专利名称：一种抽油机平衡测试调整方法
技术领域：
本发明涉及油田机械采油技术领域，属于一种抽油机平衡测试调整方法。
背景技术：
根据油井工况调节抽油机平衡度，使其工作于最佳平衡状态，一方面可延长抽油机、电动机的使用寿命，另一方面可节约大量的电能。目前，抽油机平衡的判断方法均采用电流法，电流平衡法从理论和实际操作上存在假平衡现象，不能保证抽油机一定处于耗电最低状态。因此发明了该方法，不仅能够保证抽油机功率消耗最小，也使抽油机处于最佳受力状态，同时实现了装置的便携、操作快捷等优点，是一种科学的抽油机平衡测试调整方法。
发明内容
本发明目的在于使抽油机运行过程中能耗最小，建立了一整套抽油机平衡及计算方法来调整抽油机平衡块位置的一种抽油机平衡测试调整方法。本发明的目的是通过如下技术方案来实现的a、首先将抽油机平衡调整功率测试仪测试笔与仪表主机的V电压输入插孔、COM 电压输入插孔连接，并将测试笔的红色信号线与抽油机控制箱内三相电源中任意一相相连，将测试笔的黑色信号线与抽油机控制箱地线相连；b、其次用手握住主机并按压扳机，使电流钳口张开，让抽油机控制箱内三相电源中与测试笔的红色信号线相连一相穿过电流钳口；c、长按POWER键打开仪表，并把抽油机型号及曲柄平衡块重量，输入IXD显示器， 按ENTER确定键；d、使抽油机处于正常运行状态，抽油机运行至上冲程终点，按ENTER确定键，待抽油机运行至下冲程终点，再次按ENTER确定键，待抽油机再次运行至上冲程终点，继续按 ENTER确定键，测试并保存上下冲程一个周期内功率曲线；e、此时，按FN测试键，仪表内部会根据上下冲程功率曲线及抽油机参数进行分析计算仪表内部首先计算电机输出轴扭矩Ti = 9550*Pi/N，其中Ti-瞬时转矩(i取1，2， 3……)，Pi-瞬时功率值(i取1，2，3……)，N-电机转速；其次计算抽油机曲柄轴扭矩Tqi = Ti*750/S，其中Tqi_抽油机曲柄轴瞬时转矩 (i取1，2，3……)，S-抽油机减速比；然后计算平衡块在曲柄轴产生的扭矩Tpi = (a*G*L+2*g) *sin ( θ i)，其中 Tpi-抽油机平衡块在曲柄轴产生的瞬时转矩(i取1，2，3……)，a_抽油机平衡块块数， G-抽油机单块平衡块重，g_抽油机单块曲柄重，L-抽油机平衡块重心距曲柄轴中心距离， θ i_抽油机曲柄转角(i取1，2，3……)；再计算抽油机载荷扭矩Txi = Tqi-Tpi，其中Txi-抽油机载荷产生的瞬时转矩(i取1，2，3……)，然后平衡块位置值L按间隔1 5厘米为一个点，计算平衡块在不同位置时曲柄轴扭矩Tpi，当Tpi与Txi代数和的均方根Mi最小时，即
权利要求
1. 一种抽油机平衡测试调整方法，其特征在于它是通过以下步骤来实现的a、首先将抽油机平衡调整功率测试仪测试笔(18)与仪表主机的V电压输入插孔(9)、 COM电压输入插孔(10)连接，并将测试笔(18)的红色信号线与抽油机控制箱内三相电源中任意一相相连，将测试笔(18)的黑色信号线与抽油机控制箱地线相连；b、其次用手握住主机并按压扳机(2)，使电流钳口(1)张开，让抽油机控制箱内三相电源中与测试笔(18)的红色信号线相连一相穿过电流钳口(1)；c、长按键(15)打开仪表，并把抽油机型号及曲柄平衡块重量，输入LCD显示器(17)，按 ENTER确定按键(12)；d、使抽油机处于正常运行状态，抽油机运行至上冲程终点，按ENTER确定按键(12)，待抽油机运行至下冲程终点，再次按ENTER确定按键(12)，待抽油机再次运行至上冲程终点， 继续按ENTER确定按键(12)，测试并保存上下冲程一个周期内功率曲线；e、此时，按FN测试按键(11)，仪表内部会根据上下冲程功率曲线及抽油机参数进行分析计算仪表内部首先计算电机输出轴扭矩Ti = 9550*Pi/N，其中Ti-瞬时转矩(i取1， 2,3……)，Pi-瞬时功率值(i取1，2，3……)，N-电机转速；其次计算抽油机曲柄轴扭矩Tqi = Ti*750/S，其中Tqi-抽油机曲柄轴瞬时转矩(i取 1,2,3……)，S-抽油机减速比；然后计算平衡块在曲柄轴产生的扭矩Tpi = (a*G*L+2*g)*Sin( θ i)，其中Tpi-抽油机平衡块在曲柄轴产生的瞬时转矩(i取1，2，3……)，a_抽油机平衡块块数，G-抽油机单块平衡块重，g"抽油机单块曲柄重，L-抽油机平衡块重心距曲柄轴中心距离，θ i-抽油机曲柄转角(i取1，2，3……)；再计算抽油机载荷扭矩Txi = Tqi-Tpi，其中Txi-抽油机载荷产生的瞬时转矩(i取1，2，3……)，然后平衡块位置值L按间隔1 5厘米为一个点，计算平衡块在不同位置时曲柄轴扭矩Tpi，当Tpi与Txi代数和的均方根Mi最小时，即Mi = Ppl + Τχ1)2 + (Τρ2 + ΤΧ2 +……+ (彻+彻)2最小时，此时平衡块位置值L即为Vη平衡块最优位置，仪表会自动显示平衡块最佳位置值L ；f、最后按仪表给出的平衡块位置值L调整抽油机平衡块的位置即可。
全文摘要
本发明涉及油田机械采油技术领域，属于一种抽油机平衡测试调整方法。本发明解决了现有抽油机平衡测试方法不能准确地判断抽油机平衡的问题。它主要是以抽油机井功率消耗最低原则直接计算抽油机平衡块最优位置。首先已知抽油机机型及平衡块重量，通过抽油机平衡调整功率测试仪，实时测试抽油机功率值，并利用集成在测试仪内部的抽油机平衡调整计算模型对功率曲线数据进行处理，计算出抽油机能耗最低时平衡块的最优位置，本发明适合于抽油机工频和变频状态测试。具有携带方便，测量操作轻松快捷，并且能够给出平衡调整建议及节电量预测等优点。
文档编号G01M1/38GK102359849SQ201110199479
公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者常瑞清, 张德实, 张明毅, 李春红, 王新民, 王翠 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 大庆油田有限责任公司