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【摘要】数字化抽油机是针对一些油田数字化建设现场施工难度大、安装工作量大、设备集成度低、油田现场动火、动电危险度高等问题研制而成的具备远程控制和数据采集功能的抽油机，数字化抽油机能够自动调节平衡与冲次，很大程度上节约了油田建设成本，积极推动了油田的数字化建设。在此，我们将对数字化控油技术进行简要的介绍，并结合传统的控油机，讨论数字化控油机在技术的改进与创新，并针对数字化控油机存在的一些问题提出解决措施。
【关键词】传统抽油机；发展方向；数字化抽油机；技术创新；存在问题
一、传统抽油机概述及抽油机的发展方向
（一）传统抽油机概述
1、游梁式抽油机。游梁式抽油机分为常规抽油机和异性游梁式抽油机。游梁式抽油机具有性能可靠、结构简单、操作维修方便等特点。但游梁式抽油机总体效率低，同时作为石油开采的主要采油设备，它的用电量占整个油田总用电量的40%以上，浪费了大量的电网容量，导致能源的大量浪费，使得油田开采的电力成本居高不下。系统来说，游梁式抽油机存在以下缺点：
①传动效率低。
②游梁式抽油机增大冲程会导致外形和总计重量的增加。
③游梁式抽油机在作业时加速度大，造成较大的惯性载荷，缩短了抽油机的使用寿命。
2、链条抽油机。链条式抽油机是一种惯性荷载小、冲程长度大、重量较小的节能电机。但同样，这类电机也有着不可避免的缺陷：
①寿命较短。
②机箱内部件容易损坏。
3、液压抽油机。液压抽油机惯性荷载小，运动性能好，但其可靠性与适应性较差，应用并不广泛。
（二）抽油机的发展前景
各种传统的抽油机存在的主要问题是系统效率低、能耗高，以游梁式抽油机为例，国内的游梁式抽油机总效率平均低于30%，系统效率低下、能耗高、单井产量低成为各个有油田面临的难题，节能降耗、现自动化智能化作业成为油田的主要发展方向。为了更好的推进油田的发展，适应油田节能降耗的发展要求，能耗低、性能强、长冲程无梁就成为了抽油机的主要发展方向。
二、数字化控油技术的功能及技术创新
数字化抽油机是指具备数据采集和远程控制功能的抽油机，数字化抽油机是在游梁式抽油机基础上，通过远程终端单元（由于远程终端单元通讯距离较长，抗干扰能力强，易扩展，因此被广泛应用于工业中）应用实现的。
1、信号采集。信号采集的实现，主要依靠在抽油机上加装远程终端单元，将抽油机载荷和位移数据通转换为示功图，并采集电参、井口压力及运行状态等信号，通过特定方式将各井口远程终端单元采集的信号传送至井场远程终端单元，井场远程终端单元对所接收的信号进行压缩、转换处理，使之成为网络信号，并通过网络传输，将信号传送至控制平台，从而实现远程监测的目的。
2、远程控制。远程控制是指将控制平台下达的指令通过主远程终端单元进行数据转换，将转换后的数据传送至井口远程终端单元，通过控制电路执行操作。
3、自动调节。抽油机平衡状况的好坏，对抽油机的能耗、效率和寿命以及抽油杆的工作状况有很大的影响。第二代数字化抽油机能够做到自动监测，及时显示抽油机的平衡状况，帮助我们采用手动或自动的方法，及时将抽油机调整到最佳的平衡状况，以降低峰值电流，达到保护减速器和节能的目的。同时，第二代数字化控油机可以通过软件设定平衡度，当采集的传感器数据经过计算之后，就会自动启动平衡电机，是数字化控油机调整到最佳平衡状态。
4、自动调节冲次。数字化抽油在机运行过程中，使用功图量油软件数据接口取得泵功图或泵充满度的数据，并采用最佳冲次技术所设计的判定软件对所得数据进行计算，根据计算结果给变频器发送指令，调整电动机输入频率，使抽油机冲次调整到最合理状态。
5、调整冲程。数字化控油机调整冲程的技术吸取了原弯梁变距控油机在调整冲程技术上的成果，无需吊车配合，只需要人工来调整曲柄销装置在曲柄上的位置即可完成对抽油机冲程的调整。
