功率法平衡技术在葡萄花油田上的研究与应用.pdf

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1、试验·硼夯，Testing&Research■功率法平衡技术在葡萄花油田上的研究与应用关宏业(大庆油田有限责任公司第七采油厂)摘要目前在葡萄花油田上的日常管理中，普遍采用电流平衡法作为判断抽油机平衡的标准。但是该技术存在着很大局限性，为此，现场试验功率法调平衡技术。该技术综合考虑了瞬时电流、电压、功率因数的影响，能够判断电动机处于发电还是用电状态，真实反应抽油机的平衡状况，克服电流法存在的虚假平衡问题；同时，也可精确计算出平衡块调整的方向与距离，有效提高一次调整成功率功率法调平衡之后，节电效果明显，平均节电率可达9％以上。关键词抽油机井电流平衡功率平衡节电率DOI：10．396

2、9／i．issn．2095-1493．2015．008．O01目前在葡萄花油田上的抽油机管理中，用于判电动机发热量最低”。断平衡与否的一个标准就是电流平衡率，即抽油机抽油机的功率曲线是一个随冲程周期为周期的下行最大电流与上行最大电流之比，此值在0．85连续函数。由数学分析可知，每一个周期性的非正1之间平衡，但这种方法存在一定的局限性：虚假弦量，只要满足狄利斯利条件，就可以分解成一系平衡，电流分不出正负，发电与用电都产生电流，列的三角级数。抽油机的功率曲线函数能满足狄利一些严重不平衡的井在发电时产生一个很大的电斯利条件，所以可以展开成收敛的三角级数——傅流，但从电流上看抽油机井还

3、相当平衡；不能真实立叶级数。反应抽油机平衡，对于功率因数较低的抽油机井，P=。。+∑0cos(neat)+∑bnsin(mot)电动机电流相对于抽油机的载荷变化幅度较小，电(1)流峰值变化并不大，无法真实反应抽油机的平衡=∑[nc。s(删￡)+bsin(no)t)]比。抽油机井运转不平衡，可能导致抽油机运行过式中：程中耗电量增多、各部件受力不匀、减速箱磨损加P(t)——有功功率，kW；快，减少抽油机各设备的使用寿命。功率法综合考a——平均功率，kW；虑了瞬时电流、电压、功率因数的影响，能够判断a——功率曲线各次谐波的正弦部分幅度，kW；电动机处于发电还是用电状态，从而真实地反应

4、抽b——功率曲线各次谐波的余弦部分幅度，kW；油机的平衡状况，克服了电流法存在的虚假平衡问题；可精确地计算出平衡块的调整方向与距离，减n——离散变量；轻工人劳动强度和时间。——曲柄角速度，rad／s；t——时间，s；1功率法调平衡原理n(下标)——谐波次数。功率法调平衡技术以抽油机最节能和最安全为按均方根功率的定义，再考虑到三角函数的正目标。对抽油机功率曲线进行傅立叶分解，通过调交特性，均方根功率P可以按式(2)计算。整平衡块位置，改变一阶正弦分量的大小，计算出最佳调整位置，使之正好抵消不平衡功率，使均方√d根功率最小，即均方根扭矩最小，抽油机最安全，jEaI'd作者简介：关宏

5、业，工程师，2006年毕业于大庆石油学院(石油工程专业)，从事油田节能新技术管理工作，E—mail：ghyl1191@163．=『002+专∑o+吉∑6^Jn1-n=1corn，地址：黑龙江省大庆油田有限责任公司第七采油厂工程技术大队，163517。(2)2i-II5年第日期石；由石化节能『1i试验．研究，Testjng&Research式中：井数的9．8％；电流法不平衡但功率法平衡，该类井P——电动机功率均方根值，kW；共62口，占测试井数的21．4％；电流法不平衡，同——冲程周期，s。时功率法也不平衡，该类井共57口，占测试井数抽油机曲柄平衡块是靠重力起作用的，如果从的20

6、．4％。对功率不平衡井实施功率法调整。平衡块重心位于曲柄轴的最上方(12点钟位置)开3现场试验典型井分析始，平衡块的平衡功率P可表示成式(3)。P=一wGLsin(oJt)(3)3．1功率不平衡，电流平衡式中：部分供液不足井或气影响井，下冲程过程液柱P——平衡功率，kW；载荷卸载困难，导致下冲程电动机做负功，电流法G——平衡块的总重力，kN；出现虚假平衡。￡——平衡块重心半径，m。以A井为例，调平衡前电流平衡率为98．78％，对照式(2)和式(3)，P只对应于功率曲电流法判定该井处于平衡状态；功率平衡率为0，线的一阶正弦分量b．，调整抽油机平衡块的位置，功率法判定该井处于不平衡

7、状态。不平衡扭矩为只能改变式(2)中一阶正弦分量的大小。要使均70．75N·m，负功含量为10．14％，该井下冲程过程中电动机倒发电，存在虚假平衡。同时使用能耗测方根功率最小，就只能使式(2)的一阶正弦分量b，为零。调整平衡块的重心位置，使P增加或减试仪测试该井有功功率为2．192kW，日耗电量小，△P增加或减少的量与当前b，的大小相等，符52．608kWh。依据功率法调整意见(表1)，将平衡块一、三号相反，就可以消除式(2)中的一阶正弦分量凋全部向外移动25tin。平b．。由此可以得到式(