抽油机智能控制系统
基于智能控制的抽油机变频节能控制系统的开题报告
基于智能控制的抽油机变频节能控制系统的开题报告一、选题背景随着科技的不断发展，国家对能源的需求也越来越高，石油作为主要的能源之一，在国家的能源战略中起着举足轻重的作用。
然而，石油生产的成本较高，且开采过程需要大量的能源消耗，因此如何提高石油开采的效率，降低成本成为当前亟待解决的问题。
抽油机是一种石油采集工具，其主要作用是通过运用一定的能量，将井口油液提至地表。
而传统的抽油机运转方式大多采用定频电机驱动，其能源利用率低、噪音大、维护成本高等问题，阻碍了抽油机的进一步发展。
因此，开发一种基于智能控制的抽油机变频节能控制系统，以提高抽油机的工作效率、降低能源消耗、降低噪音等方面的问题，具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、选题意义随着市场竞争的加剧，石油企业需要进一步降低成本、提高效率，而变频节能控制技术能够有效提高设备工作效率，实现节能降耗。
同时，随着数字技术的不断发展，基于智能控制的抽油机变频节能控制系统能够自主识别位置信息、实现自适应控制、提高稳定性等一系列优势，具有广阔的应用前景。
三、研究内容1. 抽油机传统定频电机的工作原理及其存在的问题2. 变频控制技术的原理与应用3. 基于智能控制的抽油机变频节能控制系统设计与实现4. 系统测试及性能评估四、研究方法本研究采用文献资料法、实验法、系统分析法等研究方法，通过文献查阅与案例分析走向设备的设计与生产。
五、预期目标1. 实现抽油机变频控制，降低能源消耗2. 实现自适应控制，提高稳定性3. 减少设备噪音，提高工作效率4. 验证系统性能，实现节能降耗效果六、研究进度安排1. 第一周：调研论文，了解研究现状2. 第二周：研究抽油机传统定频电机的工作原理及存在问题3. 第三周：研究变频控制技术的原理与应用4. 第四周：开始设计基于智能控制的抽油机变频节能控制系统5. 第五周-第六周：系统实现与测试6. 第七周-第八周：性能评估与总结七、参考文献1. 杨明. 基于变频控制技术在抽油机中的应用研究[D]. 华北电力大学, 2011.2. 王乐. 井下抽油机自适应变频控制系统研究[D]. 中国石油大学, 2015.3. 徐飞. 基于PLC的智能抽油机控制与应用设计[D]. 江苏科技大学, 2017.。
抽油机井变速运行智能控制技术应用及推广
抽油机井变速运行智能控制技术应用及推广摘要：抽油机井闭环控制技术是为了实现抽油机井的供排协调智能排采，为了解决低产低效井存在产液波动，人工调整工作制度无法适应油井供液能力变化的问题，研发了变速运行智能控制技术，该技术在原有供排协调技术的基础上，进一步降低油井运行能耗，持续提高系统效率、是实现抽油机井智能排采的又一重要技术。
