[发明专利]一种功率法抽油机平衡分析仪

说明书

本发明涉及一种功率法抽油机平衡分析仪，其包括：功率采集卡，用于采集抽油机的功率数据；功率数据存储模块，用于接收和存储功率数据；基础数据存储模块，用于预存抽油机的基础数据；基础数据包括抽油机型号、电动机型号、平衡方式(曲柄、游梁、复合)、曲柄长度、平衡块数量、平衡块单重(曲柄、游梁)、平衡块重心半径(曲柄、游梁)等；数据分析模块将基础数据和功率数据作为已知量，执行功率法平衡分析运算的方法计算出平衡分析结果，执行平衡调整方法计算出平衡调整量；显示输出模块，用于输出显示上述平衡分析结果，平衡调整量和平衡调整方式建议。本发明主要用于油田现场的日常管理应用，可以方便地分析、评价、指导抽油机井的平衡调整，实现节约电能、延长设备使用寿命的目的。

技术领域

本发明涉及一种机电一体化的软硬件结合的技术产品，具体涉及抽油机的功率法平衡分析仪。

背景技术

在抽油机井管理中，平衡率是衡量抽油机井管理水平的一个重要指标，传统的平衡分析方法是以抽油机上下冲程中出现的峰值电流作为测试参数进行计算，评判标准是电流平衡度在0.85～1.18之间为平衡。在实际操作过程中，对比电流平衡和功率平衡的耗电情况发现，功率平衡的抽油机井运行能耗更小。因此，2009年中石油重新制定了《抽油机平衡及操作》企业标准，提出了功率法平衡分析运算方法和平衡调整方法，完善了曲柄平衡、游梁平衡和复合平衡的计算方法。标准适用于除气动平衡方式以外的各种机械平衡方式(含曲柄平衡、游梁平衡、复合平衡、下偏杠铃平衡)的游梁式抽油机。

但是，功率法平衡分析需要专业的系统效率综合测试仪和专业化分析软件才能完成，通用性和易用性不够，难以大面积推广。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种便于现场使用的抽油机平衡分析仪，可以使用功率法进行抽油机的平衡评价和平衡调整计算，操作简单、安全，成本低，便于推广应用。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明的技术解决方案是这样实现的，将抽油机用电动机的功率曲线采集模块和《抽油机平衡及操作》中规定的平衡分析方法相结合，开发出一种便携式的功率法平衡分析仪，可以现场测试、分析抽油机的平衡状况，提出调整建议，调整后可以通过测试数据进行调整结果的分析评价。

本发明的技术方案包括：

一种功率法抽油机平衡分析仪，其包括：

功率采集卡，用于采集抽油机的功率数据；

功率数据存储模块，用于接收和存储所述功率数据；

基础数据存储模块，用于预存抽油机的基础数据；所述基础数据包括：抽油机型号、电动机型号、平衡方式、曲柄长度、平衡块数量、平衡块单重、平衡块重心半径；所述平衡方式为曲柄平衡、游梁平衡或复合平衡；所述平衡块单重是指曲柄单重或游梁单重；所述平衡块重心半径为曲柄的重心半径或游梁的重心半径；

数据分析模块，获取所述基础数据和所述功率数据存储模块存储的功率数据，执行功率法平衡分析运算方法计算平衡分析结果，同时执行平衡调整方法计算出平衡调整量，给出平衡调整建议；

显示输出模块，用于输出显示上述平衡分析结果，平衡调整量和平衡调整建议。

其中，所述数据分析模块通常为一个工控单片机。

优选地，所述功率法平衡分析运算方法和平衡调整方法以计算机软件程序的形式预先植入所述数据分析模块，由所述数据分析模块进行运行该软件；所述功率数据存储模块、基础数据存储模块、数据分析模块、显示输出模块封装在一个独立的手持式仪器中；所述功率采集卡则以无线连接所述功率数据存储模块。优选的，该手持式仪器的面积尺寸为5-20cm*5-20cm的带有触控显示屏的便携式电子装置。