抽油机成组变频测控系统现场应用研究

河南井楼稠油油田10号计量站共有13口油井，其中12口为斜直井，井深300m左右，都是稠油蒸汽吞吐井，工况变化快，功率因数低，在0．11～O．25之间，在开采过程中抽油机负载变化比较大，存在明显不平衡状况，测试示功图困难，传感器容易损坏。为此，采用了成组变频测控系统，实际运行表明，该系统工作可靠，能时实监测油井工况，消除无功功率，自动调整冲次，具有明显的节能效果。     

基于变频与能量回馈技术的抽油机控制系统

针对抽油机的节能配电装置节能潜力巨大的现状,在综合国内外先进技术与方法的基础上,研制出基于变频调速和能量回馈双重技术的抽油机智能节电控制系统,分别采用了上冲程时满负荷功率运行的省电型闭环控制方式和下冲程时再生电量的回馈电网方式。在某油田的试运行表明,该智能节电控制系统实现了抽油机的高效运行和节能降耗。     

基于DSP的抽油机变频控制系统

针对目前油田普遍使用的游梁式抽油机的驱动电动机运行过程中功率因数和效率较低的问题,基于带补偿的恒转矩控制技术,研究开发了一种基于TMS320F2812高性能DSP的抽油机专用变频控制装置.     

抽油机变频变压节能控制器的设计

针对目前我国抽油机节能研究的现状，提出了抽油机变频变压节能控制器的设计方案，给出了该方案的工作原理图和工作流程图，并对抽油机变频变压节能控制器的特点和性能进行了分析，实践表明，该节能控制器不仅性能稳定，操作简单，还可节电27％以上。     

以蓄能器平衡载荷的变频液压闭式节能抽油机

针对现有多种节能型液压抽油机均存在装机功率大、能耗高、自适应能力差等缺点,提出了一种以蓄能器平衡载荷的变频液压闭式节能抽油机。新型机具有4个技术特点: (1) 由于活塞柱塞式液压缸的特殊结构和液压蓄能器的配合使用, 在平衡抽油机大部分载荷时, 不需另外增加配重, 可减小抽油机体积、质量和占地面积; (2) 抽油机下冲程时, 与活塞柱塞式液压缸相连接的蓄能器吸收能量, 上冲程时储存在蓄能器中的能量补充载荷上行所需的能量, 大幅度降低抽油机装机功率; (3) 利用变频容积调速节能效率高, 闭式油路节省液压油, 同时大大减小液压泵站的体积; (4) 在闭式油路中采用双向液压锁可使抽油机的启停更加平稳、迅速, 其工作的稳定性和安全性更好。     

抽油机成组变频测控系统现场应用研究

河南井楼稠油油田 1 0号计量站共有 1 3口油井 ,其中 1 2口为斜直井 ,井深 3 0 0m左右 ,都是稠油蒸汽吞吐井 ,工况变化快 ,功率因数低 ,在 0 .1 1～ 0 .2 5之间 ,在开采过程中抽油机负载变化比较大 ,存在明显不平衡状况 ,测试示功图困难 ,传感器容易损坏。为此 ,采用了成组变频测控系统 ,实际运行表明 ,该系统工作可靠 ,能时实监测油井工况 ,消除无功功率 ,自动调整冲次 ,具有明显的节能效果。     

抽油机变频柜节能效果分析

抽油机是油田采油系统的主要耗能设备,具有可观的节能潜力。本文介绍了变频节能柜在青海油田的应用情况,就其升级改造后的经济效果进行了分析,变频节能柜节电率高、投资回收周期短,是油田抽油机节能降耗的方向。     

抽油机变频控制器的应用与技术发展

简要介绍了抽油机变频控制器在国内外的应用现状。分析了抽油机变频控制器目前存在的开环控制、电能泄放、信息孤岛、性价比低等诸多问题和推广应用中的障碍。最后预测抽油机变频控制器今后将朝着自动化闭环控制、网络化集中监控、智能化专家控制与诊断、负功率电能回馈、提高性价比、开发抽油机专用变频器等方向发展     

抽油机变频调速智能控制技术研究

地面电动机功率损耗及井下泵效较低是引起机采井系统效率低下的主要原因。利用抽油机变频调速智能控制技术改造常规有杆泵抽油机,改变其原有工作制度,无级调节抽油机冲次及上、下冲程的速度比,优化抽汲参数,是提高机采井系统效率的有效途径。试验证明,抽油机智能控制技术从地面效率和井下效率上均可提高机采井抽油系统效率。利用变频调速控制技术结合地面设备再优化井下抽油杆柱和抽油泵配置,优化泵的抽汲参数,确定最佳的举升工艺,同时提高抽油机井现场管理水平,则可以最大限度地提高有杆抽油系统效率。     