6、语音提示及语音报警技术，在抽油机实际作业时，语音提示系统能够根据操作命令实现语音提示与报警，为油田作业的安全提供了保证。
7、实现软启动和过载保护。软启动降低了抽油机启动惯性载荷，降低了抽油机装机功率，降低了电网容量。
8、能够更具操作知识时间抽油机的远程启停。
9、通过更换传统抽油机的弯梁、控制柜和附件，能够完成对传统抽油机的数字化改造，在提高效率、节约能耗的同时也降低了成本。
三、数字化控油技术在实际应用中所存在的问题及防范措施
（一）存在问题
1、远程启停环节存在的问题
油田的数字化抽油机的远程启停技术是在传统抽油机的控制启停的按钮上加了装远程控制设备，已达到自动启停。但在抽油机自动停机的过程中，可能会出现由于抽油机平衡不好，而在最高点停机的情况，这种情况可能会导致翻车等重大安全事故。而在自动启动时，会有启动提示，提示现场工作人员离开，从而使抽油机安全启动，避免出现安全事故，但如果出现刹车刹住，现场却无人值守时，会导致烧毁电机及供电电路的事故，而现场如果有工作人员，操作失误则可能造成恶性的人员伤亡事故。
2、主远程终端单元与由井口远程终端单元存在用电隐患。由于主远程终端单元机柜内的设备多样，电气线路繁琐，可能会出现设备供电故障、短路等危险，在安装井口远程终端单元后，抽油机配电柜里线路和设备明显增多，现场线路凌乱，也容易出现短路烧毁、电机漏电等情况，导致安全事故的发生。
（二）防范措施
1、定期对抽油机平衡度进行测试，如有问题应及时调节。
2、规范现场接线，制定现场接线及走向规范，并在现场装设接地保护线。
3、加强用电安全。需要操作或维修设备线路时，由具有操作证的电工进行作业，其他人员严禁违规操作。
4、设置安全警示标志、强化安全教育。
四、结语
数字化抽油机的出现，改变了传统抽油机效率低下、能耗大的现实情况，实现额信号采集、远程控制、智能调节冲次、冲程等作用，进一步促进了油田的节能化发展，同时，在使用数字化抽油机的同时，我们不能忽视它所存在的一些安全隐患，只有加强危险防范，合理规范的实施抽油机作业，才能从根本上发挥出数字化抽油机的能效高、节能、智能的优势，更好的推动油田向数字化、节能降耗的方向发展。
【关键词】传统抽油机；发展方向；数字化抽油机；技术创新；存在问题
一、传统抽油机概述及抽油机的发展方向
（一）传统抽油机概述
1、游梁式抽油机。游梁式抽油机分为常规抽油机和异性游梁式抽油机。游梁式抽油机具有性能可靠、结构简单、操作维修方便等特点。但游梁式抽油机总体效率低，同时作为石油开采的主要采油设备，它的用电量占整个油田总用电量的40%以上，浪费了大量的电网容量，导致能源的大量浪费，使得油田开采的电力成本居高不下。系统来说，游梁式抽油机存在以下缺点：
①传动效率低。
②游梁式抽油机增大冲程会导致外形和总计重量的增加。
③游梁式抽油机在作业时加速度大，造成较大的惯性载荷，缩短了抽油机的使用寿命。
2、链条抽油机。链条式抽油机是一种惯性荷载小、冲程长度大、重量较小的节能电机。但同样，这类电机也有着不可避免的缺陷：
①寿命较短。
②机箱内部件容易损坏。
3、液压抽油机。液压抽油机惯性荷载小，运动性能好，但其可靠性与适应性较差，应用并不广泛。
（二）抽油机的发展前景
各种传统的抽油机存在的主要问题是系统效率低、能耗高，以游梁式抽油机为例，国内的游梁式抽油机总效率平均低于30%，系统效率低下、能耗高、单井产量低成为各个有油田面临的难题，节能降耗、现自动化智能化作业成为油田的主要发展方向。为了更好的推进油田的发展，适应油田节能降耗的发展要求，能耗低、性能强、长冲程无梁就成为了抽油机的主要发展方向。
二、数字化控油技术的功能及技术创新
数字化抽油机是指具备数据采集和远程控制功能的抽油机，数字化抽油机是在游梁式抽油机基础上，通过远程终端单元（由于远程终端单元通讯距离较长，抗干扰能力强，易扩展，因此被广泛应用于工业中）应用实现的。
