CN112302917B - 游梁式抽油机辅助平衡重调平衡方法及控制装置 - Google Patents

游梁式抽油机辅助平衡重调平衡方法及控制装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种游梁式抽油机辅助平衡重调平衡方法及控制装置，该方法包括：获取游梁式抽油机的第一运行参数；根据第一运行参数绘制以曲柄转角为横坐标，扭矩为纵坐标的净扭矩曲线和载荷扭矩曲线，确定净扭矩曲线上的零点及拐点对应的曲柄转角、净扭矩数值和载荷扭矩数值；将净扭矩曲线上两两相邻的零点和拐点确定为一个调整周期；根据第一运行参数中曲柄转角、曲柄转角对应的载荷扭矩和净扭矩，确定每个调整周期中游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离及曲柄转动时间；依次在每个调整周期中按照当前调整周期的游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离和曲柄转动时间匀速调整游梁辅助平衡重的位置。本申请可以改善游梁式抽油机的平衡状态。

Description

游梁式抽油机辅助平衡重调平衡方法及控制装置
技术领域
本申请涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种游梁式抽油机辅助平衡重调平衡方法及控制装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
由于游梁式抽油机上下冲程载荷是变化的，存在很大的不平衡性，为了使驱动游梁式抽油机的电动机在上下冲程中载荷均匀，必须对游梁式抽油机的载荷加以均衡。游梁式抽油机的平衡方法包括游梁平衡和曲柄平衡等，上述两种方法分别是在游梁和曲柄上加装重力平衡块，使得减速箱输出轴扭矩峰值在上下冲程相同或相近。
游梁式抽油机的四连杆结构决定了减速箱输出轴扭矩在工作过程中是一条变化的曲线，有时甚至会出现负扭矩现象。即使这样，由于地层供液能力或抽油设备工作状态的变化，常常会导致抽油机减速箱扭矩峰值偏离平衡状态。当偏离平衡状态时，电机轴上的净扭矩曲线在上下冲程的峰值就会出现较大差别，欠平衡时上冲程峰值扭矩大于下冲程峰值扭矩，过平衡时上冲程峰值扭矩小于下冲程峰值扭矩。此时需要停机，并采用吊车等辅助设备对重达几十千牛的曲柄平衡重进行位置调整。
在抽油机工作时，平衡重的位置是固定不变的，并且，在相当长的一段时间内，平衡重的位置和重量就固定下来，直到下一次调平衡。有时平衡调整范围较小，为避免停机带来的对生产的影响，节省调平衡的强度及工作量，又出现了在游梁上安装辅助平衡重，通过步进电机或手动液压系统等装置，在不停机的情况下每隔两小时对抽油机的平衡状况进行一次微调，如当抽油机欠平衡时，将游梁辅助平衡重向游梁尾端移动一定距离；当抽油机过平衡时，将游梁辅助平衡重向游梁前端(驴头方向)移动一定距离。这样的方式可以满足目前平衡的判断标准，使上下冲程电机峰值电流相等，或上下冲程电机做功相等，但不能避免电机在运行过程中出现负扭矩的情况。
如图1(a)所示，为当平衡良好时，实际检测到的电动机轴上的抽油机载荷扭矩(图1(a)中曲线Ⅰ)、平衡扭矩(图1(a)中曲线Ⅱ)及净扭矩(图1(a)中曲线Ⅲ)的曲线。当利用游梁辅助平衡重调平衡后，如图1(b)所示，有时在净扭矩曲线(图1(b)中曲线Ⅲ)上会出现一段扭矩为负的情况，如图1(b)中点2～4之间的曲线以及点6～8之前的曲线。这说明经过平衡以后电动机的工作仍然会出现一小段处于发电机工作状态的情况，这种情况会影响电动机的性能。因此，游梁式抽油机的实际平衡状态仍有进一步调节改善的必要。
发明内容
本申请实施例提供一种游梁式抽油机辅助平衡重调平衡方法，用以改善游梁式抽油机的平衡状态，该方法包括：
获取游梁辅助平衡重固定在辅助平衡重初始位置时，游梁式抽油机在连续的一次上冲程与一次下冲程运行过程中的第一运行参数，所述辅助平衡重初始位置为游梁式抽油机处于平衡状态时辅助平衡重所处的位置，所述第一运行参数包括曲柄转角，以及曲柄转角对应的载荷扭矩和平衡扭矩；根据载荷扭矩和平衡扭矩确定游梁式抽油机的净扭矩，根据第一运行参数绘制以曲柄转角为横坐标，扭矩为纵坐标的净扭矩曲线和载荷扭矩曲线，确定净扭矩曲线上的零点及拐点对应的曲柄转角、净扭矩数值和载荷扭矩数值；将净扭矩曲线上两两相邻的零点和拐点确定为一个调整周期，其中，一个调整周期的起始点和终止点中的一个为零点，另一个为拐点；根据第一运行参数中曲柄转角、曲柄转角对应的载荷扭矩和净扭矩，确定每个调整周期中游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离及曲柄转动时间；依次在每个调整周期中按照当前调整周期的游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离和曲柄转动时间匀速调整游梁辅助平衡重的位置。
本申请实施例还提供一种游梁式抽油机辅助平衡重调平衡控制装置，用以改善游梁式抽油机的平衡状态，该控制装置包括：
获取模块，用于获取游梁辅助平衡重固定在辅助平衡重初始位置时，游梁式抽油机在连续的一次上冲程与一次下冲程运行过程中的第一运行参数，所述辅助平衡重初始位置为游梁式抽油机处于平衡状态时辅助平衡重所处的位置，所述第一运行参数包括曲柄转角，以及曲柄转角对应的载荷扭矩和平衡扭矩；确定模块，用于根据获取模块获取的载荷扭矩和平衡扭矩确定游梁式抽油机的净扭矩，根据第一运行参数绘制以曲柄转角为横坐标，扭矩为纵坐标的净扭矩曲线和载荷扭矩曲线，确定净扭矩曲线上的零点及拐点对应的曲柄转角、净扭矩数值和载荷扭矩数值；确定模块，还用于将净扭矩曲线上两两相邻的零点和拐点确定为一个调整周期，其中，一个调整周期的起始点和终止点中的一个为零点，另一个为拐点；确定模块，还用于根据获取模块获取的第一运行参数中曲柄转角、曲柄转角对应的载荷扭矩和净扭矩，确定每个调整周期中游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离及曲柄转动时间；调整模块，用于依次在每个调整周期中按照确定模块确定的当前调整周期的游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离和曲柄转动时间匀速调整游梁辅助平衡重的位置。
