尾翼型游梁式抽油機平衡裝置應用及分析

馬驍

摘 要：游梁式抽油機處于機械采油中重要地位，目前所使用的游梁式抽油機傳統調平衡方式存在勞動強度大、工作效率和調整精度低、安全性差等問題。為此，使用了抽油機尾翼平衡裝置。該裝置由機械系統和電氣系統組成，通過調節抽油機游梁尾部平衡配重距中軸距離從而改變平衡力矩，達到調節平衡的目的。

關鍵詞：游梁式抽油機;平衡度;尾翼平衡裝置

1 現狀

隨著采油技術指標（75%）與采油現場管理的提高，抽油機調平衡工作力度逐漸加大，游梁式抽油機平衡率由2014年70%左右逐步提高到2018年75.1%。公司目前共有游梁式抽油機437臺，塔架式抽油機102臺，游梁式抽油機所占比例為76.6%，大比例投入使用已成為游梁式抽油機是制約公司整體管理及生產指標的主要因素。

圍繞生產運行力度的逐漸加大，游梁式抽油機的使用問題也逐步凸顯，主要體現在平衡率低、調平衡工作強度大，耗時長、調整平衡危險系數高。

2 游梁式抽油機存在問題分析

2.1 游梁式抽油機平衡率低

目前通過延長抽油機平衡周期等技術手段游已基本可以達到平衡，但對于初期、末期參數變化過大的階段，抽油機處于仍欠平衡狀態。目前統計游梁式抽油機在一個吞吐周期內，平衡時率僅為60%左右。

2.2 調平衡工作強度大，耗時長

一般10型游梁式抽油機調平衡時間為2h-3h，在遇到特殊情況時，如：由于抽油機保養不到位曲柄固定螺栓銹死時，需要電氣焊進行切割作業等，客觀因素延長了抽油機停機時間，極易造成出砂井砂卡躺井。

2.3 危險系數高

調平衡工作的復雜性，同時帶來了很多不安全因素。目前，由于平衡塊很重，人又站在抽油機平衡塊軌道上，在用力敲打平衡塊時抽油機整體晃動，容易造成機械傷害等不安全事故的發生。

3 尾翼平衡裝置應用及分析

3.1 原理及優點

針對傳統調平衡方式存在的弊端，引進了尾翼平衡裝置。抽油機尾翼平衡裝置（游碼式游梁平衡調整裝置）是在抽油機游梁尾部通過調節平衡配重距中軸距離從而改變平衡力矩，使游梁式抽油機達到理想平衡的裝置。

尾翼平衡裝置工作原理：電機工作帶動減速器驅動絲杠旋轉，通過游碼式配重內浮動螺母帶動游碼式配重在掛梁自鎖軌道上運動，游碼式配重在位置1與位置2間移動改變平衡力矩調整平衡，從而使抽油機達到理想平衡效果。平衡配重在絲桿不轉動時與掛梁通過自鎖裝置鎖死。

尾翼平衡裝置所具備的優點，解決了傳統調平衡方式的三大問題：

（1）根據調平衡需要可隨時停機進行調平衡工作，實現了在各生產階段快速調平衡的生產要求，抽油機理論周期平衡時率可達到100%。

（2）操作過程中僅需一名員工站在抽油機側后方，通過動作按鈕就可控制配重進行前后移動，整個過程停機時間不到10min，高效，勞動強度小。

（3）操作過程中無需使用工具、登高。避免了傳統調平衡方式帶來的不安全因素，安全可靠。

3.2 現場應用效果

自2014年3月起，陸續為10型游梁式抽油機安裝尾翼平衡裝置23臺。其使用效果如下表所示。

杜84-56-104措施前后對比表

杜84-56-104井于2014年12月14日安裝尾翼平衡裝置后，抽油機平衡度由62%變為93%，達到平衡，日單井耗電降低40kW·h。達到了預期的使用效果。

4 結論

（1）尾翼平衡裝置與傳統調平衡方式相比，更加安全、高效，同時減少了操作過程停井時間，提高生產時率;

（2）大幅度提高了超稠油井平衡時率;

（3）新型尾翼平衡裝置擴大了抽油機調平衡的調節范圍，更適應超稠油井生產需要。