抽油机智能间抽节能控制系统研究.pdf

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1、抽油机智能问抽节能控制系统研究高升，张力，张凯(兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州730050)ResearchonIntelligentInter—drillingandSavingEnergyControlSystemoftheBeamPumpingUnitGAOSheng，ZHANGLi，ZHANGKai(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)摘

2、要：为稳定产量、降低能耗、提高系统效率和contro1．减少抽油机的维修费用，设计了一种抽油机智能间Keywords：pumpingunit；intelligentinter—抽节能控制系统，以控制抽油机合理间抽为主要任drilling；energysaving；controlsystem务，即采用多种传感器采集油井信息，通过微处理器对抽油机井动态供液状况进行判断，同时结合新型0引言的油井生产供排关系理论和液面变化规律，动态的选取抽油机的间抽标准和启停时间，运用对比优化目前，国内和国外主要的采油方式

3、是机械采油。的方法，更加有效地控制抽油机的启停，经过实验测在我国的油田中，大多数抽油机井使用的是游梁式试，达到了节约能源和智能化控制目的。抽油机，但由于抽油机地面和地下设备不能根据油关键词：抽油机；智能间抽；节能；控制系统层供液的波动性进行相应调整，使抽油机的抽取能，中图分类号：TE3力大于油井实际供液能力，导致出现抽油机的“大马文献标识码：A拉小车”现象，既降低了抽油机的运转效率、浪费了文章编号：1001—2257(2012)¨一0046—04大量的电能，又增加了抽油设备的空抽磨损程度和Abstr

4、act：Inordertokeepproductionstable，维护费用。针对抽油机节能问题提出过许多解决方reduceenergyconsumption，improvetheefficiency案。例如：更换电动机、改变结构、安装无功补偿器ofthesystem，andcutdownthemaintenancecost和软启动等，这些方法不是耗费大量的金钱，就是对ofthepumpingunits，anintelligentinter—drilling抽油机的负载无规律变化节能效果不明显，达不

5、到controlsystemofthepumpingunithasbeende—预期的效果。signedinthispaper．Themaintaskofthesystemis经过长时间对抽油机工作状态和一些节能装置keepingtheinter—drillingrationa1．Itcollectsoil的研究，从分析油井供液、排液条件人手，结合以往wellinformationwithkindsofsensors，andesti-不足的间抽经验和新型油井生产供排关系理论；采matestheflu

6、iddynamicconditionsofpumping用微处理器自动控制技术，对采集数据进行分析，获wellsbymeansofthemicroprocessor．Meanwhile，得井下液面的实时变化情况，动态地做出停抽和启combiningwiththelatesttheoryofsupply——dis抽判断，使抽油机的工作模式与油井供液现状及排chargebalanceofoilwellproductionandthechan—量状况有效结合，实现抽油机的智能化间抽采油控gingrules

7、ofliquidlevel，applyingthemethodof制。从而在减少能耗的条件下，提高产量，有效提高contrastoptimization，itcancontrolthestop—start抽油机的工作效率。ofthepumpingunitmoreeffectivelythanbefore．Experimentaltestshaveprovedthatthesystem智能间抽抽油机结构meetsthegoalsofsavingenergyandintelligent智能间抽抽油机结构

8、图如图1所示，其中电控收稿日期：2012—07—27柜中包括电流传感器、电压传感器、功率传感器以及·46·《机械与电子}2012(11)过载传感器。液面水平，对确定的一El井来说，也就是泵充满度最大的位置。此时，开机运行，动液面下降与时间的变化关系满足公式_1]：H=H+(H—H)(1一e一0)(1)其中，H为油井生产时动液面的深度；H为电油井关井后液面达到平衡不再上升时的深度；H为油井生产达到平衡时的动液面深度；C为影响油井开关井液面升降系数，与液体的平均密度、含油