本申请实施例中，通过游梁辅助平衡重位置的移动，令游梁式抽油机上增加了一组动态平衡扭矩，此时游梁式抽油机的净扭矩通过原平衡状态下游梁式抽油机的净扭矩与动态平衡扭矩相叠加得到，叠加得到的净扭矩的扭矩峰值大大减小，且有效消除了净扭矩曲线上出现的扭矩为负的情况，改善了游梁式抽油机的实际平衡状态，有利于游梁式抽油机的稳定工作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1(a)为本申请实施例中当平衡状态良好时，检测到的游梁式抽油机的载荷扭矩、平衡扭矩及净扭矩曲线图；
图1(b)为本申请实施例中当平衡状态良好时，检测到出现负扭矩的游梁式抽油机的载荷扭矩、平衡扭矩及净扭矩曲线图；
图2为本申请实施例中游梁式抽油机辅助平衡重调平衡方法的流程图；
图3(a)为本申请实施例中一种平衡状态下的扭矩曲线图；
图3(b)为本申请实施例中另一种平衡状态下的扭矩曲线图；
图4为本申请实施例中一种欠平衡状态下的扭矩曲线图；
图5为本申请实施例中一种过平衡状态下的扭矩曲线图；
图6为本申请实施例中一种控制装置的结构示意图；
图7为本申请实施例中一种利用游梁辅助平衡重链轮链条移动机构实现游梁式抽油机动态平衡的设备的结构示意图。
附图标号
1：电机 2：减速器
3：主动链轮 4：链条
5：限位块 6：滑轨
7：游梁辅助平衡重 8：平衡机架；
9：从动链轮 10：游梁臂
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本申请实施例做进一步详细说明。在此，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，但并不作为对本申请的限定。
本申请实施例提供了一种游梁式抽油机辅助平衡重调平衡方法，如图2所示，方法包括步骤201至步骤205：
步骤201、获取游梁辅助平衡重固定在辅助平衡重初始位置时，游梁式抽油机在连续的一次上冲程与一次下冲程运行过程中的第一运行参数。
第一运行参数包括曲柄转角，以及曲柄转角对应的载荷扭矩和平衡扭矩。
其中，辅助平衡重初始位置为游梁式抽油机处于平衡状态时辅助平衡重所处的位置。辅助平衡重初始位置根据如下方法确定：
获取游梁辅助平衡重固定在游梁支点处时，游梁式抽油机在连续的一次上冲程与一次下冲程运行过程中的第二运行参数，第二运行参数包括曲柄转角，以及与曲柄转角对应的载荷扭矩和平衡扭矩；根据第二运行参数，确定游梁式抽油机的平衡程度，平衡程度包括平衡状态、欠平衡状态和过平衡状态。
如果游梁式抽油机处于平衡状态，则将游梁支点处确定为辅助平衡重初始位置；如果游梁式抽油机处于欠平衡状态或过平衡状态，则根据第二运行参数，确定游梁式抽油机在欠平衡状态时辅助平衡重初始位置，以及游梁式抽油机在过平衡状态时辅助平衡重初始位置。
具体的，根据第二运行参数，确定游梁式抽油机的平衡程度，包括：根据载荷扭矩和平衡扭矩确定净扭矩；根据曲柄转角以及对应的净扭矩，确定游梁式抽油机上冲程净扭矩峰值以及下冲程净扭矩峰值；如果上冲程净扭矩峰值与下冲程净扭矩峰值的差值绝对值小于等于预设阈值，则确定游梁式抽油机处于平衡状态；如果上冲程扭矩峰值与下冲程扭矩峰值的差值绝对值大于预设阈值，且上冲程扭矩峰值大于下冲程扭矩峰值，将确定游梁式抽油机处于欠平衡状态；如果上冲程扭矩峰值与下冲程扭矩峰值的差值绝对值大于预设阈值，且上冲程扭矩峰值小于下冲程扭矩峰值，将确定游梁式抽油机处于过平衡状态。
需要说明的是，将同一曲柄转角对应的载荷扭矩和平衡扭矩叠加得到净扭矩。
在本申请实施例中，根据第二运行参数，确定游梁式抽油机在欠平衡状态时辅助平衡重初始位置，包括：根据
Figure BDA0002146684190000051
确定游梁辅助平衡重初始位置距离游梁支点处的距离l01；将游梁后臂距游梁支点处l01的位置确定为游梁式抽油机在欠平衡状态时辅助平衡重初始位置。
其中，a用于表示上冲程净扭矩峰值点，b用于表示下冲程净扭矩峰值点，Ma用于表示a点的净扭矩，Mb用于表示b点的净扭矩，Pa用于表示a点的油井载荷，Pb用于表示b点的油井载荷，
Figure BDA0002146684190000052
用于表示a点的载荷扭矩，
Figure BDA0002146684190000053
用于表示b点的载荷扭矩，L前用于表示游梁前臂长度，L后用于表示游梁后臂长度，m用于表示游梁辅助平衡重的质量，g用于表示重力加速度。
在本申请实施例中，根据第二运行参数，确定游梁式抽油机在过平衡状态时辅助平衡重初始位置，包括：根据
Figure BDA0002146684190000054
确定游梁辅助平衡重初始位置距离游梁支点处的距离l02；将游梁前臂距游梁支点处l02的位置确定为游梁式抽油机在过平衡状态时辅助平衡重初始位置。
步骤202、根据载荷扭矩和平衡扭矩确定游梁式抽油机的净扭矩，根据第一运行参数绘制以曲柄转角为横坐标，扭矩为纵坐标的净扭矩曲线和载荷扭矩曲线，确定净扭矩曲线上的零点及拐点对应的曲柄转角、净扭矩数值和载荷扭矩数值。
示例性的，在平衡状态下，根据第一运行参数绘制出的净扭矩曲线如图1(b)中的曲线Ⅲ所示，载荷扭矩曲线如图1(b)中的曲线Ⅰ所示。由于当游梁辅助平衡重的重心处于游梁支点处时，其对游梁产生的力矩很小，可以看作不具有平衡效果，或看作平衡效果可以忽略不计，因此图1(b)中未示出由游梁辅助平衡重带来的动态平衡力矩。
步骤203、将净扭矩曲线上两两相邻的零点和拐点确定为一个调整周期。
其中，一个调整周期的起始点和终止点中的一个为零点，另一个为拐点。可能出现的零点和拐点的总数量为5、7、9。其中，5个对应上、下冲程均不出现负扭矩的情况，7个对应上冲程或下冲程之一出现负扭矩的情况，9个对应上冲程和下冲程均出现负扭矩的情况。
以图1(b)所示的净扭矩曲线为例，将净扭矩曲线上的零点和拐点按照出现的先后顺序顺次编号，得到零点0、2、4、6、8，拐点1、3、5、7，则确定的调整周期为0～1、1～2、2～3、3～4、4～5、5～6、6～7、7～8。
需要说明的是，零点和拐点对应游梁式抽油机在一个连续的上冲程和下冲程运行过程中的不同运行位置。比如，0点对应的位置为上冲程起点的位置，4点对应的位置为下冲程起点的位置。
步骤204、根据第一运行参数中曲柄转角、曲柄转角对应的载荷扭矩和净扭矩，确定每个调整周期中游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离及曲柄转动时间。
具体的，游梁辅助平衡重的方向根据如下方法确定：判断Mi与0的大小关系，如果Mi＞0，则游梁辅助平衡重的移动方向为朝向游梁后臂方向；如果Mi＜0，则游梁辅助平衡重的移动方向为朝向游梁前臂的方向；如果Mi＝0，则游梁辅助平衡重的移动方向为朝向游梁辅助平衡重初始位置的方向。