关键词：抽油机井；变速运行；控制技术一、技术分析1、主要技术原理⑴大闭环调冲次控制技术原理及应用大闭环调冲次供采协调技术是通过安装抽油机井变频控制柜、示功图、电参数传感器，RTU及远程通讯模块，实现现场采集抽油机井示功图及电功率曲线，通过远程通讯模块上传至局域网内的集中分析控制平台，由服务器进行分析计算后将调参信息反馈给单井控制单元，控制单元调整变频器输出频率，从而实现油井远程调参、供采协调的目的。
控制参数为动液面，数据来源为示功图计算结果，采集频率一般为1小时一组数据，需要网络支持。
⑵小闭环控制技术原理及应用为了解决无网络覆盖的边零井的智能排采问题，研发了小闭环控制技术，该项技术是将大闭环控制技术中安装在服务器上的平台软件分析计算功能移植到了单井PLC上，无需网络传输，可以实现单井井场的实时采集和就地分析计算反馈，控制变频实现调参。
控制参数为动液面，数据来源也是示功图计算结果，采集频率可调，需要PLC具备闭环计算分析功能。
⑶变速运行智能控制技术原理及应用抽油机井变速运行控制技术是根据悬点的载荷变化，结合光杆运行速度与加速度的控制，消除杆柱惯性载荷的影响，通过降速增加电机输出扭矩实现功率输出曲线“削峰填谷”的形态，通过载荷随动控制实现抽油机电机的变速运行输出，从而改善杆柱受力状况，提高井下泵的充满系数、实现低能耗长效运行。
闭环控制参数为井口产液量，采集频率为每一冲次，需增加变速运行控制模块，可嵌入大、小闭环控制装置，实现变速运行智能控制。
2、适用条件抽油机井变速运行智能控制技术适用于游梁式抽油机电机的变速驱动，适应电机类型为：永磁同步电动机、普通三相异步电动机、超高转差电动机。
有杆抽油机智能优化控制系统
【】王旭宇．赵跃进 ．周渝斌 ． ３ 基于 ＤＳ Ｐ的实时数字图像处理平台 ． 光
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【】张雄伟 ．ＤＳ ４ Ｐ芯片的原理与开发应用 ． 电子Ｊ 业出版 社． １９ ． 二 ９７
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ＤＳ Ｐ和双端 口 Ｒ ＡＭ 的连接如图 ３ 示。 ＤＳ 所 Ｐ的 Ａ１ ９用于控 制输入 ＤＳ Ｐ的是高 ８ 数据 （ ）还 是低 ８位数据 （１ 。 位 Ｏ， ） 数据总线 ： Ｄ ０…Ｄ ７ 第 Ｏ片， ４片 双端口 Ｒ Ｍ Ａ Ｄｓ…Ｄ１ 第 ｌ片， ５片 双端 口 ＲＡＭ Ｄ１ ＾…Ｄ， 第 ２片， ６片 双端口 ＲＡＭ ３ Ｄ， ４…Ｄ３ 第 ３片， ７片 双端口 ＲＡＭ １ 即每位 ＤＳ Ｐ数据线接 ２个 Ｒ Ｍ 芯片。考虑到 Ｄ Ｐ每个输 出 Ａ Ｓ 引脚要接儿片双端口 Ｒ Ｍ， Ａ 所以 蚁端 口 Ｒ Ｍ 和 ＤＳ Ａ Ｐ之间加了个 驱动芯片 Ｓ ７ Ａ Ｖ Ｈ ２ ４ ，｝ Ｎ ４ Ｌ Ｃ ３ ２ ５ ｆ 以提 高 Ｄ Ｐ引脚 的驱动能 力。 ｊ Ｓ
YDJS系列抽油机变频调速智能控制装置!!!
