抽油机数字化控制技术

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  摘要:随着现代化技术不断发展,各行各业在自动化方向的投入逐渐增加,建设规模的扩大也成为了未来行业发展的必然趋势。与之相应的,其对能源的消耗量也逐渐增加。以石油为代表的传统能源,逐渐扼住了工业企业经济发展的命脉。抽油机是石油工业的重要机械设备之一,数字化技术的不断提升与优化,让自动化采油控制技术更为成熟,但是在抽油机数字化的过程中,却由于受到建设环境等的限制,产生了部分问题。本文简单的阐述了数字化抽头控制技术的构成,并针对其工作内容,对其数字化控制技术深入应用进行了研究与展望。
  关键词:油田;数字化建设;抽油机;
  引言:
  市场经济不断发展,我国社会形势也不断发生着变化。企业兴起,能源需求量也逐渐提升,促使石油行业逐渐向自动化、智能化发展。抽油机是石油企业原油开采中消耗较大的基础设备。国内对于其进行的数字化、自动化研究也处于持续进程,抽油机的数字化系统功能也更为全面化。
  一、数字化抽油机控制构成
  数字化抽油机系统主要成分包含变频器、传感器、远程启停以及平衡调节装置等。还包括井口的远程终端控制及站控系统软件。具体情况如下:
  (一)变频器及传感器
  数字化抽油机中的变频器主要用于调整电流的频率,以此来控制抽油机的旋转速度。以实现抽油机的冲次控制。并具有保护部件功能的作用。变频器与传感器还是实现电机启动的重要部件。传感器所涉及的构建种类庞杂,包括载荷传感器、位移传感器等,能够及时收集抽油机的动态数据。
  (二)远程启停模块
  远程启停模块以及平衡的调节装置,可以接受站控系统中的各项质量,并达到远程控制抽油机启停的作用。平衡调节装置构成的主要部分包括平衡块、平衡丝杠、电机及平衡臂等,按照远程控制系统发出的指令,对平衡块进行力臂调节,能够使抽油机保持平衡状态。
  (三)远程终端控制系统
  抽油机的终端控制系统,其功能在于收集信息,包括机器载荷、位移、电机参数等,还发挥冲次及平衡控制功能,并将井口实时信息进行转输。
  (四)站控系统
  根据站控系统的功能不同,可以分为三个软件,即远程终端控制驱动、标准站控制及功示图分析计量软件。站控软件,其主要功能是限制单井信息,并且为技术人员提供操作界面,用以计量分析及功图分析等。其能够实现单井信息的收集,并能够发送各项指令到达所需位置。
  功能分析及计量软件,可以将远程终端控制系统所传输的数据,进行统一而全面的分析,并准确的计量出石油的产量。
  二.数字化抽油机控制技术
  (一)平衡调节
  平衡调节,是抽油机的重要数字化技术之一。抽油机数字化控制系统能够将抽油机平衡情况进行实时显示,并通过自动检测端发送给技术人员。技术人员可以通过手动方式或自动方式,进行平衡调节,达到降低峰值电流,保护减速器的目的。抽油機数字化控制技术,对其平衡情况进行自动调节,也可以降低抽油机的能耗,为企业创造更高效益。
  手动调节,主要是指先将手动调节按钮调整至手动位置,然后在通过旋转平衡调节旋钮,来达到调节抽油机平衡的目的。如果要伸长,则需要先将抽油机尾平衡块顺着远离驴头方向的位置进行旋转,来增加系统平衡重力矩。泛指,想要减少平衡重力矩,则应该沿着驴头的方向进行调节[1]。
  自动调节系统,是直接将平衡调节按钮转至自动档,然后进行远程终端平衡调节的方式。在系统进行自动平衡调节时,手动档调节会失效。数控系统基于电功率平衡法,结合监测模块的模拟,将抽油机各项平衡数据可以实时收集,系统自动完成测算,通过准确的分析,能够让抽油机获得最适宜的平衡度。该平衡度可以知道控制电路的调节。
  数控技术实现的对抽油机的自动调节,可以让抽油机在工作过程中的参数调整更为及时,人员的劳动强度有所下降,也使得系统安全性能够更好地得到保障。
  (二)工作状态判断
  抽油机上安装包括载荷、位移、传感器在内的各个类型的装备。示功图是表现油井工作状况及使用产量变化之间关系的曲线图,可以为人员判断卡杆、断杆等故障,提供准确及时的信息,提升技术人员工作的效率。示功图同样是评估油井工作状况的常规依据,其能够及时对抽油系统中杆泵等的工作情况进行反馈,并能够根据数理模型,进行深入的计算。
  数字化控制系统还能够实现抽油机冲次的自动检测,并且将其直接的现实出来。冲次的调节同样可以被分为手动调节与自动调节。系统通过产液量情况,能够按照公式合理的推算最佳冲次,再自行调节变频器的电机旋转速度,使得抽油机能够始终处于最佳工况,极大程度提升了抽油机的工作效率[2]。
  三、结束语
  数字化抽油机是石油产业现代化发展的必然趋势,也会随着社会发展的要求变化而不断升级。抽油机数字化技术能够有效的减少石油企业人员劳动强度,也能不断提升企业的生产效率。本文从抽油机结构出发,研究了抽油机数字化控制技术的功能。并且从其自动化技术角度,进行了分析。旨在不断提升抽油机数字化水平,做好油田数字化建设。
  参考文献:
  [1]张丽,韩孟洋.数字化自动平衡抽油机节能控制系统研究与设计[J].机械与电子,2019(10):46-49.
  [2]王佐天.自动化控制技术在抽油机中的应用[J].石化技术,2018(5):64-64.
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