游梁辅助平衡重的移动距离根据如下方法确定：如果Mi＝0，则将游梁辅助平衡重当前位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离确定为游梁辅助平衡重的移动距离。如果Mi≠0，则根据
Figure BDA0002146684190000061
计算游梁辅助平衡重的预测移动距离li'。如果Mi＞0且li'小于等于游梁后臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离，则将li'确定为游梁辅助平衡重的移动距离；如果Mi＞0且li'大于游梁后臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离，则将游梁后臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离确定为游梁辅助平衡重的移动距离；如果Mi＜0且li'小于等于游梁前臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离，则将li'确定为游梁辅助平衡重的移动距离；如果Mi＜0且li'大于游梁前臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离，则将游梁前臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离确定为游梁辅助平衡重的移动距离。
曲柄转动时间根据如下方法确定：根据
Figure BDA0002146684190000062
计算曲柄在第i-1点与第i点之间的调整周期中曲柄转动角度间隔
Figure BDA0002146684190000063
根据
Figure BDA0002146684190000064
计算曲柄转动时间δti。
其中，i用于表示第i个零点或拐点，i＝1，2，…，k，i＝1时对应净扭矩曲线的第1个拐点，k+1的值为净扭矩曲线中零点和拐点的总数量；
Figure BDA0002146684190000071
分别用于表示第i-1点、第i点对应的曲柄转角，n用于表示曲柄半径，ω用于表示曲柄转动角速度，Mi用于表示第i点的净扭矩，Mpi用于表示第i点的载荷扭矩，Pi用于表示第i点的油井载荷。
步骤205、依次在每个调整周期中按照当前调整周期的游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离和曲柄转动时间匀速调整游梁辅助平衡重的位置。
具体的，可以根据
Figure BDA0002146684190000072
计算游梁辅助平衡重从第i-1点对应位置运动到第i点对应位置的运动速度Vi；根据
Figure BDA0002146684190000073
计算游梁辅助平衡重驱动轮从第i-1点对应位置运动到第i点对应位置时转过的角度θi，其中，D用于表示游梁辅助平衡重驱动轮直径；根据
Figure BDA0002146684190000074
计算游梁辅助平衡重驱动轮从第i-1点对应位置运动到第i点对应位置时的转动速度ni；在第i-1点和第i点之间的调整周期中，控制游梁辅助平衡重驱动轮按照游梁辅助平衡重的运动方向以ni的转动速度转动θi的角度。其中，li用于表示游梁辅助平衡重的移动距离。
下面将以k＝9为例，分别介绍在平衡状态、欠平衡状态和过平衡状态时，对于游梁辅助平衡重的控制方式。
情况1、游梁式抽油机处于平衡状态。
(1)、将游梁辅助平衡重固定在游梁支点处，测量游梁式抽油机的第一运行参数，并根据第一运行参数绘制如图1(b)所示的载荷扭矩曲线、平衡扭矩曲线和净扭矩曲线。在图1(b)上找到净扭矩为0的点，如图中的0、2、4、6、8点，在净扭矩为0的点之间找到净扭矩极值点(即拐点)，如图中的1、3、5、7点。并根据测量结果找到0点的曲柄转角
Figure BDA0002146684190000075
及i点的曲柄转角
Figure BDA0002146684190000076
油井载荷Pi、载荷扭矩Mpi、净扭矩Mi。
(2)、计算曲柄转动角度间隔：
Figure BDA0002146684190000077
(3)、计算曲柄转动时间：
Figure BDA0002146684190000078
(4)、计算游梁辅助平衡重移动的距离：
Figure BDA0002146684190000081
(5)、判断
①、当Mi＞0时，取li＝min(li'，l后)；
控制游梁辅助平衡重在时间间隔δti内，从游梁支点处向游梁后臂方向匀速运动li，运动速度为：
Figure BDA0002146684190000082
游梁辅助平衡重驱动轮转过的角度为
Figure BDA0002146684190000083
驱动轮转动速度为
Figure BDA0002146684190000084
②、当Mi＜0时，取li＝min(li'，l前)
控制游梁辅助平衡重在时间间隔δti内，从游梁支点处向游梁前臂方向匀速运动li，运动速度为：
Figure BDA0002146684190000085
游梁辅助平衡重驱动轮转过的角度为
Figure BDA0002146684190000086
驱动轮转动速度为
Figure BDA0002146684190000087
③、判断
当Mi＝0时，控制游梁辅助平衡重在时间间隔δti内回到游梁支点处，运动速度为：
Figure BDA0002146684190000088
游梁辅助平衡重驱动轮转过的角度为：
Figure BDA0002146684190000091
驱动轮转动速度为：
Figure BDA0002146684190000092
也就是当曲柄转角处于0、2、4、6、8点时，控制游梁辅助平衡重在相应的δti时间内由上一位置(对应于1、3、5、7点的位置)匀速回到游梁支点处。
按照上述方式调整游梁辅助平衡重的位置之后，测量得到的游梁辅助平衡重的辅助平衡力矩曲线如图3(a)或图3(b)中的曲线IV所示，辅助平衡力矩曲线IV与原净扭矩曲线III叠加得到动态平衡扭矩曲线(也即新的净扭矩曲线)V。从图3(a)和图3(b)中可以看出，动态平衡扭矩曲线V的扭矩峰值大大减小，且不存在扭矩为负的情况，游梁式抽油及的实际平衡状态得到改善。
情况2、游梁式抽油机处于欠平衡状态
