抽油机调平衡是机采基础管理的一项重要工作，抽油机是否平衡影响抽油机的平稳运行，同时也制约生产能耗，如何及时、快速、准确地调整抽油机平衡一直是我们攻坚的课题，而智能调平衡技术则以地面功图为基础，结合抽油机运动几何参数，应用实时动态仿真平衡调节系统，进行抽油机地面调平衡节能分析优化，给出设计方案，指导现场施工，使抽油机达到低能耗工作状态。

常规调平衡 存在安全风险

抽油机平衡调整工作是机械采油管理中一项基础工作，抽油机调平衡的目的是延长抽油机的使用寿命和降低生产能耗，目前调平衡的方法普遍是采用最大电流法，但最大电流法存在着耗时长、不能够及时准确一次调整到位的问题。如何利用计算机、数据库、网络技术对调平衡管理工作进行信息化处理，降低员工调平衡工作强度，提高调平衡工作效率、同时降低生产能耗使调平衡数据集中管理、实现资源共享，提供准确及时的数据显得尤为迫切。

通过对采油厂近几年的调平衡前后电流的情况分析，平均每年调平衡后电流上升的井达92口左右，占全年调平衡总井数的11%。对调平衡后电流上升的几口井安装的电度表进行跟踪测量，发现调平衡后随着电流的上升耗电量也跟着上升。由于措施、新井投产、调参、作业等有动态变化的井数比较多，导致平均年工作量高达835口井以上，年工作量占全厂油井总数的80%左右，而且调平衡所需的劳动力不足，调平衡所需时间长、导致周期长，无法及时调整抽油机的平衡。

在应用电流法调平衡时，很难能够实现一次调到位的情况。根据调查应用电流法调平衡普遍存在多次调动平衡块导致安全风险增大；并且调平衡工作所需的时间长，最长可达3小时以上。如何实现一次调整到位显得尤其必要。

调平衡提出的更高要求

目前的调平衡管理还停留在上报报表、数据传递的阶段。远远达不到信息化平台操作的要求。因此利用计算机、数据库、网络技术对调平衡管理工作进行信息化处理，降低员工调平衡工作强度，提高调平衡工作效率、使调平衡数据集中管理、实现资源共享，提供准确及时的数据显得尤为迫切。

此软件以地面功图为基础结合抽油机运动几何参数，应用实时动态仿真平衡调节系统，进行抽油机地面调平衡节能分析优化。同时将地面功图数据进行批量计算优化，及时发现节能潜力，给出设计方案，指导现场施工，使抽油机始终处于良好的低能耗工作状态。

本软件选取了精确的抽油机运动特性计算分析。主要体现在曲柄转角-位移曲线、曲柄转角-速度曲线、曲柄转角-加速度曲线、扭矩因数计算这几个方面。从而能够精确地反映出抽油机曲柄在各个不同角度，各种参数之间的关系。

抽油机地面诊断优化平衡的方法是将抽油机悬点的载荷、位移转换到整个周期的减速箱输出轴扭矩曲线,即悬点载荷扭矩－曲柄转角曲线,同时计算出平衡块扭矩－曲柄转角曲线、曲柄扭矩－曲柄转角曲线。几条扭矩曲线相互抵消后得到的就是净扭矩曲线，调平衡的目的就是使抽油机在一个周期内净扭矩最小，也就是抽油机净扭矩均方根值最小，从而电机在一个运转周期内做功最小，耗电量最小，达到节能的目的，见图1。优化前后对比见图2、3。

节能、省时的 智能调平衡软件

通过智能调平衡软件与电流法调平衡现场试验，验证其节能效果及工作效率。2008年共计现场应用软件调平衡34口井，试验的抽油机型号有任丘八型（5口）文安八型（5口）冀油八型（10口）霸县八型（4口）深泽十型（10口），平均单井日节电25.88度，平均单井调平衡节省时间71分钟。

为了验证智能调平衡软件调平衡的节能效果，选取了4口井进行软件优化并对调前耗电量用电度表测量，按照优化后的结果对抽油机井进行调整平衡，都实现了一次调整并对调后耗电量用电度表测量，从前后耗电量和平衡度的情况来看智能调平衡软件的效果相当明显，平均单井日节电87.5度。

同时，对比智能调平衡软件和电流法调平衡的节能效果，选取5口井3种抽油机型进行对比试验，电流法平均单井日节电量11.85度、智能法平均单井日节电量32.5度。

在电流法调平衡的情况下再应用软件调平衡，看是否还能进一步节能，因此选取了5口井先应用电流法调平衡，然后再应用软件调整，对比后应用软件调整单井还可以日节电20.7度。

在现场应用过程中发现在用电流法测评衡时平衡度都比较高将近100%，但应用软件优化后还具有可调余地。因此选取了2口井进行试验，来验证最佳平衡点是否是节能最高点试验。经过试验最佳平衡点并不一定是节能效果最高点；在平衡率达到85%以上时，都以节能效果为主进行调整平衡。

由于应用电流法调平衡所需的时间比较长，减短调平衡所需时间提高工作效率也是开发智能调平衡的一项重要组成部分。为了验证智能法调平衡工作效率是否能够高于电流法调平衡，选取了10口井进行实验对比。对比后效果相当明显，应用电流法调平衡平均单井用时111分钟，而用智能调平衡平均单井用时28.66分钟，平均单井可节省85分钟，智能法比电流法工作效率提高了76%。

对应用智能调平衡试验的井进行复查来看其有效期。经过复查统计，调后没有进行过作业的井平衡度基本保持不变，耗电量也有所下降，由刚调完的平均单井耗电151.8度减少到目前的149.8度。对调后进行过作业的井统计发现，产出状况不发生变化的井平衡度和耗电量基本不变，措施井产量变化的井平衡度和耗电量变化比较大。

在现场应用试验取得良好的效果后，进行了推广应用全年应用智能软件调平衡295口井，平均单井日节电20.7度，平均单井调平衡节省时间82分钟。年累节电54.9万度，节约调平衡时间达18天，如全年调整平衡井800口，可节约调平衡时间达46天，同时劳动强度得到缓解。

通过该智能软件的现场应用，年可节约能耗达298万度(按800口井工作量计算，生产天数按180天计算)，节约费用134.1万元。现场试验及软件研究费用共计45万元。投资回收期仅为5个月。