抽油机功率因数的检测

抽油机井能耗公式的建立与测试抽油机井能耗公式的建立与测试樊文杰(大庆油田采油六厂)摘要油田开发后期,机械采油成为油田开采的主要方式,也是油田主要耗能系统.建立适合油田生产的机采井用能指标体系,有助于实现机械采油井用能指标规范化和标准化.通过对抽油机井耗能过程的理论分析,综合考虑了影响抽油机井有致功率的多种因素.建立了抽油机井耗电计算公式,利用生产过程中的动态参数直接计算出抽油机井的能耗,同时利用现场实刹资料验证了公式的准确性.1.抽油机井耗能过程的理论分析抽油机井的工作过程,就是～个能量不断传递和转化的过程.游粱,驴头的往复运动通过抽油杆传递给井下抽油泵中的柱塞,拄塞上下运动,将机拭能传递结井液,使液体获得能量以压能和动能的形式沿杆,管环空举升到地面.能量的每一次传递和转化都会有一定的损失.单位时间内从地面供人系统的能量扣除系统的各种损失以后,就是系统所给液体的有效能量,称为有效功率_Ⅳ.有效功率与电机的输人功率之比则为抽油机井的系统效率,抽油机井电机的输人功率为M:譬(1)Ⅳ宥=(2)=(.*'')'(''t')(3)式中:——举升高度,m;日:日+(P一P#)×日——动液面,m;P,P——分别为油压,套压.MPa;Q——产液量,lIl3/d;p——混合液密度,kg/m3;g——重力加速度,9.8s;口——抽油机井系统效率;,,,,^,,f,——分别为电机效率,带传动效率,减速箱效率,四连杆效率,盘根盒效率,抽油杆效率,油管效率及深井泵效率,%.一般来说,地面效率=0.41～0.81,在机型一定的情况下,减速箱与四连杆机构效率基本～定. 而井下效率#=0.32—0.70,其中杆管机械摩擦,糟程水力损失和深井泵敢率是主要影响因素.根据以上分析,抽油机井的系统教率为0.13～0.56.与计算电机输人功率相关的油井参数有动液面深度,产液量,油压,套压,混合液的含水率,原抽密度(按860kg/m~计)等.由于抽抽机型号较多, 抽汲参数不同,下泵深度根据油井供液能力而定,因此各部分的教率差异很大,如何确定效率的变化值是建立计算公式的关键.2.抽油机井耗电公式的建立2.1单井耗电计算公式采用反推法计算输人功率,需要找出系筑效率与相关参数的关系.就井下部分而言,下泵深度和举升高度是抽油杆柱和油管柱摩擦损耗和水力损失的主要原因,泵的排量系数则是深井泵效率的最直接的影响因素.而影响地面部分效率变化的主要原因是抽油杆往复运动的速度变化.因此,式(1)可表示为')√√式中:s——抽油机使用冲程,m;n——实测冲次,n～;日——举升高度.m;札——下泵探度,m;——深井泵排量系数,%;——修正系数,通过试验测试得到.2.2区块抽油机耗电计算公式(1)区块抽油机井总的输人功率为:∑M(5)8油气田地面工程第20卷第6期(2o01.Il,…作者清访同n廿p:,,www.puioad.c.m 查匈作品信息0i蘸l蓬童一;式中:——某区块抽油机井总的输入功率,kW;M.——某区块抽油机井第i口井输入功率,kW;——某区块抽油机井的井数.(2)区块抽油机井总耗电量的测算.由于抽油机井数量大,在某一天内很难做到测试全部油井, 这样用式(5)难以准确计算总的耗电.为此可采用输入功率加权平均法计算区块的平均系统效率, 然后计算出平均输入功率和总的输入功率.区块抽油机井平均系统效率为∑(.r/);=(6)∑J=L式中:——区块平均系统效率,%;r/,——第i口井系统效率,%.单位耗电量即百米吨液耗电与系统效率的关系式为:0.272÷(7)式中为将1t井液举升100m的耗电量.根据区块平均系统效率求得平均百米吨液耗电,则抽油机井总输入功率测算公式为=鲁㈩式中:B——总输入功率,kW;Q——总产液量,t/d;自——产液量加权平均举升高度,m;——平均吨液百米耗电,kW?h.区块总耗电量测算公式为:QA目(9)如果Qn为月,季或年累积产液量,那么则为相应时间区间的耗电总量.若计算切人点为输变电站,则应考虑输电线路损耗和变压器损耗,即:117'=KLK2n+4(10)式中:——以输变电站为切入点计量的总耗电量.kW?h:K,K——分别为线路损耗系数,变压器损耗系数,%.3.抽油机井耗电测试试验目前,油田使用的抽油机型号不一,种类繁多.在现场调查统计分析中发现,受井况环境和生产动态参数等因素影响,抽油机井的耗电存在着极大的{逭机性.要建立单井和区块抽油机井耗电计算公式,必须实测耗功.对于这种离散状态分布的抽油机耗功,仅仅依靠现场实测数据,很难建立起一个比较准确反映实际耗功情况的计算公式.因此,必须结合室内模拟试验来综合反映抽油机井中耗电随工况变化的全过程.3.I抽油机一深井泵系统耗电测试模拟试验(1)试验内容.选择4种常见机型做为研究对象,即:常规抽油机CYJ10～3—26B,冲程s=2.622m.冲次:12rain～;常规机CYJ1o_一3—26B,s=2.622m,=9rain～;异相机CYⅡm一3—26B,s:2.445m,=9rain～;异相机CYJ卜10—3—26B,s:2445m;n:9mi13._..