如图4所示，平衡扭矩曲线由原平衡状态的曲线II变为曲线II’，导致抽油机处于欠平衡状态，此时净扭矩曲线由曲线III变成曲线III’。如果在此欠平衡净扭矩曲线III’基础上叠加上一条辅助平衡扭矩曲线IV，就可以使抽油机的净扭矩曲线由曲线III’回复到曲线III，也即回复到图1(b)所示的平衡状态。此时只要将图3(a)或图3(b)中的曲线IV与图4中的曲线III相叠加，即可实现抽油机游梁辅助平衡重动态平衡。
(1)、将游梁辅助平衡重固定在游梁支点处，测量游梁式抽油机的第二运行参数，并根据第二运行参数绘制如图4所示的载荷扭矩曲线(曲线I)、欠平衡扭矩曲线(曲线II’)和欠平衡净扭矩曲线(曲线III’)。在欠平衡净扭矩曲线上找到上冲程净扭矩峰值点a和下冲程净扭矩峰值点b，并确定a点的油井载荷Pa、载荷扭矩
Figure BDA0002146684190000093
和净扭矩Ma，以及b点的油井载荷Pb、载荷扭矩
Figure BDA0002146684190000094
和净扭矩Mb。
(2)计算游梁辅助平衡重初始位置
Figure BDA0002146684190000095
将游梁辅助平衡重向游梁后臂方向移动l01的距离到0’点，该0’点即是游梁辅助平衡重初始位置。
(3)将游梁辅助平衡重固定在0’点，测量游梁式抽油机的第一运行参数，并根据第一运行参数绘制如图4所示的载荷扭矩曲线(曲线I)、平衡扭矩曲线(曲线II)和净扭矩曲线(曲线III)。在图4上找到净扭矩为0的点，如图中的0、2、4、6、8点，在净扭矩为0的点之间找到净扭矩极值点(即拐点)，如图中的1、3、5、7点。并根据测量结果找到0点的曲柄转角
Figure BDA0002146684190000101
及i点的曲柄转角
Figure BDA0002146684190000102
油井载荷Pi、载荷扭矩Mpi、净扭矩Mi。
(4)计算曲柄转动角度间隔
Figure BDA0002146684190000103
(5)、计算曲柄转动时间：
Figure BDA0002146684190000104
(6)、计算游梁辅助平衡重移动的距离：
Figure BDA0002146684190000105
(7)、判断
①、当Mi＞0时，取li＝min(li'，l后-l01)；
控制游梁辅助平衡重在时间间隔δti内，从0’点向游梁后臂方向匀速运动li，运动速度为：
Figure BDA0002146684190000106
游梁辅助平衡重驱动轮转过的角度为
Figure BDA0002146684190000107
驱动轮转动速度为
Figure BDA0002146684190000108
②、当Mi＜0时，取li＝min(li'，l前+l01)
控制游梁辅助平衡重在时间间隔δti内，从0’点向游梁前臂方向匀速运动li，运动速度为：
Figure BDA0002146684190000109
游梁辅助平衡重驱动轮转过的角度为
Figure BDA0002146684190000111
驱动轮转动速度为
Figure BDA0002146684190000112
③、判断
当Mi＝0时，控制游梁辅助平衡重在时间间隔δti内回到0’点处，运动速度为：
Figure BDA0002146684190000113
游梁辅助平衡重驱动轮转过的角度为：
Figure BDA0002146684190000114
驱动轮转动速度为：
Figure BDA0002146684190000115
也就是当曲柄转角处于0、2、4、6、8点时，控制游梁辅助平衡重在相应的δti时间内由上一位置(对应于1、3、5、7点的位置)匀速回到0’点。
情况3、游梁式抽油机处于过平衡状态。
如图5所示，平衡扭矩曲线由原平衡状态的曲线II变为曲线II’，导致抽油机处于过平衡状态，此时净扭矩曲线由曲线III变成曲线III’。如果在此过平衡净扭矩曲线III’基础上叠加上一条辅助平衡扭矩曲线IV，就可以使抽油机的净扭矩曲线由曲线III’回复到曲线III，也即回复到图1(b)所示的平衡状态。此时只要将图3(a)或图3(b)中的曲线IV与图5中的曲线III相叠加，即可实现抽油机游梁辅助平衡重动态平衡。
(1)、将游梁辅助平衡重固定在游梁支点处，测量游梁式抽油机的第二运行参数，并根据第二运行参数绘制如图5所示的载荷扭矩曲线(曲线I)、过平衡扭矩曲线(曲线II’)和过平衡净扭矩曲线(曲线III’)。在过平衡净扭矩曲线上找到上冲程净扭矩峰值点a和下冲程净扭矩峰值点b，并确定a点的油井载荷Pa、载荷扭矩
Figure BDA0002146684190000116
和净扭矩Ma，以及b点的油井载荷Pb、载荷扭矩
Figure BDA0002146684190000117
和净扭矩Mb。
(2)计算游梁辅助平衡重初始位置
Figure BDA0002146684190000121
将游梁辅助平衡重向游梁前臂方向移动l02的距离到0”点，该0”点即是游梁辅助平衡重初始位置。
(3)将游梁辅助平衡重固定在0”点，测量游梁式抽油机的第一运行参数，并根据第一运行参数绘制如图5所示的载荷扭矩曲线(曲线I)、平衡扭矩曲线(曲线II)和净扭矩曲线(曲线III)。在图5上找到净扭矩为0的点，如图中的0、2、4、6、8点，在净扭矩为0的点之间找到净扭矩极值点(即拐点)，如图中的1、3、5、7点。并根据测量结果找到0点的曲柄转角
Figure BDA0002146684190000122
及i点的曲柄转角
Figure BDA0002146684190000123
油井载荷Pi、载荷扭矩Mpi、净扭矩Mi。
(4)计算曲柄转动角度间隔
Figure BDA0002146684190000124
(5)、计算曲柄转动时间：
Figure BDA0002146684190000125
(6)、计算游梁辅助平衡重移动的距离：
Figure BDA0002146684190000126
(7)、判断
①、当Mi＞0时，取li＝min(li'，l后+l02)；
控制游梁辅助平衡重在时间间隔δti内，从0”点向游梁后臂方向匀速运动li，运动速度为：
Figure BDA0002146684190000127
游梁辅助平衡重驱动轮转过的角度为
Figure BDA0002146684190000128
驱动轮转动速度为
Figure BDA0002146684190000131
②、当Mi＜0时，取li＝min(li'，l前-l02)
控制游梁辅助平衡重在时间间隔δti内，从0”点向游梁前臂方向匀速运动li，运动速度为：
Figure BDA0002146684190000132
游梁辅助平衡重驱动轮转过的角度为
Figure BDA0002146684190000133
