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[摘 要]抽油机井的单井平衡率是日常管理的一项重要内容，而抽油机平衡率受诸多因素的影响，很难达到要求指标。本文通过总结分析这一区块单井平衡率的影响因素，总结出提高平衡率的几点建议，为下一步更好的管理抽油机井，完成抽油机井平衡率指标提供技术支持和指导。
[关键词]抽油机 平衡率 电流
中图分类号：O361.4 文献标识码：O 文章编号：1009―914X（2013）34―0311―01
前言：
对于抽油机现场管理中，做好提高抽油机平衡度研究，及时调整抽油机的平衡，保持抽油机合适的平衡度，提高抽油机现场工作过程中的平衡度合格率，是减少能耗，提高效率一项重要工作。抽油机平衡度的测试和调整没有形成一套有效的管理制度，抽油机平衡度的管理水平较低，长期影响着抽油机整体管理水平的提高。
抽油机的工作特点是上下冲程的载荷很不均匀。这种不均匀性严重影响了换向机构、减速箱和电动机的寿命和效率，恶化了整个系统的工作条件。为克服载荷的不均匀性对系统工作性能的影响，在抽油机采油系统中，必须采用平衡系统。
抽油机上的平衡就是：在悬点下冲程时，使得平衡重从低处抬到高处，从而增加了平衡重的位能。为了抬高平衡重，除了领先抽油杆柱下落所放出的位能外，还需要电动机作功，以消除下冲程中电动机发电运行的现象。在悬点上冲程时，平衡重由高处下落，把下冲程时储存的位能释放出来，帮助电动机去提升抽油杆柱和液柱，从而减少了电动机在上冲程和下冲程给出的能量，如果平衡重或/和平衡方式选得合适，不仅可以使电动机上冲程和下冲程给出的能量相等，并且使曲柄轴扭矩变化很小，使电动机、减速箱的载荷均匀，改善系统的工作状态，减少能耗，提高效率。
抽油机井的平衡率指标是抽油机井日常管理的一项重要内容，当抽油机井单井平衡率达不到合理指标以上时，会对抽油机井产生三个方面的危害：
（1）上冲程过程中电动机承受着极大的负荷，下冲程过程中抽油机反而带着电动机运转做功，从而造成电能的浪费，降低电动机的效率和使用寿命。
（2）由于承受的负荷极不均匀，会使抽油机发生激烈振动，而影响抽油装置的寿命。
（3）会破坏曲柄旋转速度的均匀性，从而影响抽油杆和泵的正常工作。进而影响油井的产量及检泵率。
因此，抽油机必须采用平衡装置并保证单井平衡率在85%以上，目前从节省电能考虑，要求单井运行电流上电流必须大于下电流，所以单井的平衡率为I下/I上〉85%，要求完成指标为抽油机井开井的平衡井比例大于92%。
一、平衡原理
抽油机运转不平衡，是因为上、下冲程中悬点载荷不同，造成电动机在上、下冲程中所作的功不相等。要使抽油机在平衡条件下运转，就应使电动机在上、下冲程中都作正功：在下冲程中把能量储存起来；在上冲程中利用储存的能量来帮助电动机作功。
上式说明：为了使抽油机平衡运转，在下冲程中需要储存的能量应该是悬点在上、下冲程中所作功之和的一半。
为了把下冲程中抽油杆自重作的功和电动机输出的能量储存起来，可以采用不同的平衡方式。目前采用的主要有气动平衡和机械平衡。机械平衡有三种方式：
游梁平衡、曲柄平衡、复合平衡
目前抽油机井全部为曲柄平衡。即通过曲柄加装平衡块的方式调节平衡。
二、影响区井平衡率指标因素：
根据抽油机井的平衡原理，影响抽油机井的平衡率有很多因素，但最终都体现在功图载荷的变化上，功图上载荷增加，上电流增加；功图下载荷增加，电流下降。油井在生产过程中的各种变化都会引起载荷的变化。正常水驱井的功图载荷可能受到砂、蜡、水、气等因素的影响，这些因素的变化会导致油井电流的变化。区油井在受到这些因素影响的同时，还受到结垢程度、采出液黏度变化的影响，因此，影响因素更为复杂，这也决定了区抽油机井功图载荷相对水驱较不稳定，反映在电流上电流变化大，平衡变化大，不易调整，有些平衡井生产不到一个月的时间由于电流变化导致不平衡。
正常的水区井在生产稳定、套压合理的情况下，油井的电流变化主要为结蜡导致功图交变载荷变大，表现在电流值上为抽油机上下电流同时增加，但上电流增加比下电流增加快，一般经过几个月的时间，当油井结蜡到一定程度时（电流上升至1.12倍、载荷增加5%、产液量略降）时，需要洗井，在洗井前由于电流的变化可能會导致不平衡，但电流变化趋势表现为逐渐上升。