在以上4种组合的抽扳参数下,改变井筒动液面深度,分别测定电机耗电,产液量等,取得举升高度与系统效率关系曲线.同时用单井耗电计算公式将计算结果与实测的结果作对比,看其与实际测定值的吻合程度.(2)修正系数值的确定.抽油机单井耗电计算实际上是对系统效率的推算,那么计算系统效率与实测系统效率的关系式为:r/=研,则K:,当:1时,则::√器'/Hr/,,已知孙,则值被确定,令矿=研.对于某一组数据值不可能完全一样.则求其平均值,印置=∑Ki,r/"=研,则为计算公式中求得的系统效率数值.那么计算出的抽油机输入功率:,它与实测输入功率相对误差d:r/100%.即可对计算公式精确度作出评估.(3)试验结果及分析.从总体上看,实测抽油机输入功率与公式计算的输入功率在35个测试工况点中.平均误差为±2.98%,其中误差在3%以内的占54%;误差在4%以内的占77%;误差在±5%以上的共有6个点,占l7%,其中误差最大一个为6.8%.由此可见该计算公式的精确度较高.由于误差的正态分布特性,实测耗电的累计值与公式的计算耗电的累计值的差值很小,其误差均不超过1%.所以单井计算公式结果更适合抽油机井耗电预测统计.此外,从实测的日～r/曲线与公式计算的一曲线吻合程度看.该公式适合抽油机井从轻载到满载的全过程计算.油气田地面工程第20卷第61~tt,.7,001.11)…设计人员请访问http://w~,v.puioad.o,orlfl查询可遗产品信息9一■蕺鸯囊]l_3.2抽油机生产井现场抽样测试试验模拟试验在可控制参数条件下进行,适合于定量分析抽油机的耗电规律.而生产井抽油机机型, 泵径种类繁多,冲程,冲次各异,计算公式中修正系数如何界定是现场试验所要解决的.从模拟试验中可以看出,修正系数值尽管与机型,冲次,冲程相关,但最终是与有效功率的大小密切相关若采用有效功率大小界定值的大小,可使计算公式实际应用时具有可操作性.同时通过现场实测试验数据分析,可确定修正系数五值大小的边界条件.(1)数据分析与处理.现场随机抽样检测抽油机井共35口,包括5型到l4型,冲程长度从2.5m 到6m等lO余种机型.在样本抽油机井中,有两口井的动液面在井口,系统效率无法确定.根据测试结果+此类井况的输入功率可按抽油机装机功率的10%计算.根据33口抽油机井输出功率(有效功率)的大小划分成4个区问,对应这些区间,共有5个修正系数(见表1).测试输入功率值与公式计算的输入功率值,误差在20%以上的,认为是不正常井(共有8口).但在实际应用中无测试数据可对比,只能用系统效率的上下限来控制,因此测试计算结果统计对比数据33口井和25口井的数据同时列出.其中系统效率平均值按行业标准用功率加权平均法计算;百米吨液耗电用式(7)或一曲线求出.表1修正幕数值的确定有技功卓范围(kW1边界条件值婶≤090≤20^<70.5090<Ⅳ≤150>20n≥7075,0..83n>2.O犯150<Ⅳ≤3.50s,l≤20n<6094)3.50l03(2)测试计算结果.单井测试与计算结果对比的整体统计结果见表2;表3为测试项目的算术平均值.表2测试,计算结果统计对比井宴结果公式计算结果总体谩差累计}自人功率l平均百米吨裱耗电f平均系境技卓累计辖人功宰差值相对谋差数景计辕人功事(k,h)%)(kW)1(kw-h)l(%)(kW)(%】(口)(kW)333聃.7920946j28.354O9909O82.995～14.34.0252800540.877310028l487;0.882I3083I.43305I表3被乱I抽油机井主要项目的算术平均值井数装机功宰琦宰利用宰平峦度排系数动液面举升高度产棱量有效功率幢人功率(口)(kW)(%)(%)(%(m)(m】(t/a)(kW)(kW)3358.9I918I.853754985431373.83214I1.I2558.2I9282.2卵20457.2396.28l_23475l1.2024.结语(1)单井耗电量计算公式经模拟试验和现场试验的验证+其误差较低,具有实际应用价值.对个别井况不正常的井,可采取计算结果的边界条件控制,在计算程序中设置系统效率范围来识别非正常井.去掉这些井后,可使计算准确率大大提高.(2)33口抽油机井,其耗电实测值与公式计算值相对误差为4.O%.剔除非正常井后,25口井的实测值与公式计算值相对误差只有0.51%.因此抽油机井耗电计算的误差符合正态分布规律.完全适合抽油机井耗电指标的管理需要.(3)对区块系统效率和举升高度的平均值要采用加权法计算.用计算公式反求出来的输入总功率与实测累计的总输入功率是完全吻合的.(4)系统效率是机采井运行的一个综台评判指标,它既能反映机采设备的运行状态,又能反缺机采井的管理水平,但不能量化地反映机采井的耗电.引入百米吨液耗电概念,可以用来评判机采井用电水平,是一个具有可比性的单位耗电参数.(收稿日期2OOl-O6一lo编辑王律样)l0油气田地面工程籀20卷第6期(2001.11)…作者请访问latp:llvmw.puioad.corlq 查询作品佶患。