驱动轮转动速度为
Figure BDA0002146684190000134
③、判断
当Mi＝0时，控制游梁辅助平衡重在时间间隔δti内回到0”点处，运动速度为：
Figure BDA0002146684190000135
游梁辅助平衡重驱动轮转过的角度为：
Figure BDA0002146684190000136
驱动轮转动速度为：
Figure BDA0002146684190000137
也就是当曲柄转角处于0、2、4、6、8点时，控制游梁辅助平衡重在相应的δti时间内由上一位置(对应于1、3、5、7点的位置)匀速回到0”点。
本申请实施例中，通过游梁辅助平衡重位置的移动，令游梁式抽油机上增加了一组动态平衡扭矩，此时游梁式抽油机的净扭矩通过原平衡状态下游梁式抽油机的净扭矩与动态平衡扭矩相叠加得到，叠加得到的净扭矩的扭矩峰值大大减小，且有效消除了净扭矩曲线上出现的扭矩为负的情况，改善了游梁式抽油机的实际平衡状态，有利于游梁式抽油机的稳定工作。
本申请实施例还提供一种游梁式抽油机辅助平衡重调平衡控制装置，如图6所示，控制装置600包括获取模块601、确定模块602和调整模块603。
其中，获取模块601，用于获取游梁辅助平衡重固定在辅助平衡重初始位置时，游梁式抽油机在连续的一次上冲程与一次下冲程运行过程中的第一运行参数，辅助平衡重初始位置为游梁式抽油机处于平衡状态时辅助平衡重所处的位置，第一运行参数包括曲柄转角，以及曲柄转角对应的载荷扭矩和平衡扭矩。
确定模块602，用于根据获取模块601获取的载荷扭矩和平衡扭矩确定游梁式抽油机的净扭矩，根据第一运行参数绘制以曲柄转角为横坐标，扭矩为纵坐标的净扭矩曲线和载荷扭矩曲线，确定净扭矩曲线上的零点及拐点对应的曲柄转角、净扭矩数值和载荷扭矩数值。
确定模块602，还用于将净扭矩曲线上两两相邻的零点和拐点确定为一个调整周期，其中，一个调整周期的起始点和终止点中的一个为零点，另一个为拐点。
确定模块602，还用于根据获取模块601获取的第一运行参数中曲柄转角、曲柄转角对应的载荷扭矩和净扭矩，确定每个调整周期中游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离及曲柄转动时间。
调整模块603，用于依次在每个调整周期中按照确定模块602确定的当前调整周期的游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离和曲柄转动时间匀速调整游梁辅助平衡重的位置。
在本申请实施例的一种实现方式中，获取模块601，还用于获取游梁辅助平衡重固定在游梁支点处时，游梁式抽油机在连续的一次上冲程与一次下冲程运行过程中的第二运行参数，第二运行参数包括曲柄转角，以及与曲柄转角对应的载荷扭矩和平衡扭矩。
确定模块602，还用于根据获取模块601获取的第二运行参数，确定游梁式抽油机的平衡程度，平衡程度包括平衡状态、欠平衡状态和过平衡状态。
确定模块602，还用于当游梁式抽油机处于平衡状态时，将游梁支点处确定为辅助平衡重初始位置。
确定模块602，还用于当游梁式抽油机处于欠平衡状态或过平衡状态时，根据第二运行参数，确定游梁式抽油机在欠平衡状态时辅助平衡重初始位置，以及游梁式抽油机在过平衡状态时辅助平衡重初始位置。
在本申请实施例的一种实现方式中，确定模块602，用于：
根据载荷扭矩和平衡扭矩确定净扭矩；
根据曲柄转角以及对应的净扭矩，确定游梁式抽油机上冲程净扭矩峰值以及下冲程净扭矩峰值；
如果上冲程净扭矩峰值与下冲程净扭矩峰值的差值绝对值小于等于预设阈值，则确定游梁式抽油机处于平衡状态；
如果上冲程扭矩峰值与下冲程扭矩峰值的差值绝对值大于预设阈值，且上冲程扭矩峰值大于下冲程扭矩峰值，将确定游梁式抽油机处于欠平衡状态；
如果上冲程扭矩峰值与下冲程扭矩峰值的差值绝对值大于预设阈值，且上冲程扭矩峰值小于下冲程扭矩峰值，将确定游梁式抽油机处于过平衡状态。
在本申请实施例的一种实现方式中，确定模块602，用于：
根据
Figure BDA0002146684190000151
确定游梁辅助平衡重初始位置距离游梁支点处的距离l01；
将游梁后臂距游梁支点处l01的位置确定为游梁式抽油机在欠平衡状态时辅助平衡重初始位置；
其中，a用于表示上冲程净扭矩峰值点，b用于表示下冲程净扭矩峰值点，Ma用于表示a点的净扭矩，Mb用于表示b点的净扭矩，Pa用于表示a点的油井载荷，Pb用于表示b点的油井载荷，
Figure BDA0002146684190000152
用于表示a点的载荷扭矩，
Figure BDA0002146684190000153
用于表示b点的载荷扭矩，L前用于表示游梁前臂长度，L后用于表示游梁后臂长度，m用于表示游梁辅助平衡重的质量，g用于表示重力加速度。
在本申请实施例的一种实现方式中，确定模块602，用于：
根据
Figure BDA0002146684190000154
确定游梁辅助平衡重初始位置距离游梁支点处的距离l02；
将游梁前臂距游梁支点处l02的位置确定为游梁式抽油机在过平衡状态时辅助平衡重初始位置。
在本申请实施例的一种实现方式中，确定模块602，用于：
判断Mi与0的大小关系，如果Mi＞0，则游梁辅助平衡重的移动方向为朝向游梁后臂方向；如果Mi＜0，则游梁辅助平衡重的移动方向为朝向游梁前臂的方向；如果Mi＝0，则游梁辅助平衡重的移动方向为朝向游梁辅助平衡重初始位置的方向；
根据
Figure BDA0002146684190000161
计算曲柄在第i-1点与第i点之间的调整周期中曲柄转动角度间隔
Figure BDA0002146684190000162
根据
Figure BDA0002146684190000163
计算曲柄转动时间δti；
当Mi＝0时，将游梁辅助平衡重当前位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离确定为游梁辅助平衡重的移动距离；
当Mi≠0时，根据
Figure BDA0002146684190000164
计算游梁辅助平衡重的预测移动距离li'；
当Mi＞0且li'小于等于游梁后臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离时，将li'确定为游梁辅助平衡重的移动距离；当Mi＞0且li'大于游梁后臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离时，将游梁后臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离确定为游梁辅助平衡重的移动距离；