YDJS系列抽油机变频调速智能控制装置YDJS系列抽油机变频调速智能控制装置是最新一代抽油机节能、高效、增产控制产品，具有其他节能柜无法比拟的优点：可以根据油井产液量变化自行调节抽油机冲次及上、下冲程速度比，提高泵效及降低吨油耗电，可以降低电动机及变压器等设备装机容量，有效解决抽油机调平衡问题，采用少量的开关顺序电路不仅减少了装置故障率，同时也降低了装置的成本及维护费用，结构简单合理，性价比很高。
一、技术参数智能控制装置工作电压：380V±15% 可调频率范围：0－80Hz软启动时间：S≥10秒（任意设定）可调冲次：1－12次/分三相异步电动机额定功率：7.5－55 kW可调时间：5－60秒/次对应变频器额定功率：7.5－55 kW 功率因数：COSΦ≥0.95对应变压器额定功率：10－80 kW 降低吨油耗电：≥10%最大上、下冲程速比：1:3或3:1 提高泵效或产液量：10%-30% 二、结构YDJS系列抽油机变频调速智能控制装置主要由智能化变频调速器、电位器、位置传感器及简单的开关顺序电路组成，另外可选配流量传感器、网络通讯模块等部件，是最新一代有杆泵抽油机智能控制柜。
三、用途该智能控制装置可取代现有各种井口控制柜、软启动器、油井节电器、功率因数补偿装置等，另外可做为移动式调参装置，优化抽汲参数，实现油井产量最大化，无级调冲次功能可使油井抽汲能力不断与变化的井底流入条件相匹配，提高油井采收率。
四、特点(1) 装置具有软启动、延时启动及来电自启动功能，可有效减少电网冲击，提高系统功率因数（COSΦ≈1），可大大降低电机、变压器的装机容量，解决了机采井“大马拉小车”难题。
(2) 可根据井下泵阀漏失、油井供液及产液量的变化情况无级调节抽油机冲次及上、下冲程的速度比，优选最佳抽汲参数，提高泵效。
(3) 对电动机具有动态功率因数补偿及根据负载变化情况动态调功功能，提高电机运行效率，使三相异步电动机的硬特性变软，减少泵柱塞冲程损失，提高泵效，延长油井检泵周期。
抽油机远程启停控制分析及实践探讨
抽油机远程启停控制分析及实践探讨抽油机远程启停控制是指通过远程控制的方式对抽油机进行启动和停止操作。
它可以减少人工操作的工作量，提高工作效率，以及降低工作风险。
在抽油机远程启停控制中，需要考虑以下几个方面的问题：需要建立起抽油机与远程控制中心之间的通信连接。
可以采用有线或者无线的方式进行通信，例如使用传统的RS232串口、以太网、无线局域网等方式进行通信。
这样可以实现操作人员在远程控制中心对抽油机进行启停控制。
需要设计相应的控制系统。
该系统包括远程控制中心的设备和软件，以及抽油机本身的控制系统。
远程控制中心的设备主要包括电脑、控制面板、远程控制器等，而软件主要包括上位机软件和下位机软件。
抽油机的控制系统主要包括PLC（可编程序控制器）和触摸屏等。
然后，需要进行相应的控制设计。
该设计包括远程控制命令的传输、抽油机的状态监测和实时数据的传输等。
远程控制命令的传输可以采用协议栈的方式，例如MODBUS、Profibus等。
抽油机的状态监测可以通过传感器来实现，例如温度传感器、压力传感器等。
实时数据的传输可以通过网络进行，例如使用以太网实现数据的传输。
需要进行实践探讨。
在实践过程中可以对控制系统进行测试和优化，以提高控制系统的性能和稳定性。
同时需要注意安全问题，例如加密通信、防火墙设置等，以保护控制系统的安全。
在进行抽油机远程启停控制时，还需要考虑到抽油机的工作环境和工况，并根据实际情况进行相应的调整和改进。
通过远程启停控制，可以实现抽油机的智能化控制，减少人力投入和工作风险，提高工作效率，为抽油机的运行和维护提供更加方便和可靠的方法。
抽油机智能控制系统研制
