游梁式抽油机示功图软测量及配重调平技术是抽油机系统故障诊断以及安全运行的两大关键技术。针对现有利用载荷传感器和示功仪测量示功图方法存在的准确性易受实际运行条件和野外环境影响、需额外增设测量器件、故障率较高等缺陷,利用电流法和功率法判定、人工法和安装机械部件法调节游梁式抽油机平衡度方法存在的精度低、实现方式难度大及安全性差、有误判误调现象等问题,分别研究一种基于自相关理论的抽油机示功图软测量方法和基于功率积分理论判定、随动方式调控抽油机系统平衡度的改进方法及技术。本文主要研究工作和内容如下所述。研究游梁式抽油机示功图软测量方法。分析了游梁式抽油机四连杆机构的运行规律,建立抽油机驴头悬点位移的数学模型;分析了电动机输入电参数与曲柄轴扭矩关联关系、悬点载荷与曲柄轴扭矩关联关系,建立抽油机驴头悬点载荷的数学模型;提出一种基于自相关理论识别抽油机冲程周期的方法,通过仿真验证了基于自相关理论识别冲程周期的可行性和精确性。研究游梁式抽油机调平配重方法。首先研究现有判定抽油机系统平衡度的电流法和功率法的机理及其存在“假象平衡”的缺陷,提出一种基于功率积分理论判定游梁式抽油机系统平衡度的方法,以油田标准要求中的扭矩法为标准通过仿真验证了功率积分法的精准性;其次在以功率积分法判定平衡度的基础上,分析现有抽油机配重调平的卷筒装置以及随动伺服理论,配合所设计的平衡悬臂使用随动方式调节游梁式抽油机系统平衡度。设计游梁式抽油机示功图软测量及配重调平的技术平台。设计了游梁式油井智能化测控系统总体方案;设计了基于双DSP结构的系统核心测控单元模块;设计了可实现随动式配重调平的机械结构,即可在游梁式抽油机上加设或替换带有可调配重块的平衡悬臂;编写系统功能软件。分别对游梁式抽油机示功图软测量及配重调平两大技术进行实验验证。在延长石油杏子川采油厂六大队油田现场进行试验,结果表明自相关处理可准确识别抽油机冲程周期;游梁式抽油机示功图软测量技术可实现示功图绘制,示功图所得诊断结果与实际井况相吻合;游梁式抽油机配重调平技术实现了抽油机平衡度的随动式调控,达到节能降耗的目的,为数字化抽油机的发展提供了新思路。