矿井功率因数检测报告根据委托方要求，我们对矿井的功率因数进行了检测，并制定了以下报告，旨在提供对矿井电力系统功率因数状态的评估和分析。

1. 检测目的：本次检测旨在评估矿井电力系统的功率因数状况，了解当前矿井的电能质量和电力消耗情况，为委托方提供有关优化电力系统运行和电能管理的建议。

2. 检测范围：本次检测针对矿井的主要电力设备进行了功率因数的测量和分析，包括电动机、变压器、照明设备等。

3. 检测方法：我们采用了直接测量法对矿井中的关键电力设备进行功率因数测试。

具体测试过程中，我们检测了各个设备的实际功率因数、视在功率因数以及纯感性或电阻性功率因数。

4. 检测结果：根据测试数据分析，矿井电力系统的功率因数存在以下问题和特点：a) 某些电动机的功率因数较低，表明存在部分设备的电力负荷与供电质量不匹配的情况。

b) 矿井照明系统的功率因数整体较低，可能表明存在较高的无功功率浪费。

c) 部分变压器的功率因数需要优化，以提高电能传输效率。

5. 结论与建议：综合以上检测结果，我们提出以下对矿井电力系统功率因数优化的建议：a) 针对功率因数较低的电动机，推荐进行电动机的负载调整或替换以提高功率因数。

b) 针对照明系统的功率因数较低，建议使用功率因数较高的节能灯具替换旧有灯具，并合理规划灯具布局，提高整体效率和能源利用率。

c) 针对功率因数较低的变压器，建议优化变压器的使用方案，减少无功功率损耗，提高电能的传输效率。

d) 鉴于电力系统中功率因数对电能质量和电力消耗具有重要影响，建议矿井加强电能管理，定期检测功率因数，并根据实际情况进行优化措施的实施。

以上是我们对矿井功率因数检测结果的整体分析和建议，希望能对委托方的电力系统运行和能源管理提供参考和帮助。

如需进一步咨询或洽谈与电能管理相关的事宜，请随时与我们联系。

钳式功率计（3169）在抽油机测试中应注意的问题白连平;陈征;任永祥;刘汉泽【摘要】CLAMP ON POWER HITESTER (3169) produced by HIOKI has been widely applied over years in the oil fields in China because of powerful performance and high accuracy. But there are some problems in motor test of pumping unit For example, the active pOwer display is incomplete and the test for power factor is not accurate, this paper analyses the causes of these problems and proposes solutions to these problems to make the test of saving energy in oil fields more accurate.%由于日置公司生产的钳式功率计（3169）功能强、精度高，多年来在我国各油田得到了广泛地应用。

