基本信息
- 项目名称：
- 常规游梁抽油机伺服驱动系统与节能方法研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- “常规游梁抽油机伺服驱动系统与节能方法研究”将抽油机的三相异步电动机替换为伺服电机，利用 PLC及组态进行控制，已达到节能、安全监控等目的。
- 详细介绍：
- 常规游梁式抽油机是目前油田中普遍使用的主要采油设备。由于常规游梁式抽油机在一个工作周期内上下冲程载荷不平衡，在上冲程时，抽油机悬点上作用着抽油杆柱和油柱的重量，载荷较大；在下冲程时，悬点只承受抽油杆柱的重量。这种工作状况恶化了抽油机的工作状况。当井下油水界面低于抽油泵所在平面时，抽油机无法将油液抽汲上来，导致抽油机空运行。针对以上抽油机在采油过程当中出现的问题，本项目组提出了“常规游梁抽油机伺服驱动系统与节能方法研究”的课题。将常规游梁抽油机的三相异步电机驱动改为伺服电机驱动，增大抽油机上冲程速度，适当降低下冲程速度，增加泵的充满度，来提高抽油效率；在悬点处安装拉力传感器检测液柱重量，在油管的最下端安装液位传感器检测液柱高度确定油水界面高度，根据液柱高度和重量确定电机输出功率，使抽油机实时工作在高效节能状态，并根据油层高度的变化来判断是否停机；同时该系统通过PLC与组态相结合进行故障判断和远程控制。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 常规游梁抽油机伺服驱动系统将常规游梁抽油机的三相异步电机驱动改为伺服电机驱动，增大抽油机上冲程速度，适当降低下冲程速度，增加泵的充满度，来提高抽油效率。创新点主要表现在： 按照抽油机上行程下行程载荷的不均匀变化进行实时伺服控制，达到节能效果； 通过可编程控制对抽油机进行故障判断，对卡泵、传动皮带断裂等故障可及时停机，避免损坏电机和抽油机；通过示功图可实时对井底参数进行分析。
科学性、先进性
- 常规游梁式抽油机是目前油田中普遍使用的主要采油设备。由于常规游梁式抽油机在一个工作周期内上下冲程载荷不平衡，在上冲程时，抽油机悬点上作用着抽油杆柱和油柱的重量，载荷较大；在下冲程时，悬点只承受抽油杆柱的重量。这种工作状况恶化了抽油机的工作状况。当井下油水界面低于抽油泵所在平面时，抽油机无法将油液抽汲上来，导致抽油机空运行。 通过对常规式游梁抽油机的改进及运用PLC远程控制系统，将有效解决在油田采油过程中的浪费能源的问题，同时对故障的预警，也可使采油过程更加的安全，这就使使采油作业更加的科学化，也能使采油工人在工作中感到人文关怀。 目前抽油机没有这套系统，所以具有很好的实用性和可推广性。
获奖情况及鉴定结果
- 在参加2010年12月份的东北石油大学第六届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中获特等奖
作品所处阶段
- 实验阶段
技术转让方式
- 长校合作
作品可展示的形式
- 制作模型
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该作品将常规游梁抽油机的三相异步电机驱动改为伺服电机驱动，增大抽油机上冲程速度，适当降低下冲程速度，增加泵的充满度，来提高抽油效率；在悬点处安装拉力传感器检测液柱重量，在油管的最下端安装液位传感器检测液柱高度确定油水界面高度，根据液柱高度和重量确定电机输出功率，使抽油机实时工作在高效节能状态，并根据油层高度的变化来判断是否停机；同时该系统通过PLC与组态相结合进行故障判断和远程控制。该作品创建先进的控制策略，提高可靠性、安全性及工作效率，具有很好的实用价值和推广价值。
同类课题研究水平概述
- 此作品是常规游梁抽油机伺服驱动系统。在油田中可用作节能、故障预警、远程控制之用，对油田的增产、降能有很大的改善。 当前国内科研部门对此课题没有做过多的涉猎，但抽油机在工作过程中易出现浪费能源、抽油机易耗损的状况，这项技术的研发在国内有很大的市场空间。 该作品创建先进的控制策略提高可靠性、安全性及工作效率，具有很好的实用价值和推广价值。