（ ． ｉ ａＵｎ ｖ ｒ ｉ ｆＰ ｔｏ ｅ ｍ （ １ Ｃｈ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｅ ｒ ｌｕ ｙ Ｈｕ ｄ ｎ ）Ｃ ｌ ｇ ｆＭ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｎ ｌ ｃｒｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ， ｎ ｙ ｎ ５ ０ １ Ｃｈ ｎ ； ａｏ ｇ ｏ ｌ ｅ ｏ ｃ ａ ｉａ ｄ Ｅ ｅ ｔ ｉａ ｅ ａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｄｏ ｇ ｉｇ ２ ７ ６ ， ｉ ａ
井 实时数 据 的被 动式 传输和 故 障信 息的主动 式报 警
； 变 智能 控制 ； 节能
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文 章编 号 ：０ １ ２ ７ ２ １ ） ７ ０ ７ ２ １ ０ —２ ５ （ Ｏ Ｏ Ｏ —０ １ 一Ｏ
矩， 为使 抽油 机顺 利启动 ， 一般 按最 大转矩选 配 电动
以单 片机为控 制核 心 ， 变频 器作 为执 行部 件 ， 以监测
抽 油 机 实 时 栽 荷 和 功 率 为 控 制 依 据 ， 过 系统 的 智 通
机， 而正 常运行 时 只需启 动力矩 的约 三分之 一 ， 以 所
抽 油机正 常工 作时 ， 电动机 的实 际输 出功率 比较小 ，
抽 油机 运行 过程 中大 多数情 况下 电动机处 于轻
载状 态 ， 运行 效 率 和功 率 因 数都 很 低 。其 主要 原 因 是 抽油 机载 荷特性 与普 通三 相异 步电动 机的工 作特 性 不匹 配 ， 过在 抽油机 上安 装变 频调速 器 ， 以实 通 可 现矢 量控 制 ， 根据抽 油 机 的特 性 自动 调 节 电动 机 的 输 出功 率 ， 高 了 系 统 的 功 率 因 数 （ 由原 来 的 提 可
抽油机井智能间抽控制技术及其方案解析
抽油机井智能间抽控制技术及其方案北京金时公司单项技术介绍1.间抽控制的优点●缩短抽油时间，减少能量消耗。
通常平均可节约能量20-30%。
●保持了较低的平均液面，意味着较低的井底流压，可使较多的液体流人井底。
通常可增加产量1-4%。
●井下和地面设备的维修费用减少25-30%。
主要是消除了液击现象（此现象可大大增加起油管作业量）。
●最后，使用抽空控制大大增加了系统性能信息的数量和可靠性。
每口井的效率提高了，从而有杆抽油系统的总经济效益也就大大提高了。
（摘自石油工业出版社，“当代有杆泵抽油系统”，刘合/王广昀）2.间抽控制方式●人工控制方式；●自动功图控制方式；●自动液面控制方式；●冲次调节的变频控制：在抽油井间抽控制的基础上，增加变频控制器，然后根据示功图或液面深度得到的油井供液状况，自动调节油井的冲次，实现地层供液能力与抽出能力的最佳匹配。
3.自动功图间抽控制器●原理：•通过示功图的变化判断油井供液情况，决定抽油机的启停。
•自学习功能。
在设定的初始间抽时间的基础上，根据示功图判断得到的油井供液情况，自动学习、逐步逼近油井的最佳间抽时间。
油井供能力发生变化，也将及时自动调整间抽时间。
•可以预设最短抽油时间、最长停抽时间，防止稠油停抽时间长难以再次启动的问题。
并且由于采用角位移传感器，可以判断抽油机平衡块位置，使得抽油机的启动更加顺利。
●设备组成：•井场RTU机柜，主要由RTU集成模块、开关电源、端子、机柜等构成。
•示功图采集一次仪表，主要由固定载荷变送器与角位移变送器构成。
