基本信息
- 項目名稱：
- 常規(guī)游梁抽油機伺服驅(qū)動系統(tǒng)與節(jié)能方法研究
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- “常規(guī)游梁抽油機伺服驅(qū)動系統(tǒng)與節(jié)能方法研究”將抽油機的三相異步電動機替換為伺服電機，利用 PLC及組態(tài)進行控制，已達到節(jié)能、安全監(jiān)控等目的。
- 詳細介紹：
- 常規(guī)游梁式抽油機是目前油田中普遍使用的主要采油設(shè)備。由于常規(guī)游梁式抽油機在一個工作周期內(nèi)上下沖程載荷不平衡，在上沖程時，抽油機懸點上作用著抽油桿柱和油柱的重量，載荷較大；在下沖程時，懸點只承受抽油桿柱的重量。這種工作狀況惡化了抽油機的工作狀況。當井下油水界面低于抽油泵所在平面時，抽油機無法將油液抽汲上來，導(dǎo)致抽油機空運行。針對以上抽油機在采油過程當中出現(xiàn)的問題，本項目組提出了“常規(guī)游梁抽油機伺服驅(qū)動系統(tǒng)與節(jié)能方法研究”的課題。將常規(guī)游梁抽油機的三相異步電機驅(qū)動改為伺服電機驅(qū)動，增大抽油機上沖程速度，適當降低下沖程速度，增加泵的充滿度，來提高抽油效率；在懸點處安裝拉力傳感器檢測液柱重量，在油管的最下端安裝液位傳感器檢測液柱高度確定油水界面高度，根據(jù)液柱高度和重量確定電機輸出功率，使抽油機實時工作在高效節(jié)能狀態(tài)，并根據(jù)油層高度的變化來判斷是否停機；同時該系統(tǒng)通過PLC與組態(tài)相結(jié)合進行故障判斷和遠程控制。
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 常規(guī)游梁抽油機伺服驅(qū)動系統(tǒng)將常規(guī)游梁抽油機的三相異步電機驅(qū)動改為伺服電機驅(qū)動，增大抽油機上沖程速度，適當降低下沖程速度，增加泵的充滿度，來提高抽油效率。創(chuàng)新點主要表現(xiàn)在： 按照抽油機上行程下行程載荷的不均勻變化進行實時伺服控制，達到節(jié)能效果； 通過可編程控制對抽油機進行故障判斷，對卡泵、傳動皮帶斷裂等故障可及時停機，避免損壞電機和抽油機；通過示功圖可實時對井底參數(shù)進行分析。
科學(xué)性、先進性
- 常規(guī)游梁式抽油機是目前油田中普遍使用的主要采油設(shè)備。由于常規(guī)游梁式抽油機在一個工作周期內(nèi)上下沖程載荷不平衡，在上沖程時，抽油機懸點上作用著抽油桿柱和油柱的重量，載荷較大；在下沖程時，懸點只承受抽油桿柱的重量。這種工作狀況惡化了抽油機的工作狀況。當井下油水界面低于抽油泵所在平面時，抽油機無法將油液抽汲上來，導(dǎo)致抽油機空運行。 通過對常規(guī)式游梁抽油機的改進及運用PLC遠程控制系統(tǒng)，將有效解決在油田采油過程中的浪費能源的問題，同時對故障的預(yù)警，也可使采油過程更加的安全，這就使使采油作業(yè)更加的科學(xué)化，也能使采油工人在工作中感到人文關(guān)懷。 目前抽油機沒有這套系統(tǒng)，所以具有很好的實用性和可推廣性。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 在參加2010年12月份的東北石油大學(xué)第六屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中獲特等獎
作品所處階段
- 實驗階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 長校合作
作品可展示的形式
- 制作模型
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 該作品將常規(guī)游梁抽油機的三相異步電機驅(qū)動改為伺服電機驅(qū)動，增大抽油機上沖程速度，適當降低下沖程速度，增加泵的充滿度，來提高抽油效率；在懸點處安裝拉力傳感器檢測液柱重量，在油管的最下端安裝液位傳感器檢測液柱高度確定油水界面高度，根據(jù)液柱高度和重量確定電機輸出功率，使抽油機實時工作在高效節(jié)能狀態(tài)，并根據(jù)油層高度的變化來判斷是否停機；同時該系統(tǒng)通過PLC與組態(tài)相結(jié)合進行故障判斷和遠程控制。該作品創(chuàng)建先進的控制策略，提高可靠性、安全性及工作效率，具有很好的實用價值和推廣價值。
同類課題研究水平概述
- 此作品是常規(guī)游梁抽油機伺服驅(qū)動系統(tǒng)。在油田中可用作節(jié)能、故障預(yù)警、遠程控制之用，對油田的增產(chǎn)、降能有很大的改善。 當前國內(nèi)科研部門對此課題沒有做過多的涉獵，但抽油機在工作過程中易出現(xiàn)浪費能源、抽油機易耗損的狀況，這項技術(shù)的研發(fā)在國內(nèi)有很大的市場空間。 該作品創(chuàng)建先進的控制策略提高可靠性、安全性及工作效率，具有很好的實用價值和推廣價值。