但是，该仪器在抽油机电动机测试中也存在着一些问题，比如有功功率显示不完备、功率因数测试不准确等。

本文分析了这些问题出现的原因，并针对这些问题提出了弥补措施，旨在提高油田节能测试的准确性。

【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2012(000)010【总页数】3页(P31-33)【关键词】钳式功率计;抽油机电机测试;功率因数测试;累积电量测试【作者】白连平;陈征;任永祥;刘汉泽【作者单位】北京信息科技大学,北京100192;北京信息科技大学,北京100192;华北石油第一计量站,河北任丘062550;华北石油第一计量站,河北任丘062550【正文语种】中文【中图分类】TM933.320世纪90年代初，油田在电机电能测试中就引进日置公司生产的钳式功率计（3165），后来升级为3166。

抽油机电机节能方式及其节能测试方法分析发表时间：2019-12-31T10:26:31.203Z 来源：《防护工程》2019年17期作者：蒋文昶韩建宏徐明[导读] 以下对电动机的运转模式进行了深入的研究，探索游梁式抽油机专用电动机的省电措施，并分析新式节能电机的利用价值，从而保证抽油机电机的经济效益。

中国石油化工股份有限公司西北油田分公司雅克拉采气厂 843817摘要：电机作为一种用电设备，把电能转变为机械能，在油田开采中发挥重要作用，电动机的合理使用可以大大提升油田机的经济效益，有效增加产油量，节约成本。

目前阶段我国在使用电动机时不能科学有效的配置，电机的输出功率远远大于实际所需的功率，导致电能的浪费。

以下对电动机的运转模式进行了深入的研究，探索游梁式抽油机专用电动机的省电措施，并分析新式节能电机的利用价值，从而保证抽油机电机的经济效益。

关键词：抽油机电机；节能方式现阶段，油田开采中应用最广泛的采油设施是游梁式抽油机。

抽油机本身带有平衡装置并且属于周期性脉动负载设备，因此要想使抽油机运转就需要电机在启用时能达到较大的扭矩，因而要配备起动转矩很大的电机,抽油机正常工作后载荷减少，电机在轻载条件下其无功功率会增加，导致输出的功率和实际负荷不成比例，从而减少了电机的利用率，造成线路供电损失过大。

一、利用电机的经济运行降低电能当电动机在额定负荷下工作时能达到最高的价值,然而游梁式抽油机电机的负载率偏小，很不稳定，导致电机的工作效率以及功率因数都不高，可以利用降压运行节电法和星角变换节电法来增加普通三相异步电动机效益水平。

1.1 降压运行节电法降压运行可以增大功率因数，同时减少耗电。

经测试发现，减少励磁电流，一定程度上能够节能。

作业模式：通常来说，异步电动机正常作业状态下，定子绕组承载着所有电压，其励磁电流的值是稳定的，由于电阻几乎没有，可视为纯电感电路，功率因数将近0。

空载到满载的过程中，电压保持稳定，因此励磁电流大小也很稳定，铁损也没有较大波动，保持在最大值，电机绕组结构中产生了铜损，损耗电能。

抽油机井系统效率测试方法及其应用摘要：抽油井（也称机采井，其系统称为机采系统）是胜利油田孤岛采油厂主要耗能设备，也是采油厂的耗能大户。

2010年孤岛采油厂油井平均功率因数偏低，只有0.5--0.75。

介绍了抽油机井系统效率测试方法。

关键词：机采系统效率测试调平衡低冲次变频1前言机采井是中石化胜利油田第二大采油厂孤岛采油厂主要耗电设备，是采油厂的耗电大户。

2010年完成机采系统效率测试585井次，分别为常规测试、节能四新项目对比测试及技改项目对比测试等。

根据测试数据统计分析，采油厂平均机采系统效率为32.9％，最高52.65％，最低5.52％，10％以下井25口，效率为10％－20％井89口，效率为20％－30％井298口，效率为30％以上井149口。