抽油机变频调速装置

随着油田的不断开发，老井产量递减日趋明显，低渗透引起供液不足的问题越来越突出。井下液量变化对抽油机工作参数的调整成为增加产量、降低能耗和降低工人劳动强度的唯一途径。这时若采用变频调速技术，根据井下液量的变化，无级调整电机转速，使电机能耗合理化，同时增加或减少抽油机的冲次，从而提高抽油泵的充满系数，可达到提高泵效、增加产量和节能的目的。     

摩擦式抽油机控制系统的研制与应用

摩擦式抽油机为无游梁塔架式抽油机,其特点是高效、节能,冲程、冲次在额定范围内无级调节,光杆上行、下行速度可分别调节;可内设无线集中监控接口,通过配套设施实现无线集中监控.自动化远程监控系统由GT2355 RTu模块、GT2506 DI/DO模块、WDS无线数传电台、220 V转换电源、罗斯蒙特压力变送器、GT2701无线一体化载荷(太阳能)和定向型天线构成.摩擦式抽油机就地控制系统和远程控制系统的整合,使摩擦式抽油机特殊井融入到目前自动化中控室SCADA系统中,实现了数据无缝连接.     

节能型超低冲次抽油机技术研究

超低渗透油藏的产量低,目前使用的抽油机配置参数不合理,系统效率低,能量损耗大,经济效益差。在分析抽油机参数合理配置的基础上,提出了节能型超低冲次抽油机的技术方案,最低冲次为1.5 min-1,与其配套的电机功率比常规抽油机减少约1/3,负载率、电机效率有很大提高,能够满足长庆油田超低渗透油藏高效节能开采的需求。     

抽油机无线测控系统的研制

根据采油现场的实际工况,融合多种无线技术,设计了采油井场从数据采集、控制到上传的抽油机无线测控系统。提出了基于无线技术的抽油机测控系统架构,详细介绍了系统中每一层的无线解决方案。同时,系统使用了四象限共直流母线技术,进一步提高了系统的稳定性,降低了系统能耗。该系统的研制解决了采油现场安装布线困难的问题,减少了工程实施时间,降低了工程成本;解决了长期困扰油田井场线缆设备易被破坏、偷盗的问题,有效保证了油气开采设备的安全。     

抽油机液压蓄能节能系统分析及控制策略

对比分析了目前常见的几种抽油机节能方案,在此基础上提出了液压蓄能节能系统;重点分析了节能系统的液压系统和机械系统,提出了液压蓄能节能系统方案及控制策略。     

游梁式抽油机胶带自动张紧控制系统设计

针对游梁式抽油机胶带工作过程中存在的打滑问题,设计了一套能够实现游梁式抽油机胶带传动参数实时监测、张紧力自动调节的控制系统。以STM32单片机为核心控制器,针对系统检测、主控及电机驱动输出等环节进行分模块设计,根据系统传递函数绘制了Bode图和单位阶跃响应曲线并判定系统的稳定性。由霍尔传感器和铷铁硼磁铁组成的检测模块获得带轮张紧的参数,LCD显示模块显示由STM32单片机处理后的参数,控制器将参数比较后控制电磁继电器的正反转和固态继电器的供电,调整张紧机构三相永磁电机正反转及启停状态,从而实现抽油机电机位置调整,进而调整胶带张紧状态。现场试验中,胶带滑差率处于1. 00%～2. 35%范围内。这说明系统能够更快速地使抽油机胶带传动调整为最佳使用条件,可有效避免胶带打滑。     

游梁式抽油机多模式控制系统设计与开发

为应对抽油机生产过程中复杂多变的工况,设计开发了游梁式抽油机多模式控制系统。该系统通过获取抽油机的电参数与位置信息,利用变频技术实现抽油机的恒速、上快下慢、上慢下快和功率随动等多种运行模式。结合开发的上位机软件能够实现抽油机状态信息的实时显示与存储。现场试验结果表明:多模式控制系统能够有效消除抽油机启动过程中带来的电流冲击,试验中的一口井在功率随动模式下运行,综合节电率达到10.4%。通过变更油井运行模式,多模式控制系统能够实现抽油机在多种复杂工况下高效、稳定、经济运行,具有较高的应用价值。     

柔性连续抽油杆提捞式抽油机系统效率研究

针对低渗透、低产量油井,设计了柔性连续抽油杆提捞式抽油机。介绍了该抽油机主要结构和工作原理,并推导了系统输入功率、输出功率以及系统效率的计算公式。给出了常规抽油机井和提捞式抽油机井能耗和系统效率的计算实例。结果表明,在相同油井条件下,与常规抽油机-抽油泵系统相比,提捞式抽油机系统效率较高,耗电量较低。     

抽油机电液伺服加载系统的神经网络PID控制

抽油机电液伺服加载系统存在非线性和位置扰动引起的准确度问题，传统的控制方法不能达到理想的效果。采用神经网络PID控制，利用神经网络的自学习能力对PID控制参数在线整定，可以消除非线性以及位置扰动的影响，提高系统的精度。MATLAB软件的仿真结果表明，神经网络PID控制器具有较高的精度和较强的适应性，可以获得满意的控制效果。