Q/SY
中国石油天然气集团有限公司企业标准
Q/SY012332018
（2018年确认）
游梁式抽油机平衡及操作规范
The operation and balance for beam -pumping units
2018—11—12实施
2018—11—12发布
中国石油天然气集团有限公司 发布 Q/SY01233—2018
再版说明
本标准于2018年复审，复审结论为继续有效。 本标准在发布复审结论的同时，按照《关于调整集团公司企业标准编号规则的通知》（中油质
[2016】434号的要求对标准编号进行了修改，
本次印刷与前一版相比，技术内容与前版完全一致。 本次仅对标准的封面进行了如下修改：
标准编号由Q/SY1233—2009修改为Q/SY01233—2018 一标准发布单位按照企业公章，修改为“中国石油天然气集团有限公司” Q/SY 012332018
次
目
前言 1
-
范围规范性引用文件
3 术语和定义 4 平衡测试
4. 1 测试仪器选用 4.2 平衡测试要求“ 4.3 平衡判别平衡计算 5.1 平衡计算的原则 5.2 新安装曲柄平衡抽油机的曲柄平衡块位置的计算 5.3 新安装游梁平衡抽油机的游梁平衡块重量的计算 5.4 新安装复合平衡抽油机的平衡量的计算 5.5 运行中曲柄平衡抽油机的曲柄平衡块调整量的计算 5.6 运行中游梁平衡抽油机的游梁平衡块调整量的计算 5.7 运行中复合平衡抽油机的平衡量的计算平衡操作 6.1 曲柄平衡块的调整 6.2 游梁平衡块的调整 6.3 安全注意事项
5
·
6
附录A（资料性附录） 电动机输出功率的计算附录B（资料性附录） 抽油机扭矩的计算方法附录C（规范性附录） 抽油机
- Q/SY01233—2018
前 創言
本标准的附录C为规范性附录，附录A。附录B为资料性附录。 本标准由中国石油天然气集团有限公司勘探与生产专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油长庆油田分公司。中国石油华北油田分公司。北京长森石油科技有限
公司、新疆维吾尔自治区第王 三机床厂、长庆机械制造总厂。
本标准主要起草人：杨文军，李宁会，雷长森、及得胜，吉效科、 高长乐、侯军、何勇、李聚献。
0
II Q/SY012332018
游梁式抽油机平衡及操作规范
1范围
本标准规定了游梁式打润机的平衡测试，平衡判别和平衡调整简易计算方法，测试仪器的选用及
使用要求，被测试井的条件 牛股测试要来。测试报告的编写，抽油机平衡操作方法与要求。
本标准适用于曲柄平衡，牌鞋平闻、复合平新及下偏杠铃平衡的游梁式抽油机。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通进本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘课的内客）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注目期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
SY/T5044—2003 游港式仙油机 SY/T5264—2004油田生产 系统能耗测试和计年方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
抽油机的平衡状态（以下简称“平衡状态）balanced stateofpumpingunits 指抽油机减速器扭矩量小的状备。也就是减博器扭矩均方根值最小的状态，或者上，下冲程中减
速器扭矩峰值最小的状态。 3.2
实际平衡法factual balance method 根据实际平衡块数目，重量、位置参数计算平面调整量的力
3.3
虚拟平衡法 virtual balance method 一种假想的平衡计算方法。可 以简化平衡的计算。该方法将 存不准备多动的曲柄平衡块视为曲柄的
一部分，将不准备调整的梁平衡块视为结构不平衡重，将准备增加的 飞衡块视为已安装在平衡位置为零的地方。 平衡测试
4
4.1测试仪器选用
测试仪表为抽油机井系统效率测试仪或分功能仪器（如电能质量分析仪、动力仪、回声仪、数字万用表或交流电桥，测试速度低手一个冲程周期144组等时间间隔的数据，对无功功率的测试应能区分电感性和电容性，对有功功率的测试应能区分电能消耗和电能回馈，精度等级应符合测试要求，但不低于表1的规定。 4.2平衡测试要求 4.2.1测试点
电能参数的测试点为电动机输人端，示功图的测试点为抽油机悬绳器。
1 Q/SY012332018
表1抽油机测试仪表测试参量的精度等级要求
序 号
参量单位
仪表精度等级要求
参量名称电动机输人功率抽油机光杆功率电动机电压电动机电流电动机直流电阻电动机无功功率抽油机悬点位移抽油机悬点载荷
参量符号
P. Ps U I R Q
kw kW V A n
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2. 5 0.5 0. 5 0. 2 1 1 1 1
m
W Na
光杆冲次
min-1
4.2.2 数据测试记录要求
测试应在抽油机启动运行3umin稳定居进行。 每丽smin测试记录 且电能参数数据：至少测试 3组，直到每组数据的平均输人功率 相差不大于2%为止 上。在这些记录的数据中，选取一组有代表性的数据用于计算和分析。
对于曲柄平衡方式的抽油机，数据的记录从抽泊机曲柄位于减速器输出轴的正上方（以下简称 *12点钟位置）开始。
对于游梁平衡方式的抽油机，数据的记录从悬点位于下死点开始。 对于复合平衡方式的抽油机，如果仅调整曲柄平衡块则归于曲柄平衡方式，如果仅调整游梁平衡
块则归于游梁平衡方式。
在抽油机一个冲程周期内，等时间间隔记的载不少于1 当输人功率曲线不能准确地区分冲程周期：或者不能准确地确定输人 功率曲线是从4.2.2规定的
时间开始记录的，可用具有同步测试功能的数据确定。 4.2.3对抽油机井的要求
进行平衡测试与调整的抽自机非应确定并下不存在断。卡等明显的故障。 当抽油机井存在明显的供液不足 （活塞抽空冲程占到活塞总中程的20%以上）造成液击现象发
生时，应先降低冲次或冲程， 消除液击现象，然后重新测试和调整平衡。 4.3平衡判别
抽油机的平衡状况可以由动率平衡度判别。对于没有抽油机井系统效率测试仪或其他功率曲线测试仪器的单位，也可以由电流平衡度来划别 4.3.1上。下冲程平均功率计算
假设一个冲程周期测试记录了N组数据，对于曲柄平衡方式从曲柄位于“12点钟位置”开始，对于游梁平衡方式从悬点位于下死点开始，前V/2组输人功率值的平均就是抽油机上冲程平均功率后N/2组输人功率值的平均就是下冲程平均功率，计算公式见式（1）和式（2）。
2Pe
PL
. (1)
.