前期采油厂经过永磁电机配套变压器改造、机采井优化设计及节能技术改造等项目，机采系统效率已达到胜利油田较高水平，但仍有部分区块由于产能不足，液量低等原因，导致系统效率较低，机采系统仍有很大节能潜力。

2抽油机井系统效率测试方法2.1现场测试目前机采井系统效率测试主要分为电参数测试及示功图测试，两种测试同时进行。

其目的主要是测试输入功率及光杆功率，计算地面效率、井下效率及系统效率。

2.2测试数据采集及分析测试电参数，测试时间3分钟，测试参数主要有输入功率、功率因数、功率平衡度、电参数曲线图等。

以KXK71-93井为例，见图1－图2。

图1 KXK71-93井电能参数曲线图2 KXK71-93电能参数表3机采系统评价指标及达标情况机采系统评价指标主要有功率因数、平衡度、系统效率、百米吨液耗电等四项指标，具体测试结果见表1，石油行业机采系统评价指标见表2。

表12010年孤岛采油厂机采系统测试数据表2石油行业机采系统评价指标由表1、表2可以看出，采油厂机采系统已达到或超过石油行业评价指标。

4抽油机井系统效率测试方法的现场应用4.1调平衡试验针对功率不平衡井进行了调平衡试验，选取了5口抽油机井进行功率平衡度调整，并在调整前后进行了测试（表3）。

抽油机平衡判断标准与调整方法摘要：油田生产中抽油机平衡调整方法较多，每种方法的调整效果不同。

分析了评价抽油机平衡的3 个基本准则，指出3 个评价标准均可通过提取抽油机单冲程功率曲线中的信息获得。

对抽油机调平衡后，使其同时满足3 个基本准则时，可认为抽油机处于理想的平衡状态。

现场试验测试和数据分析表明：采用准则二中的功率法调平衡后，抽油机可同时满足准则一和准则二，并接近准则三的要求，可实现抽油机平衡调节。

关键词：游梁式抽油机；平衡准则；功率法；电流法由于游梁式抽油机复杂的机械运动，使抽油机的平衡调整存在较大的难度。

目前的油田生产中，抽油机平衡的评价标准通常采用“电流法”，当下冲程最大电流与上冲程最大电流之比在80％～110％时，认为抽油机处于平衡状态。

然而，电流法检验抽油机平衡时会出现假平衡现象，这是由于抽油机下冲程时会产生电机倒发电现象，而钳形电流表采用的电流互感器无法判断电流的相位导致误判，生产实践已经证明这种方法无法准确评价抽油机的平衡。

因此，电能法、示功图法、平均功率法、曲柄轴转矩法等相关方法被广泛讨论。

为达到节能、延长减速箱寿命、操作简便的综合目标，本文讨论了抽油机平衡评价准则原理，指出抽油机平衡的3 个基本准则。

若抽油机运行中能同时满足3 个平衡准则时，则抽油机工作状态最佳，处于较节能的状态。

1 抽油机平衡判断原则根据《游梁式抽油机平衡的评价标准》中规定，电流法和平均功率法是抽油机调平衡的方法，但这2 种方法都可归于基本准则：1）准则一：抽油机的电动机在上、下冲程中对外做功相等。

2）准则二：悬点上、下冲程中减速箱曲柄轴峰值转矩相等。

3）准则三：整个冲程中减速箱曲柄轴转矩的均方根值最小。

（1）准则一。

这一准则通常用于游梁式抽油机平衡装置的设计，根据此准则可计算出平衡装置所储存或释放的能量Ａ0 为Ａ0＝（Ａｕ＋Ａｄ）/2 （1）式中：Ａｕ为上冲程抽油杆柱下落所做的功；Ａｄ为下冲程提拉抽油杆柱和油柱所做的功。

功率因数测量方法功率因数啊，这可真是个很重要的东西呢！那到底怎么测量它呢？嘿，咱可以通过一些巧妙的方法来搞定。

你看啊，就像我们要找到宝藏，得有合适的工具和方法一样。

测量功率因数也有它独特的“法宝”。

比如说，可以用功率因数表呀！这就好比是我们的指南针，能直接给我们指出功率因数的数值。

把它接入电路中，一下子就能知道功率因数是多少啦，是不是很神奇？还有一种方法呢，就是通过计算来得到。

这就像是解开一道复杂的数学题，需要我们动动脑筋。

根据电路中的电压、电流和有功功率等数据，通过一些公式和运算，就能算出功率因数啦！这可不是随便算算就行的，得认真仔细呢，不然可就出错咯。

另外呀，我们还可以利用一些专门的仪器设备来进行测量。

这些仪器就像是超级侦探，能精准地捕捉到功率因数的信息。

它们有着很高的精度和准确性，能让我们对功率因数有更深入的了解。

那为什么要这么重视功率因数的测量呢？这可太重要啦！功率因数低的话，会造成能源的浪费，就好像水从指缝中溜走一样可惜呀！而且还可能会影响到设备的正常运行，那可就得不偿失了。