•电机启停模块，检测1-3路电流、并且具有DI/DO端口，控制电机的启停。
●扩展功能：• PDA手操器，读取数据与设置RTU。
•增加数传电台或GPRS模块，即可实现数据的实时远程传输，并可实现远程启停控制与间抽方案调整，以及通过控制中心设定间抽参数，监控间抽状况，实现控制中心人工干预。
4.自动液面间抽控制器●原理：•直接检测套管空间液面的高度，并根据设定允许液面的最高与最低高度，控制抽油机的启停，实现间抽。
浅谈抽油机节能及智能控制器的设计
浅谈抽油机节能及智能控制器的设计摘要说明了油田游梁式抽油机节能的几种方式，介绍了目前抽油机节能器的主要类型并比较了它们的优缺点及节能效果，阐述了智能型抽油机节能控制器的关键技术及实施方案。
0 引言游梁式抽油机结构简单,可靠性高，是目前油田原油开采的主要设备，在机械采油设备中约占60％以上。
但游梁式抽油机也是油田的耗能大户，其用电量约占油田用电量的40％，且其拖动电机普遍存在着功率利用率低、能源浪费严重的情况，目前我国有近8万台抽油机井，电动机平均符合率为20％～30％，部分电动机负荷率更低。
因此，抽油机的节能问题已引起了广泛重视，并出现了形式不同的节能产品。
但目前各种节能产品，特别是电机控制装置因没有有效针对游梁式抽油机的实际特性进行设计，因此从油田的实测评估资料看，各种节能产品远没有达到理想的节能水平。
1 抽油机节能器的主要类型和存在问题抽油机节能装置从节能原理上看，大致可以分为电机节能、变矩节能、变结构节能、变平衡方式节能和摆杆式节能5种方式。
其中，后4种节能方式是针对游梁式抽油机机械结构的节能方式，显然，改变抽油机机械结构的方式存在一个明显的缺点，必须对油井进行改造，不仅成本高，从实际节能效果看也不是很理想。
而电机节能则主要是针对抽油机的电气性能而采取的节能方式。
实际上，游梁式抽油机的电动机多数以轻载，即“大马拉小车”的工况运行，这些固有特性决定了拖动电机功率的利用率很低，因此提高拖动电机的负荷率是实现节能的途径之一。
目前，抽油机的电动机主要从3各方面实现节能：人为地改变电动机的机械特性，主要是改变电源频率，以实现与负荷特性的柔性配合；从设计上改变电动机的机械特性（如高转差率电动机和超高转差率电动机），从而改善电动机与抽油机的配合；提高电动机的负荷率和功率因素。
具体有以下方式：①采用双功率电动机。
双功率电动机的定子绕组是两个可以并联运行的绕组。
启动时和负荷轻时，两个绕组分时投入，则总的电流减小。
基于物联网的油井智能间抽控制系统
2021年 / 第7期 物联网技术智能处理与应用Intelligent Processing and Application590 引 言在低渗超低渗油田的开发过程中，由于油井供液不足，导致活塞在泵筒干磨，不仅降低了抽油机效率，并且损坏了活塞和泵筒，造成了资源的严重浪费，增加了采油成本。
因此，需要根据油井的开采状态，合理调整抽油制度[1-3]。
目前，国内外各大油田主要采用单闭环控制系统对抽油机进行启停控制。
早在20世纪90年代，大庆油田就研制出了基于抽油杆载荷量的抽油机自动控制系统，这种方法实际应用时误差大、停井时间过长，并没有实质性地提升抽油效率[4]；中国石油大学在2011年研究了基于综合诊断的抽油机变频控制技术，通过对抽油机的温度、载荷、电压、电流、位移等数据进行综合分析，得到最佳运行频率，实现抽油机的自动变频控制，该方法新颖，但算法过于复杂，并未实际推广使用[5]。
辽河油田于2012年研制了基于动液面的自动抽油机控制系统，现场使用效果不太理想[6]。
此外，现场大多数抽油机控制系统采用无线WiFi 的通信方式进行抽油机井口设备和远程监控平台之间数据传输，WiFi 信号覆盖范围小，并不适合远距离传输数据[7]。