当Mi＜0且li'小于等于游梁前臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离时，将li'确定为游梁辅助平衡重的移动距离；当Mi＜0且li'大于游梁前臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离时，将游梁前臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离确定为游梁辅助平衡重的移动距离；
其中，i用于表示第i个零点或拐点，i＝1，2，…，k，i＝1时对应净扭矩曲线的第1个拐点，k+1的值为净扭矩曲线中零点和拐点的总数量；
Figure BDA0002146684190000165
分别用于表示第i-1点、第i点对应的曲柄转角，n用于表示曲柄半径，ω用于表示曲柄转动角速度，Mi用于表示第i点的净扭矩，Mpi用于表示第i点的载荷扭矩，Pi用于表示第i点的油井载荷。
在本申请实施例的一种实现方式中，调整模块603，用于：
根据
Figure BDA0002146684190000166
计算游梁辅助平衡重从第i-1点对应位置运动到第i点对应位置的运动速度Vi；
根据
Figure BDA0002146684190000167
计算游梁辅助平衡重驱动轮从第i-1点对应位置运动到第i点对应位置时转过的角度θi，其中，D用于表示游梁辅助平衡重驱动轮直径；
根据
Figure BDA0002146684190000171
计算游梁辅助平衡重驱动轮从第i-1点对应位置运动到第i点对应位置时的转动速度ni；
在第i-1点和第i点之间的调整周期中，控制游梁辅助平衡重驱动轮按照游梁辅助平衡重的运动方向以ni的转动速度转动θi的角度；
其中，li用于表示游梁辅助平衡重的移动距离。
本申请实施例中，通过游梁辅助平衡重位置的移动，令游梁式抽油机上增加了一组动态平衡扭矩，此时游梁式抽油机的净扭矩通过原平衡状态下游梁式抽油机的净扭矩与动态平衡扭矩相叠加得到，叠加得到的净扭矩的扭矩峰值大大减小，且有效消除了净扭矩曲线上出现的扭矩为负的情况，改善了游梁式抽油机的实际平衡状态，有利于游梁式抽油机的稳定工作。
如图7所示，本申请实施例还提供了一种利用游梁辅助平衡重链轮链条移动机构实现游梁式抽油机动态平衡的设备，该设备包括电机1、减速器2、主动链轮3、链条4、限位块5、滑轨6、游梁辅助平衡重7、平衡机架8、从动链轮9和游梁臂10。
本申请实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现步骤201至步骤205及其各种实现方式所述的任一方法。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行步骤201至步骤205及其各种实现方式所述的任一方法的计算机程序。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种游梁式抽油机辅助平衡重调平衡方法，其特征在于，所述方法包括：
获取游梁辅助平衡重固定在辅助平衡重初始位置时，游梁式抽油机在连续的一次上冲程与一次下冲程运行过程中的第一运行参数，所述辅助平衡重初始位置为游梁式抽油机处于平衡状态时辅助平衡重所处的位置，所述第一运行参数包括曲柄转角，以及曲柄转角对应的载荷扭矩和平衡扭矩；
根据载荷扭矩和平衡扭矩确定游梁式抽油机的净扭矩，根据第一运行参数绘制以曲柄转角为横坐标，扭矩为纵坐标的净扭矩曲线和载荷扭矩曲线，确定净扭矩曲线上的零点及拐点对应的曲柄转角、净扭矩数值和载荷扭矩数值；
将净扭矩曲线上一个零点和与该零点相邻的一个拐点确定为一个调整周期，其中，一个调整周期的起始点和终止点中的一个为零点，另一个为拐点；
根据第一运行参数中曲柄转角、曲柄转角对应的载荷扭矩和净扭矩，确定每个调整周期中游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离及曲柄转动时间；
依次在每个调整周期中按照当前调整周期的游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离和曲柄转动时间匀速调整游梁辅助平衡重的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，辅助平衡重初始位置根据如下方法确定：
获取游梁辅助平衡重固定在游梁支点处时，游梁式抽油机在连续的一次上冲程与一次下冲程运行过程中的第二运行参数，所述第二运行参数包括曲柄转角，以及与曲柄转角对应的载荷扭矩和平衡扭矩；
根据所述第二运行参数，确定游梁式抽油机的平衡程度，所述平衡程度包括平衡状态、欠平衡状态和过平衡状态；
如果所述游梁式抽油机处于平衡状态，则将游梁支点处确定为辅助平衡重初始位置；
如果所述游梁式抽油机处于欠平衡状态或过平衡状态，则根据所述第二运行参数，确定游梁式抽油机在欠平衡状态时辅助平衡重初始位置，以及游梁式抽油机在过平衡状态时辅助平衡重初始位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二运行参数，确定游梁式抽油机的平衡程度，包括：
根据载荷扭矩和平衡扭矩确定净扭矩；
根据曲柄转角以及对应的净扭矩，确定游梁式抽油机上冲程净扭矩峰值以及下冲程净扭矩峰值；
如果所述上冲程净扭矩峰值与下冲程净扭矩峰值的差值绝对值小于等于预设阈值，则确定游梁式抽油机处于平衡状态；
如果所述上冲程净扭矩峰值与下冲程净扭矩峰值的差值绝对值大于预设阈值，且上冲程净扭矩峰值大于下冲程净扭矩峰值，将确定游梁式抽油机处于欠平衡状态；
如果所述上冲程净扭矩峰值与下冲程净扭矩峰值的差值绝对值大于预设阈值，且上冲程净扭矩峰值小于下冲程净扭矩峰值，将确定游梁式抽油机处于过平衡状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第二运行参数，确定游梁式抽油机在欠平衡状态时辅助平衡重初始位置，包括：
根据
Figure FDA0003472917770000021
确定游梁辅助平衡重初始位置距离游梁支点处的距离l01；
将游梁后臂距游梁支点处l01的位置确定为游梁式抽油机在欠平衡状态时辅助平衡重初始位置；
其中，a用于表示上冲程净扭矩峰值点，b用于表示下冲程净扭矩峰值点，Ma用于表示a点的净扭矩，Mb用于表示b点的净扭矩，Pa用于表示a点的油井载荷，Pb用于表示b点的油井载荷，