所以啊，准确测量功率因数，就像是给电路做了一次全面的体检，能及时发现问题并解决呢。

那我们在测量功率因数的时候要注意些什么呢？首先要保证测量仪器的准确性和可靠性呀，不然得出的结果不就不靠谱了嘛。

其次要选择合适的测量方法和仪器，根据具体情况来决定。

这就像穿衣服一样，得合身才行呀！总之，功率因数测量方法多种多样，每一种都有它独特的魅力和用途。

我们要根据实际情况，灵活选择和运用这些方法，让功率因数的测量变得准确又可靠。

这样才能更好地保障电路的运行，让能源得到更有效的利用。

所以呀，大家可别小瞧了这功率因数测量哦！。

如何测量功率因数?功率因数测量方法 -电工基础功率因数测量方法有：1、功率因数表法直接测量。

用功率因数表直接测即可。

这样测量到的瞬时功率因数值。

2、功率法测量：测量负载的有功功率和无功功率（也有测视在功率的），在用勾股定理或三角函数计算出功率因数，这是依据功率因数的定义得出的测量方法。

数据也是瞬时功率因数值。

3、电量法测量：供电局使用的方法，抄录当期用电的有功电量和无功电量数据，用三角函数计算出功率因数值。

这是当期的平均功率因数值。

我们都知道，视在电流可以分解为有功电流和无功电流，有功电流与电压同相位，无功电流与电压有90度的相位差，因此我们可以确定：在电压过零的时刻，有功电流的瞬时值为零，无功电流的瞬时值为峰值。

也就是说，只要我们在电压为零的时刻对电流的瞬时值进行一次测量，就可以将无功电流的峰值确定出来，峰值确定以后，计算有效值就格外简洁了。

同样的道理，我们还可以确定：在电压为峰值的时刻，无功电流的瞬时值为零，有功电流的瞬时值为峰值。

也就是说，只要我们在电压为峰值的时刻对电流的瞬时值进行一次测量，就可以将有功电流的峰值确定出来。

这里要说明一下，峰值时刻的确定比较难，由于峰值四周信号的变化比较平稳，较难确定精确的峰值点。

为了提高测量精度，可以将电压信号通过一个积分器，由于积分器输出信号的相位滞后输入信号90度，因此积分器输出信号的过零点就是电压信号的峰值点，于是我们只要在积分器输出信号的过零时刻进行一次电流测量，就可以将有功电流的峰值确定出来。

通过上面的介绍，我们发觉原来电压的过零时刻与峰值时刻具有重要意义，于是我们会自然而然地想到：电流的过零时刻与峰值时刻也应当具有重要意义。

回答是确定的。

假如我们在电流过零的时刻对电压的瞬时值进行一次测量，这个测得的电压瞬时值有什么意义呢?回答是：用这个电压瞬时值除以电压的峰值，所得的商就是相位差的正弦函数值。

同样的道理，我们还可以确定：在电流为峰值的时刻，对电压的瞬时值进行一次测量，用这个电压瞬时值除以电压的峰值，所得的商就是相位差的余弦函数值，也就是功率因数。

功率曲线法在抽油机平衡率分析中的应用作者：张海霞来源：《科学与财富》2017年第12期摘要：抽油机如果在平衡较好的状态下运转，不但可以减少抽油机减速箱的最大输出扭矩，延长设备的使用周期，而且还可以减少设备对电网的最大需量，并且节省电力以及相关耗材费用的支出。

较好的抽油机平衡应该是上行所做功和下行所做功趋于一致，平衡差的抽油机两者的做功差别较大，平衡很差的会在一段时间消耗很多的电力，而另一段时间还要向电网回馈电力，其回馈的电力还会对电网及用电设备造成损害。