抽油机井承受载荷与普通水驱一样，但由于采出液聚合物含量变化大、部分油井逐步结垢，采出液浓度增加黏度增加，引起载荷上升。油井结垢有两方面影响：一是杆管泵结垢上下载荷增加，上下电流上升。二是泵下筛管结垢堵塞液体通道导致泵内充满系数降低，下电流下降。实际生产中，两方面的影响可单独也可同时作用，因此结垢造成的电流变化更为复杂。同时、区采出井在受效阶段含水呈大幅度下降趋势，也会使抽油机机井的电流发生变化
1.油井客观因素的影响
抽油机井采聚浓度变化导致载荷变化，引起平衡率变化。随着体系的注入，采出井采出液含聚浓度有很大的变化，浓度增加会使粘度变大，交变载荷增加，导致平衡率变化。
2结垢变化导致载荷变化：
a、杆管泵结垢：功图表现为上载荷上升、下载荷下降，交变载荷增加，此时，抽油机上下电流同时上升。
b、筛管结垢：泵进液通道堵塞，泵内充满系数下降，功图表现为供液不足，此时上载荷变化不明显，下行程时，游动凡尔在活塞撞击液面前不打开或打开慢，电流表现为上电流基本不变、下电流减小后突然增加到正常值。
c、凡尔结垢引起的漏失：功图表现为上载荷下降、下载荷不变或上升，交变载荷减少，此时，抽油机上、下电流同时下降。结垢引起凡尔漏失井的比例很小，当油井结垢还未引起漏失时，基本上已经卡泵。结垢是导致抽油机井平衡率低的一个重要因素，
3管理因素：
1部分井洗井周期不合理：
洗井周期偏长，井内结蜡较多，引起上负荷增加、下负荷减小，从而导致平衡率变化，一般需要3个月左右的时间平衡率开始明显变化。
2调整力度不够：
由于井措施井较多，措施后需要及时调整平衡；同时，由于结构井数较多，全区抽油机井共发生结垢 井次平衡率变化大，因此调平衡工作量很大，存在不平衡井不能及时调整现象，影响了平衡率。
三、结论
抽油机井平衡率变化是以上各项因素综合作用的结果，不同的井变化原因不同。即使一口井，也同时受几个因素作用，有的井以结垢影响为主，有的井以产液量变化影响为主。因此，区抽油机井的平衡率变化幅度较水驱大，大大增加了调整的难度及工作量。但是，无论任何原因引起的平衡率变化，都必须通过调整达到平衡率指标要求，及时发现及调整不平衡井是提高平衡率指标的唯一办法。通过对抽油机井生产参数合理调整，尽量保持合理沉没度，保证长冲程慢冲次节能效果，充分利用冲程及精确冲次调整方法，对于地面参数已调至最小的抽油机井，设计研制合理的减速装置。分析常规抽油机的节能潜力，从生产参数调整、降低悬点载荷、提高泵效、平衡方式等几方面提出了提高常规抽油机系统效率的对策。
[关键词]抽油机 平衡率 电流
中图分类号：O361.4 文献标识码：O 文章编号：1009―914X（2013）34―0311―01
前言：
对于抽油机现场管理中，做好提高抽油机平衡度研究，及时调整抽油机的平衡，保持抽油机合适的平衡度，提高抽油机现场工作过程中的平衡度合格率，是减少能耗，提高效率一项重要工作。抽油机平衡度的测试和调整没有形成一套有效的管理制度，抽油机平衡度的管理水平较低，长期影响着抽油机整体管理水平的提高。
抽油机的工作特点是上下冲程的载荷很不均匀。这种不均匀性严重影响了换向机构、减速箱和电动机的寿命和效率，恶化了整个系统的工作条件。为克服载荷的不均匀性对系统工作性能的影响，在抽油机采油系统中，必须采用平衡系统。
抽油机上的平衡就是：在悬点下冲程时，使得平衡重从低处抬到高处，从而增加了平衡重的位能。为了抬高平衡重，除了领先抽油杆柱下落所放出的位能外，还需要电动机作功，以消除下冲程中电动机发电运行的现象。在悬点上冲程时，平衡重由高处下落，把下冲程时储存的位能释放出来，帮助电动机去提升抽油杆柱和液柱，从而减少了电动机在上冲程和下冲程给出的能量，如果平衡重或/和平衡方式选得合适，不仅可以使电动机上冲程和下冲程给出的能量相等，并且使曲柄轴扭矩变化很小，使电动机、减速箱的载荷均匀，改善系统的工作状态，减少能耗，提高效率。
抽油机井的平衡率指标是抽油机井日常管理的一项重要内容，当抽油机井单井平衡率达不到合理指标以上时，会对抽油机井产生三个方面的危害：
（1）上冲程过程中电动机承受着极大的负荷，下冲程过程中抽油机反而带着电动机运转做功，从而造成电能的浪费，降低电动机的效率和使用寿命。
（2）由于承受的负荷极不均匀，会使抽油机发生激烈振动，而影响抽油装置的寿命。
（3）会破坏曲柄旋转速度的均匀性，从而影响抽油杆和泵的正常工作。进而影响油井的产量及检泵率。