Figure FDA0003472917770000022
用于表示a点的载荷扭矩，
Figure FDA0003472917770000023
用于表示b点的载荷扭矩，L前用于表示游梁前臂长度，L后用于表示游梁后臂长度，m用于表示游梁辅助平衡重的质量，g用于表示重力加速度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第二运行参数，确定游梁式抽油机在过平衡状态时辅助平衡重初始位置，包括：
根据
Figure FDA0003472917770000024
确定游梁辅助平衡重初始位置距离游梁支点处的距离l02；
将游梁前臂距游梁支点处l02的位置确定为游梁式抽油机在过平衡状态时辅助平衡重初始位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据第一运行参数中曲柄转角、曲柄转角对应的载荷扭矩和净扭矩，确定每个调整周期中游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离及曲柄转动时间，包括：
判断Mi与0的大小关系，如果Mi＞0，则游梁辅助平衡重的移动方向为朝向游梁后臂方向；如果Mi＜0，则游梁辅助平衡重的移动方向为朝向游梁前臂的方向；如果Mi＝0，则游梁辅助平衡重的移动方向为朝向游梁辅助平衡重初始位置的方向；
根据
Figure FDA0003472917770000031
计算曲柄在第i-1点与第i点之间的调整周期中曲柄转动角度间隔
Figure FDA0003472917770000032
根据
Figure FDA0003472917770000033
计算曲柄转动时间δti；
如果Mi＝0，则将游梁辅助平衡重当前位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离确定为游梁辅助平衡重的移动距离；
如果Mi≠0，则根据
Figure FDA0003472917770000034
计算游梁辅助平衡重的预测移动距离li'；
如果Mi＞0且li'小于等于游梁后臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离，则将li'确定为游梁辅助平衡重的移动距离；如果Mi＞0且li'大于游梁后臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离，则将游梁后臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离确定为游梁辅助平衡重的移动距离；
如果Mi＜0且li'小于等于游梁前臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离，则将li'确定为游梁辅助平衡重的移动距离；如果Mi＜0且li'大于游梁前臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离，则将游梁前臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离确定为游梁辅助平衡重的移动距离；
其中，i用于表示第i个零点或拐点，i＝1,2，…，k，i＝1时对应净扭矩曲线的第1个拐点，k+1的值为净扭矩曲线中零点和拐点的总数量；
Figure FDA0003472917770000035
分别用于表示第i-1点、第i点对应的曲柄转角，n用于表示曲柄半径，ω用于表示曲柄转动角速度，Mi用于表示第i点的净扭矩，Mpi用于表示第i点的载荷扭矩，Pi用于表示第i点的油井载荷。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，依次在每个调整周期中按照当前调整周期的游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离和曲柄转动时间匀速调整游梁辅助平衡重的位置，包括：
根据
Figure FDA0003472917770000036
计算游梁辅助平衡重从第i-1点对应位置运动到第i点对应位置的运动速度Vi；
根据
Figure FDA0003472917770000041
计算游梁辅助平衡重驱动轮从第i-1点对应位置运动到第i点对应位置时转过的角度θi，其中，D用于表示游梁辅助平衡重驱动轮直径；
根据
Figure FDA0003472917770000042
计算游梁辅助平衡重驱动轮从第i-1点对应位置运动到第i点对应位置时的转动速度ni；
在第i-1点和第i点之间的调整周期中，控制游梁辅助平衡重驱动轮按照游梁辅助平衡重的运动方向以ni的转动速度转动θi的角度；
其中，li用于表示游梁辅助平衡重的移动距离。
8.一种游梁式抽油机辅助平衡重调平衡控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
获取模块，用于获取游梁辅助平衡重固定在辅助平衡重初始位置时，游梁式抽油机在连续的一次上冲程与一次下冲程运行过程中的第一运行参数，所述辅助平衡重初始位置为游梁式抽油机处于平衡状态时辅助平衡重所处的位置，所述第一运行参数包括曲柄转角，以及曲柄转角对应的载荷扭矩和平衡扭矩；
确定模块，用于根据获取模块获取的载荷扭矩和平衡扭矩确定游梁式抽油机的净扭矩，根据第一运行参数绘制以曲柄转角为横坐标，扭矩为纵坐标的净扭矩曲线和载荷扭矩曲线，确定净扭矩曲线上的零点及拐点对应的曲柄转角、净扭矩数值和载荷扭矩数值；
确定模块，还用于将净扭矩曲线上一个零点和与该零点相邻的一个拐点确定为一个调整周期，其中，一个调整周期的起始点和终止点中的一个为零点，另一个为拐点；
确定模块，还用于根据获取模块获取的第一运行参数中曲柄转角、曲柄转角对应的载荷扭矩和净扭矩，确定每个调整周期中游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离及曲柄转动时间；
调整模块，用于依次在每个调整周期中按照确定模块确定的当前调整周期的游梁辅助平衡重的移动方向、移动距离和曲柄转动时间匀速调整游梁辅助平衡重的位置。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，
获取模块，还用于获取游梁辅助平衡重固定在游梁支点处时，游梁式抽油机在连续的一次上冲程与一次下冲程运行过程中的第二运行参数，所述第二运行参数包括曲柄转角，以及与曲柄转角对应的载荷扭矩和平衡扭矩；