而目前抽油机平衡率测试方法为上下行电流峰值对比法，但电流并不真正代表拖动电机做功量，因此本文提出了功率法测试评价抽油机平衡率。

关键词：平衡；电流峰值对比法；功率法1抽油机的工作特性和电动机倒发电问题1.1 抽油机的工作特征以游梁式抽油机工作为例，四连杆机构实现运动的转换，将电机的旋转运动转换为光杆的上下往复直线运动。

悬点的运动为周期性的变速运动。

在一个抽油循环中，加速度接近余玄规律变化。

游梁式抽油机悬点负荷的变化规律可用悬点的示功图表示。

1.2 抽油机发电情况分析抽油机在正常运转中会出现抽油机的运转速度大于电机对它的驱动速度的情况，这时，抽油机就拖动电机发电。

右图为实测抽油机电功率和功率因数曲线。

其中功率为负部分是抽油机拖动电机发电的时间，该井发电时间占24%。

从现场实测的数据，抽油机拖动电机发电的情况，最大发电功率可达40kW。

由于抽油机上下行不平衡，势能负扭矩转换为电机发电能量总效率很低，所以应尽量减少电机发电现象，同时发电频率、电压与供电网不同，对电网及其它用电设备产生损害也就在所难免。

2抽油机平衡状况与功率关系2.1 理想平衡状态且供液充足时的功率曲线抽油机在上行时，悬点主要载荷包括抽杆自重以及液柱载荷，此时抽油机在电机输出功率以及抽油机配重的势能作用下将悬点上提。

而下行时，悬点主要载荷是抽油杆的自重，电机输出能量转化为配重的势能，此时悬点下行，理想的平衡应该是电机在上行所做的功和下行所做的功一致。

提高抽油机井电机功率因数的措施与效果1影响抽油机井异步电动机功率因数的因素1.1影响因素目前抽油机井的电动机大部分还是三相异步电动机。

异步电动机转子与定子间的气隙是决定异步电动机需要耗用较多无用功的主要因素，而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。

所以要改善异步电动机的功率因数就要尽量避免电动机的空载运行，并尽可能提高其负载率，同时利用科技进步降低空载时的无用功率。

1.2异步电动机功率因数和负载率的关系在现场测试中，统计了电机负载率与功率因数关系表（表1）。

从电机的负载率和功率因数的关系可以看出三相异步电动机的负载率越高，功率因数越大。

提高电动机的负载率是提高功率因数的主要手段。

2提高抽油机井电机功率因数的措施及效果2.1合理选用电动机的功率，提高功率因数和效率电机“在大马拉小车”、轻载和空载等运行状态，均会造成电动机功率因数偏低，耗用无用功比例增大，电能损失增加。

因此，合理选择电动机容量，使之与机械负载功率相匹配，提高电动机的负载率，是改善其功因数的主要方法之一。

当电动机处于最佳负载率状态下运行时，其效率最高，功率因数最大。

目前，我们现场使用的抽油机中，游量式抽油机占90%以上，造成电机功率偏大的主要原因是游量式抽油机的启动电流大，抽油机运行过程中电机的负荷差异大。

2.2优化抽油机井的工作制度在保证合理沉没度的前提下，合理选择泵径泵深和抽油机的冲程和冲数。

第一，优化泵径和泵深参数，降低抽油机驴头的悬点载荷。

第二，优化抽油机的冲程和冲数，降低电机的输出扭矩。

电机的负荷降低有利于匹配较低的电机功率，提高电机的负载率，达到功率因数提高的目的。

电机的输出功率是扭矩和角速度的积。

实际生产中选择合理的冲程和冲数以选择电机的匹配功率最小和耗电量最低为原则。

根据泵径的适宜深度和油井的供液能力，供液好的油井尽可能的加大泵径上提泵挂；供液差的井选择小泵深抽，一定要选择合适的冲数，目前的技术和设备已能满足生产的需要，且不可采用大冲数。

冀东油田南堡作业区抽油机检测技术方案方案编制：技术审核：方案批准：中国石化集团胜利石油管理局海上石油工程技术检验中心The Department of Offshore Petroleum Engineering Survey, SINOPEC2015年5月28日目录1 检验检测工作量概况2 检测检验依据3 检测检验仪器、设备4 检测检验项目及步骤冀东油田南堡作业区抽油机检测技术方案1、检测检验工作量概况根据冀东南堡作业区的委托，检测工作有直线抽油机103台（套），塔式抽油机36台套，均为无游梁式抽油机。