1、信号采集。信号采集的实现，主要依靠在抽油机上加装远程终端单元，将抽油机载荷和位移数据通转换为示功图，并采集电参、井口压力及运行状态等信号，通过特定方式将各井口远程终端单元采集的信号传送至井场远程终端单元，井场远程终端单元对所接收的信号进行压缩、转换处理，使之成为网络信号，并通过网络传输，将信号传送至控制平台，从而实现远程监测的目的。
2、远程控制。远程控制是指将控制平台下达的指令通过主远程终端单元进行数据转换，将转换后的数据传送至井口远程终端单元，通过控制电路执行操作。
3、自动调节。抽油机平衡状况的好坏，对抽油机的能耗、效率和寿命以及抽油杆的工作状况有很大的影响。第二代数字化抽油机能够做到自动监测，及时显示抽油机的平衡状况，帮助我们采用手动或自动的方法，及时将抽油机调整到最佳的平衡状况，以降低峰值电流，达到保护减速器和节能的目的。同时，第二代数字化控油机可以通过软件设定平衡度，当采集的传感器数据经过计算之后，就会自动启动平衡电机，是数字化控油机调整到最佳平衡状态。
4、自动调节冲次。数字化抽油在机运行过程中，使用功图量油软件数据接口取得泵功图或泵充满度的数据，并采用最佳冲次技术所设计的判定软件对所得数据进行计算，根据计算结果给变频器发送指令，调整电动机输入频率，使抽油机冲次调整到最合理状态。
5、调整冲程。数字化控油机调整冲程的技术吸取了原弯梁变距控油机在调整冲程技术上的成果，无需吊车配合，只需要人工来调整曲柄销装置在曲柄上的位置即可完成对抽油机冲程的调整。
6、语音提示及语音报警技术，在抽油机实际作业时，语音提示系统能够根据操作命令实现语音提示与报警，为油田作业的安全提供了保证。
7、实现软启动和过载保护。软启动降低了抽油机启动惯性载荷，降低了抽油机装机功率，降低了电网容量。
8、能够更具操作知识时间抽油机的远程启停。
9、通过更换传统抽油机的弯梁、控制柜和附件，能够完成对传统抽油机的数字化改造，在提高效率、节约能耗的同时也降低了成本。
三、数字化控油技术在实际应用中所存在的问题及防范措施
（一）存在问题
1、远程启停环节存在的问题
油田的数字化抽油机的远程启停技术是在传统抽油机的控制启停的按钮上加了装远程控制设备，已达到自动启停。但在抽油机自动停机的过程中，可能会出现由于抽油机平衡不好，而在最高点停机的情况，这种情况可能会导致翻车等重大安全事故。而在自动启动时，会有启动提示，提示现场工作人员离开，从而使抽油机安全启动，避免出现安全事故，但如果出现刹车刹住，现场却无人值守时，会导致烧毁电机及供电电路的事故，而现场如果有工作人员，操作失误则可能造成恶性的人员伤亡事故。
2、主远程终端单元与由井口远程终端单元存在用电隐患。由于主远程终端单元机柜内的设备多样，电气线路繁琐，可能会出现设备供电故障、短路等危险，在安装井口远程终端单元后，抽油机配电柜里线路和设备明显增多，现场线路凌乱，也容易出现短路烧毁、电机漏电等情况，导致安全事故的发生。
（二）防范措施
1、定期对抽油机平衡度进行测试，如有问题应及时调节。
2、规范现场接线，制定现场接线及走向规范，并在现场装设接地保护线。
3、加强用电安全。需要操作或维修设备线路时，由具有操作证的电工进行作业，其他人员严禁违规操作。
4、设置安全警示标志、强化安全教育。
四、结语
数字化抽油机的出现，改变了传统抽油机效率低下、能耗大的现实情况，实现额信号采集、远程控制、智能调节冲次、冲程等作用，进一步促进了油田的节能化发展，同时，在使用数字化抽油机的同时，我们不能忽视它所存在的一些安全隐患，只有加强危险防范，合理规范的实施抽油机作业，才能从根本上发挥出数字化抽油机的能效高、节能、智能的优势，更好的推动油田向数字化、节能降耗的方向发展。