确定模块，还用于根据获取模块获取的所述第二运行参数，确定游梁式抽油机的平衡程度，所述平衡程度包括平衡状态、欠平衡状态和过平衡状态；
确定模块，还用于当所述游梁式抽油机处于平衡状态时，将游梁支点处确定为辅助平衡重初始位置；
确定模块，还用于当所述游梁式抽油机处于欠平衡状态或过平衡状态时，根据所述第二运行参数，确定游梁式抽油机在欠平衡状态时辅助平衡重初始位置，以及游梁式抽油机在过平衡状态时辅助平衡重初始位置。
10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述确定模块，用于：
根据载荷扭矩和平衡扭矩确定净扭矩；
根据曲柄转角以及对应的净扭矩，确定游梁式抽油机上冲程净扭矩峰值以及下冲程净扭矩峰值；
如果所述上冲程净扭矩峰值与下冲程净扭矩峰值的差值绝对值小于等于预设阈值，则确定游梁式抽油机处于平衡状态；
如果所述上冲程净扭矩峰值与下冲程净扭矩峰值的差值绝对值大于预设阈值，且上冲程净扭矩峰值大于下冲程净扭矩峰值，将确定游梁式抽油机处于欠平衡状态；
如果所述上冲程净扭矩峰值与下冲程净扭矩峰值的差值绝对值大于预设阈值，且上冲程净扭矩峰值小于下冲程净扭矩峰值，将确定游梁式抽油机处于过平衡状态。
11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述确定模块，用于：
根据
Figure FDA0003472917770000051
确定游梁辅助平衡重初始位置距离游梁支点处的距离l01；
将游梁后臂距游梁支点处l01的位置确定为游梁式抽油机在欠平衡状态时辅助平衡重初始位置；
其中，a用于表示上冲程净扭矩峰值点，b用于表示下冲程净扭矩峰值点，Ma用于表示a点的净扭矩，Mb用于表示b点的净扭矩，Pa用于表示a点的油井载荷，Pb用于表示b点的油井载荷，
Figure FDA0003472917770000052
用于表示a点的载荷扭矩，
Figure FDA0003472917770000053
用于表示b点的载荷扭矩，L前用于表示游梁前臂长度，L后用于表示游梁后臂长度，m用于表示游梁辅助平衡重的质量，g用于表示重力加速度。
12.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，所述确定模块，用于：
根据
Figure FDA0003472917770000061
确定游梁辅助平衡重初始位置距离游梁支点处的距离l02；
将游梁前臂距游梁支点处l02的位置确定为游梁式抽油机在过平衡状态时辅助平衡重初始位置。
13.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述确定模块，用于：
判断Mi与0的大小关系，如果Mi＞0，则游梁辅助平衡重的移动方向为朝向游梁后臂方向；如果Mi＜0，则游梁辅助平衡重的移动方向为朝向游梁前臂的方向；如果Mi＝0，则游梁辅助平衡重的移动方向为朝向游梁辅助平衡重初始位置的方向；
根据
Figure FDA0003472917770000062
计算曲柄在第i-1点与第i点之间的调整周期中曲柄转动角度间隔
Figure FDA0003472917770000063
根据
Figure FDA0003472917770000064
计算曲柄转动时间δti；
当Mi＝0时，将游梁辅助平衡重当前位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离确定为游梁辅助平衡重的移动距离；
当Mi≠0时，根据
Figure FDA0003472917770000065
计算游梁辅助平衡重的预测移动距离li'；
当Mi＞0且li'小于等于游梁后臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离时，将li'确定为游梁辅助平衡重的移动距离；当Mi＞0且li'大于游梁后臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离时，将游梁后臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离确定为游梁辅助平衡重的移动距离；
当Mi＜0且li'小于等于游梁前臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离时，将li'确定为游梁辅助平衡重的移动距离；当Mi＜0且li'大于游梁前臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离时，将游梁前臂最大可移动位置与游梁辅助平衡重初始位置之间的距离确定为游梁辅助平衡重的移动距离；
其中，i用于表示第i个零点或拐点，i＝1,2，…，k，i＝1时对应净扭矩曲线的第1个拐点，k+1的值为净扭矩曲线中零点和拐点的总数量；
Figure FDA0003472917770000066
分别用于表示第i-1点、第i点对应的曲柄转角，n用于表示曲柄半径，ω用于表示曲柄转动角速度，Mi用于表示第i点的净扭矩，Mpi用于表示第i点的载荷扭矩，Pi用于表示第i点的油井载荷。
14.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，调整模块，用于：
根据
Figure FDA0003472917770000071
计算游梁辅助平衡重从第i-1点对应位置运动到第i点对应位置的运动速度Vi；
根据
Figure FDA0003472917770000072
计算游梁辅助平衡重驱动轮从第i-1点对应位置运动到第i点对应位置时转过的角度θi，其中，D用于表示游梁辅助平衡重驱动轮直径；
根据
Figure FDA0003472917770000073
计算游梁辅助平衡重驱动轮从第i-1点对应位置运动到第i点对应位置时的转动速度ni；
在第i-1点和第i点之间的调整周期中，控制游梁辅助平衡重驱动轮按照游梁辅助平衡重的运动方向以ni的转动速度转动θi的角度；
其中，li用于表示游梁辅助平衡重的移动距离。
15.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一所述方法。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至7任一所述方法的计算机程序。
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