2
P= NN/2
P.
(2)
2 Q/SY 012332018
式中： PF- 上冲程电动机平均输人功率，kW： PF 下冲程电动机平均输人功率，kW： Pa 电动机的瞬时输人功率，kW。
4.3.2功率平衡度及平衡判别
功率平衡度PBF为抽油机的上、下冲程平均功率之比，以较大值为分母，用小数表示，见式 (3)。
PBF=PE/PE或PBF=PF/PL
(3)
当上、下冲程的平均功车有一项为零或负值时，功幸平衡度卫B上为等当功率平衡度PBF小于0.5时，可到走抽泊机不平衡：需对抽油机进行平衡调整。
5平衡计算 5.1平衡计算的原则
抽油机的平衡按SY/T5044 2003中的均方根扫书 小法叫或上，下冲程中最大扭矩相等的法则确定。通过平衡调整，使平 新用地摄合 悬点载商扭矩的镜像，从而减少减速器扭矩的波动，使减速器扭矩最小化。平衡调整应 配先保证减惠器扭型的峰值不超过减速器额定扭矩，在此基础上尽量使减速器扭矩的均方根值最小。
根据上述原则，本标准 自准准如下平衡计算方法供油田相关技术人员选用。本标准鼓励新算法的研究，对于本标准没有推荐的算法，贝要符合上注原则， 均不违反本标准 5.2新安装曲柄平衡抽油机的由柄平衡块位置的计算
对于曲柄平衡的抽油机，其曲柄平衡块的安装半径厂按式（4）计算。
(W.-W/2G) )S-4Gn
(4)
2hG
式中：
曲柄平衡块的安装半径，m: W. 抽油机井杆柱的重量，kN； Wi 活塞上承受液柱的重量，kN： G 抽油机的结构不 平趣重N S 光杆冲程，m； Gb 单块曲柄的重量，kN：
广
曲柄重心到减速器输出轴的距离，m：
Ga 单块曲柄平衡块的重量，kN：
准备安装的曲柄平衡块的数目。
7
5.3新安装游梁平衡抽油机的游梁平衡块重量的计算
对于游梁平衡的抽油机，其游梁平衡块的重量G,按式（5）计算。
G, = (W.W/2)· S-4G ·n
(5)
Hy
式中： Gy 游梁平衡块的重量，kN： H 游梁平衡块上，下移动的高程差，maH，可按式（6）计算：
3 Q/SY012332018
H,=L, [sin(-α) -sin(--α)]
(6)
式中： L- 抽油机平衡臂长度，m； A抽油机前臂长度，m；
游梁平衡角（下偏角），rad。
5.4新安装复合平衡抽油机的平衡量的计算
对于复合平衡的抽油机， 北平街方程如式（7）所示。
2r·n·GG-H,4G

.S
.... (7)
可以按照式（4）确定最大曲柄平衡块置，按式（5）确定量大谱常平衡块重量，实际的曲柄平衡块位置和游梁平衡块重量 在上连最大值之间选取，可以进取障举平衡快重量代人式（7），计算出曲柄平衡块位置，也可以选取曲辆平衡块任量代入式（7），计算出游梁平衡块重量。 5.5运行中曲柄平衡抽油机的曲柄平衡块调整量的计算
对于运行中的曲柄平衡的抽油机 其曲柄平衡块的安装位置调整量Ar按式（8）计算：Ar的单位是m；Ar为正，表示要向外 S:AF 负， 面内调整
(P2E P VX60
(8)
SmaG. Ns
式中： P2 上冲程电动机平均输出功率，kW： PaF 下冲程电动机平均输出功率，kW；上，下冲程的电动机平均输出功率计算公式与式
(1）和式（2) 类似，只需将式中的电动机的瞬时输人功率P。换成电动机的瞬时输出功率P：电动机的啡时前出功单P的计算方法请参见录A：抽油机的机械传动效率；
Ns 光杆冲次，min-1 当不知道电机型号或不方便测试电动
子电阻，因而无法计算电动机的输出功率
T
时，抽油机曲柄平衡块的安装位置调整量A产也可按式（9）计算。
TAAO
Ar=
(9)
-
8n·G.-Ns
式中： 7
抽油机井的地面效率，按SY/T5264一2004的规定计算。 如果只测试了电力曲线而没有进行系统效率测试，需要进行平衡调整时，/m的值可以取0.8～1.0。
5.6运行中游梁平衡抽油机的游梁平衡块调整量的计算
对于运行中的游梁平衡的抽油机，其游梁平衡块的重量调整量△G，按式（10）计算。△G，的单位是kN：△G，为正，表示要增加游梁平衡块的重量；△G，为负，表示要减少游梁平衡块的重量。
（P2-PzF）n×60
########中####（10)
AG.:
4H,·Ns
当不知道电机型号或不方便测试电动机的空载功率和定子电阻，因而无法计算电动机的输出功率
时。抽油机游梁平衡块的调整量AG也可按式（11）计算。 4