本文通过对物联网技术进行研究，提出了一种基于物联网的油井智能间抽控制系统。
该控制系统主要包括动液面监测仪、示功图采集模块、间抽控制柜和间抽监控后台，形成双闭环控制系统，基于无线4G 网络进行数据传输，实现了对抽油机工作状态的实时采集、可靠传输、智能控制和动态监测等。
现场运行结果表明：该系统实用可靠、整机性能良好，解决了低渗井能耗高、泵效低的问题，获得了良好的经济效益。
1 基于物联网的智能间抽双闭环控制系统原理基于物联网的智能间抽双闭环控制系统原理如图1所示。
外环控制抽油机启停，内环控制抽油机工作频率，进而控制采油速度。
图1 双闭环控制系统原理动液面监测仪实时监测油井动液面，并根据给定沉没度，结合预置的抽油机启停控制算法，得到启动或者停止抽油机的指令，使得抽油机在给定沉没度附近的某个误差范围内工作，形成外环闭环。
HNT-4150PL型抽油机智能变频控制柜
抽油机智能变频控制柜HNT-4150PL濮阳市历亚电器有限公司前言油田注水是中国很多油田保持高产稳产的重要有效措施。
其方法就是把地层中散布的油集中到油井，再提取上来。
由于国内多数油田属于断裂区块油田，每个区块注水范围小，注水量随开采状况的变化，需要经常调整，大部分注水站都存在额定流量与实际流量不相匹配的问题。
而油田注水由于压力高、水量大，注水电机大多是大功率电动机，电动机长期处于高耗能状态运行，是油田耗电大户 一般占油田生产耗电的３０～４０％。
采用变频调速装置对油田注水泵用电动机实行变转速调节，实现注水泵变水量控制是一项非常有效的节能措施。
中原电仪公司，作为一家集科研、开发、施工于一体的高新技术企业，近年来，公司在吸收国内外先进经验、征求诸多专家意见、总结多年实践经验的基础上自行开发了增注泵智能变频控制柜。
采用HNT-4150PL增注泵智能变频控制柜既节约了电能，减少了阀门的维护量，还提高了系统的自动化水平，降低了系统的噪音，改善了工作的环境，减轻了工人的劳动强度。
DYZK--II 增注泵智能变频控制柜自动根据需求量调节转速，而且平滑稳定，水泵的运行参数得以改进，系统效率大为提高，考虑管网阻力损失等因素的影响，综合平均节能在30%以上。
我公司的生产的HNT-4150PL增注泵智能变频控制柜等产品是以可靠的产品质量和良好的售后服务，服务于国内各油田。
“用户至上，服务第一”是我们售后服务的唯一宗旨。
产品售出后及时为用户提供操作、维护、保养详尽的培训和指导，定期回访、跟踪巡查，保证产品的正常运行。
对出现的产品质量故障，及时调整、修理、更换零部件，恢复产品的使用性能。
为了您正确使用本产品，在使用之前，请详细阅读本手册。
一、产品概述HNT-4150PL增注泵智能变频控制柜，是油田生产实际与计算机技术、微控制技术、机电一体化技术、现场总线技术、变频技术及现代通讯技术相结合的产品，实现了对注水泵的自动适应调节与控制。
抽油机智能控制系统设计方案探讨
维普资讯
石 油 机
械
２０ ０６年
第３ ４卷
第４期
下使其停井时间最长 ，开井时间最短。由于油井液 位与复杂的地质条件有关 ，很难用一定量的数学模 型来描述 ，为此 ，采用了数学上 的爬 山法来解决，
于原油向油井 渗透 的过程 ，开关 Ｋ是 由工控机控
制的输出触点 ，左边 的电路模拟抽 油机抽油 的过 程 ，其优化控 制 的 目标为 Ｋ合上时间最短 ，在集 成块 ３ 脚获取的高电平时间最长。显然 ，通过这样 的实验验证电路检验控制系统后再用于实际的油井 中，将大大减少现场试验费用 。
４ ．软 件开发 可 采用 Ｂ ｒ ｎ ｅｐｉ ｏｌ ｄＤ ｌｈ６和 Ｍｉｏｏ ｉ ａ Ｂｓ ａ ｃ ｓｆＶｓ ｌ ａ－ ｒ ｔ ｕ