直线式抽油机主要由悬绳器、硫化橡胶扁钢丝绳、翻转轮总成、天轮总成、上下防撞器、连结夹板、动子总成、电磁刹车和桁架总成等部件组成。

塔式抽油机主要由基础、底座、滚筒、减速器、电动机、制动器、悬绳器、塔架、驱动带、配重带、前轮、后轮、摇臂、摇臂丝杠、配重箱、控制柜、护栏等部件组成。

2、检测检验依据1）、《海洋石油安全生产规定》2）、《海洋石油安全生产管理细则》3）、《滩（浅）海石油设施检验规程》SY 65004）、《无游梁式抽油机》SY/T 67295）、《石油天然气工业用钢丝绳》SY/T 51703、检测检验仪器、设备1）、超声波测厚仪2）、覆层测厚仪3）、焊缝测量工具（焊缝检验尺、直尺）4）、无损检测设备（磁粉、渗透、超声）5）、声级计（噪声检测）、红外温度测试仪6）、放大镜、测电笔、卡尺、塞规、角度规1 / 84、检测检验项目及步骤4.1 检测检验内容抽油机检验包括安全管理情况检验、抽油机运行状况检验；包括宏观检验、焊缝无损检测、桁架钢结构壁厚测定、涂层厚度检测、钢丝绳检测、电气设备检验以及功能性试验等。

4.2 检测检验准备工作4.2.1．资料检查。

抽油机安全管理情况检查的主要内容如下：1）、抽油机的安全管理规章制度和安全操作规程、运行记录是否齐全、真实，查阅抽油机台账（或者账册）与实际是否相符。

通过智能变送器整体检测模块的方式来进行检测：
1、百瑞顺（北京）电气有限公司选用BRS2010，1台；注意输入电流不能超过AC 5A，电压输入不能超过A V 500V，否则都需要加互感器，电源要求DC 24V或者AC 220V，
2、无限传输模块一个，可选用北京东方讯科技发展有限公司的无限模块，有三种产品可以实现：CJ12D(价格800)，CG16A（价格1200），CG16B(价格880)
通过电流、电压、功率变送器分别检测的方式：
1选用BRS-3U系列交流电压变送器1台、BRSG-4-100A交流电流变送器3台及功率变送器一台
2选用8路无限传输模块一台（根据前端输入的路数选择）。

功率因数的测量方法嘿，咱今儿个就来聊聊功率因数的测量方法。

你说这功率因数啊，就好像是电路里的一个小精灵，看不见摸不着，可又特别重要呢！那怎么才能抓住这个小精灵，知道它到底是啥样呢？这就有好几种办法啦。

比如说，咱可以用功率表法。

就好比你要知道一个人跑得多快，你就看他跑一段路用了多长时间。

功率表就像那个能精确计时的表一样，能帮咱算出功率因数来。

还有一种叫相位差法。

这就好比你要知道两个人跳舞是不是合拍，你就看他们的动作是不是同步。

通过测量电压和电流之间的相位差，咱就能知道功率因数的情况啦。

再有就是电流互感器法。

这就好像你要去观察一个很微小的东西，你得借助一个放大镜。

电流互感器就是这样一个“放大镜”，能让我们更清楚地看到电流的情况，从而算出功率因数。

你想想看，如果电路是一条大马路，功率因数就是在这条马路上奔跑的车辆。

我们得想办法知道这些车跑得顺不顺畅，有没有浪费能源。

这几种测量方法就是我们的“侦察兵”呀！咱用功率表法的时候，就像是有个特别靠谱的裁判，能准确地给出分数。

相位差法呢，就像个细心的观察家，一点点细微的差别都能察觉。

电流互感器法呀，那就是个厉害的助手，帮我们把复杂的事情变得简单易懂。

那你说，这些方法难不难呢？其实啊，只要咱用心去学，去琢磨，就没那么难啦。

就像学骑自行车一样，一开始可能会摔倒，但多练几次不就会了嘛！而且啊，了解功率因数的测量方法，对我们的生活和工作都有很大的帮助呢。

比如说在工厂里，能让机器更高效地运转，节省能源。

在家里呢，也能让我们的电器用起来更省电，更省钱呀！总之呢，功率因数的测量方法就像是一把钥匙，能打开电路世界的大门，让我们看到里面的奇妙之处。

咱可不能小瞧了它，得好好研究研究，把这个小精灵给抓住咯！你说是不是呀？。