因此，抽油机必须采用平衡装置并保证单井平衡率在85%以上，目前从节省电能考虑，要求单井运行电流上电流必须大于下电流，所以单井的平衡率为I下/I上〉85%，要求完成指标为抽油机井开井的平衡井比例大于92%。
一、平衡原理
抽油机运转不平衡，是因为上、下冲程中悬点载荷不同，造成电动机在上、下冲程中所作的功不相等。要使抽油机在平衡条件下运转，就应使电动机在上、下冲程中都作正功：在下冲程中把能量储存起来；在上冲程中利用储存的能量来帮助电动机作功。
上式说明：为了使抽油机平衡运转，在下冲程中需要储存的能量应该是悬点在上、下冲程中所作功之和的一半。
为了把下冲程中抽油杆自重作的功和电动机输出的能量储存起来，可以采用不同的平衡方式。目前采用的主要有气动平衡和机械平衡。机械平衡有三种方式：
游梁平衡、曲柄平衡、复合平衡
目前抽油机井全部为曲柄平衡。即通过曲柄加装平衡块的方式调节平衡。
二、影响区井平衡率指标因素：
根据抽油机井的平衡原理，影响抽油机井的平衡率有很多因素，但最终都体现在功图载荷的变化上，功图上载荷增加，上电流增加；功图下载荷增加，电流下降。油井在生产过程中的各种变化都会引起载荷的变化。正常水驱井的功图载荷可能受到砂、蜡、水、气等因素的影响，这些因素的变化会导致油井电流的变化。区油井在受到这些因素影响的同时，还受到结垢程度、采出液黏度变化的影响，因此，影响因素更为复杂，这也决定了区抽油机井功图载荷相对水驱较不稳定，反映在电流上电流变化大，平衡变化大，不易调整，有些平衡井生产不到一个月的时间由于电流变化导致不平衡。
正常的水区井在生产稳定、套压合理的情况下，油井的电流变化主要为结蜡导致功图交变载荷变大，表现在电流值上为抽油机上下电流同时增加，但上电流增加比下电流增加快，一般经过几个月的时间，当油井结蜡到一定程度时（电流上升至1.12倍、载荷增加5%、产液量略降）时，需要洗井，在洗井前由于电流的变化可能會导致不平衡，但电流变化趋势表现为逐渐上升。
抽油机井承受载荷与普通水驱一样，但由于采出液聚合物含量变化大、部分油井逐步结垢，采出液浓度增加黏度增加，引起载荷上升。油井结垢有两方面影响：一是杆管泵结垢上下载荷增加，上下电流上升。二是泵下筛管结垢堵塞液体通道导致泵内充满系数降低，下电流下降。实际生产中，两方面的影响可单独也可同时作用，因此结垢造成的电流变化更为复杂。同时、区采出井在受效阶段含水呈大幅度下降趋势，也会使抽油机机井的电流发生变化
1.油井客观因素的影响
抽油机井采聚浓度变化导致载荷变化，引起平衡率变化。随着体系的注入，采出井采出液含聚浓度有很大的变化，浓度增加会使粘度变大，交变载荷增加，导致平衡率变化。
2结垢变化导致载荷变化：
a、杆管泵结垢：功图表现为上载荷上升、下载荷下降，交变载荷增加，此时，抽油机上下电流同时上升。
b、筛管结垢：泵进液通道堵塞，泵内充满系数下降，功图表现为供液不足，此时上载荷变化不明显，下行程时，游动凡尔在活塞撞击液面前不打开或打开慢，电流表现为上电流基本不变、下电流减小后突然增加到正常值。
c、凡尔结垢引起的漏失：功图表现为上载荷下降、下载荷不变或上升，交变载荷减少，此时，抽油机上、下电流同时下降。结垢引起凡尔漏失井的比例很小，当油井结垢还未引起漏失时，基本上已经卡泵。结垢是导致抽油机井平衡率低的一个重要因素，
3管理因素：
1部分井洗井周期不合理：
洗井周期偏长，井内结蜡较多，引起上负荷增加、下负荷减小，从而导致平衡率变化，一般需要3个月左右的时间平衡率开始明显变化。
2调整力度不够：
由于井措施井较多，措施后需要及时调整平衡；同时，由于结构井数较多，全区抽油机井共发生结垢 井次平衡率变化大，因此调平衡工作量很大，存在不平衡井不能及时调整现象，影响了平衡率。
三、结论
抽油机井平衡率变化是以上各项因素综合作用的结果，不同的井变化原因不同。即使一口井，也同时受几个因素作用，有的井以结垢影响为主，有的井以产液量变化影响为主。因此，区抽油机井的平衡率变化幅度较水驱大，大大增加了调整的难度及工作量。但是，无论任何原因引起的平衡率变化，都必须通过调整达到平衡率指标要求，及时发现及调整不平衡井是提高平衡率指标的唯一办法。通过对抽油机井生产参数合理调整，尽量保持合理沉没度，保证长冲程慢冲次节能效果，充分利用冲程及精确冲次调整方法，对于地面参数已调至最小的抽油机井，设计研制合理的减速装置。分析常规抽油机的节能潜力，从生产参数调整、降低悬点载荷、提高泵效、平衡方式等几方面提出了提高常规抽油机系统效率的对策。