有杆抽油系统能量转换 过程 中，能量 损失较 大，致使系统总效率较低 ，理想状态与实际工作状 态相差较大 ，如电动机效率相差 ２ ２个百分点 ，功 率利用率 ３． ％ 。抽油机的运行效率也特别低 ， １５ 在我 国平 均 效 率 为 ２．６ ，国外 平 均 水 平 为 ５９ ％ ３．５ ００ ％。我国大部分油 田对这种 现象 的经验解决 方法是间抽 ，问抽控制的原始做法是 派人定时 ｊ 到油井去开停抽油机 ，使抽油机开一段 时间停一段 时间，即使在发达国家，目前也还有不少油井采用
２ ．原 理
２ 油和 无油 的判 断 ．有
判断井 口是 否 出油 ，常用 的方法是 用经验 判
断 ，即抽油杆是否发热 、是否附有油膜 ，但不能形 成闭环控制。为此 ，系统中采用了工控机控制流量 开关 的方法。流量开关外壳是一个短节 ，串接在出
维普资讯
石 油
机
械
一 ６ 一 ３
智能抽油机控制器的研究
图 １ 抽 油 机 电 机 负载 转 矩 特 性 随 时 间 变 化 曲 线
频率 波 动的 。
２ ）平 均 负载 转 矩通 常 是最 大转 矩 的 １ 在贫 油 １ ３
一
訇 出
（ 图２ 示 ）。电机 端 子 电压 能通 过 晶 闸管触 发 如 所 角 进 行调 整 。霍 尔 电流 传 感器 用 于 检 测 软 件 启 动 器和过 载保 护时 的 电机 电流 。 零 电压检 测电路可 以检 测每相 电压 的过零 点 ， 它使 用 了同步信 号触发 电路和缺 相保护 电路 。 显示 电路用 于 显示设 定值 和系统 工作 状 态。
０ 引 言
在 石 油 工 业 中 ，抽 油机 电机 的 电 能 消 耗 约 占 石油 领域 总 电能 消耗 的４ ％。因为 抽 油机 的负载 转 ０
菖 邑
矩 随 着其 上 下 行 程 而 波 动 ，抽 油 机 电 机 的 负 载 率 周 期性 变 化 ， 而且 ， 抽 油机 电 机 需 要 一 个 大 的 起 动 转 矩 用 于 抽 油机 的操 作 需 求 。通 常 ， 抽 油机 电
３ ）因 为经 常 重 载 启动 ，抽 油机 电机需 要 一 个 启 动转 矩裕 量 。 由 于 上 述 规 定 和 限 制 ， 抽 油 机 电 机 的 平 均 负 载 率 仅 仅 达 ￣ ２ ％，极 少 的 富 油 井 中也 不 超 过 １０
３ ％。抽 油机 电机 的效率 和 功率 因数 非常 低 ，因 为 ０
、 Ｉ
ｌ 化 Ｉ ５
智 能抽 油机 控 制 器 的研 究
油田数字化自动采油控制系统
油田数字化自动控制系统随着电子技术和通信技术的发展，“数字化油田”建设已取得了丰硕的成果，为油田节能降耗做出了重大贡献。
数字化是将复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再为这些数据建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列代码，引入计算机内部，进行统一处理。
由于石油开采的主要设备大量分布在野外或海上。
采油单井和井排都比较分散。
为了提高采油效率，保障安全生产，需要采集各个井、站、管线等生产基本单元的设备工作过程实时数据，如温度、压力、流量、油罐的液位和储油量、电压、电流、示功图等。
为了使采油厂的生产管理调度部门及时掌握一线生产情况，必须将数据及时上传。
但工作现场环境恶劣，无法昼夜值守，又无通讯线路，因此，给生产管理带来极大不便。
“油井数字化自动控制系统”是我公司针对油田采油区的实际情况，精心打造的有杆泵远程遥测、自动控制管理系统。
本系统具有安全可靠、操作简单、维护方便，可适应恶劣环境等特点。
为油田公司节省大量的人力物力，大大提高油田的生产效率。
本系统软件、硬件均为我公司自主研发、生产，应用嵌入式设计模式。
系统由CEYC-J4集散控制器、通讯系统、软件系统三部分组成。
系统结合了采油工程技术、自动化仪表技术、通信技术和计算机技术，具有油井自动控制、实时示功图、压力、温度、电参数等数据采集、液量计量和历史数据查询等功能。
系统能够在无人值守的情况下实现油井的远程实时监控，实现完整的生产数据统计分析，及时掌握油井的动态变化，提高油田生产效率，保证安全生产，增加经济效益。
系统集计算机软件技术、网络技术、无线通信技术、数据采集、控制、存储技术及先进的传感器技术术为一体。
人性化界面设计，能迅速定位至各个关键界面，相关界面采用分级操作机制，方便员工进行操作。
一、系统结构整个系统从整体上可分为三个部分：1、监控中心（上位机部分）。
2、通信网络部分（采用GPRS和ZigBee相结合的方式）。
3、现场采集、控制部分（下位机部分）。
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抽油机智能控制系统
抽油机智能控制系统专门针对油田节能降耗，自动化，数字化的生产开发的新一代控制系统。
抽油机智能控制系统，根据抽油机的特殊负载情况专门设计产品。
该系统配置在常规游梁式抽油机上，采用先进的功率电子技术、计算机技术和控制技术，实现抽油机的智能控制，达到节能、自控和提高抽汲能力的目的，进而提高了抽油系统的系统效率。
该系统配置了高性能矢量型变频器，内含直流电抗器，输入电抗器，输出电抗器，减少了对电网的谐波干扰，提高了电网质量；内含RFI无线电射频干扰滤波器，极大改进了抗干扰和抗雷击功能；内含制动单元，能够有效地释放制动能量，形成集成控制，适应抽油机的特殊应用。
抽油机智能控制系统是以“以人为本”设计理念使产品更具人性化。
能进行远程状态监视和控制。
根据各种功能模块和相应的传感器的检测，将油井实测的相关数据、参数通过无线网络传输至数控中心进行运算比对，并通过矢量变频调速技术对抽油机进行动态监测控制，以达到高效节能的自动化、数字化的控制目的。
该产品具有以下特性：
1．控制系统具有周期性采集示功图的功能。
2．可在线实时监控油井工作状态信息。
3．可根据井况实现自动间歇式抽油模式
４．具有测量三相交流电压、电流、有功功率、功率因数等电参量的功能。
５．可实现无线电台、无线以太网、光纤以太网、GPRS网络进行数据传输和远程控制功能。
６．具有对电机启动堵转、过载、欠压、过压、缺相、短路、欠载报警保护功能。
７．具有工频和变频，手动和自动，远程和就地等多种工作模式的选择。
８．高性能矢量控制变频交流电动机驱动，系统出现报警时，可自动转换为工频状态运行，确保油井不停机、不停产。
９．适用于标准电机和高滑差电机
１０．本控制装置可取代原有的任何控制柜、软启动器、补偿器，功率因素达到0.90以上，节能幅度：15%以上。
1１．宽工作温度范围，控制柜具有温控功能，温控器为机械触点式，温控范围75℃～-50℃，温控组件为合金加热板和风扇。
1２．户外标准柜体，专利设计，防护等级高
．适用井况
1. 工作环境特别恶劣的油井
2.需要间歇工作的油井
3.经常改变井况的油井（如：注气井，注水井）
4.低于设计能力的油井
5.经常断杆的油井
6. 水平井
7. 高含气井
8.经常结腊的油井
．技术规范
冲次 1～12次/分
上下速比 R≤1-3
电机功率范围 P≤75KW
输入电源电压三相AC，380 v
容许电压变动＋10％，-15％
输出电压频率 10HZ～60HZ
正常工作温度范围 -40° C ～ +75 ° C
储存及运输温度 -40° C ～ +80 ° C
相对湿度 20%～95%，海拔高度不大于2000m 动态液面控制精度±20m（螺杆泵配置）
重量 WG≤160Kg
防护等级 IP54
外形尺寸 650×780×1500mm。