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摘 要：目前，胜利油田春风油区采用的是无游梁式抽油机，其中的智能滚筒抽油机可根据油井生产动态随时进行油井参数调整，比较适合稠油区块油井生产。针对现场使用的智能滚筒抽油机出现配重箱撞地或光杆防脱卡子撞井口现象，本人多次进行了相关的研究和实验，最终开发智能滚筒抽油机极限位置系统。
关键词：智能滚筒；抽油机
一、现状、原因、目的
1.1 现状及原因
1.1.1 目前现状
名词解释
智能滚筒抽油机：一种无游梁立式机电一体化抽油机。通过电机正反转驱动摆线针轮减速器带动筒体正反向转动，使包覆筒体的负荷皮带牵引光杆作垂直往复运动，光杆带动抽油泵抽汲油液。皮带一端与光杆连接，另一端与配重箱连接。具有冲程、冲次在额定范围内无级调节，光杆上行、下行速度可分别调节等特点。
接近开关：一种用于工业自动化控制系统中以实现检测、控制并与输出环节全盘无触点化的新型开关元件。当开关接近某一物体时，即发出控制信号。
目前，春风油田主要采用的是蒸汽吞吐，而蒸汽吞吐采油的油井有着共同规律，即转周后油井随着生产时间不断延长，原油温度不断下降，原油粘度大幅增加。
由公式：Frl=2πμL[m2-1/（m2+1）㏑m-（m2-1）]vmax
式中Frl—杆柱与液柱间摩擦力；
μ—井内液体粘度；
vmax—杆柱最大下行速度。
得知：摩擦载荷与液体粘度成正比，因而摩擦载荷也大幅增加。
1.1.2 研制原因
转周油井生产至后期，由于摩擦载荷的增加，使用游梁式抽油机的油井出现光杆上行载荷急剧增加，光杆下行速度滞后于驴头下行速度，方卡子脱离悬绳器的现象。使用智能滚筒抽油机的油井出现滚筒与承载皮带间打滑的现象，当滑动量达到一定界限，接近开关不能正常检测到校零信号，被分配的冲程完成，换向指令便发出，很快配重箱便撞地或者光杆防脱卡子撞井口，严重的造成抽油机水泥基础裂缝，直接影响抽油机安全运行。因此，我决定研制智能滚筒抽油机极限位置控制器。
1.2 研制目的
确保抽油机安全高效运行，避免因光杆缓下等因素造成的配重箱撞地或光杆防脱卡子撞井口事故。
二、方法的提出及选择
2.1 提出方法
方法一：在极限位置安装行程开关，当配重箱碰到该开关后，激发换向指令，当连续多次出现限位指令后，停井并刹车，确保配重箱不落地。
方法二：在校零点接近感应器旁另安装一组接近感应器，在传动大皮带对应极限位置安装感应铁条，该感应器检测到铁条信号后，激发换向指令，当连续多次出现限位指令后，停井并刹车，确保配重箱不落地。
方法三：在传动大皮带对应的极限位置并列安装2根铁条，当校零接近感应器检测到该信号后，激发换向指令，当连续多次出现限位指令后，停井并刹车，确保配重箱不落地。
方法制定后，我与抽油机厂家进行了联系，并征求了他们的意见，进行了实验。
2.2 各方法的试验验证及可行性分析
方法一的验证
通过市场调查，部分电机换向型抽油机如无功换向机、摩擦换相机的换向感应器就是采用行程开关，使用较为广泛，技术成熟，工作可靠。
2.3 确定最佳方法
在以上三个试验结束后，我又进行了最佳方法的细化，归纳、整理并确定了最佳方法。方法一、二指令清楚，程序易于调整，但是增加部分设备造成部分成本支出，安装时间长，影响油井时率。方法三成本低，程序调整上较方法一、二复杂，但安装容易，基本不影响油井时率，有较明显优点。
我最终认为最佳方法为方法三
三、实施对策
对策实施一：调整程序
对控制抽油机的PLC系统进行程序调整，实现当校零接近开关检测到连续2个信号时，停机并制动。由于抽油机运行时频率不同，确定这2个连续信号间隔范围是重点。
1、 确定2个感应铁条间距
2个连续信号间隔时间要短，以避免PLC误判为校零信号，将2个感应铁条间距定为10cm。
2、 确定2个连续型号间隔时间
智能滚筒抽油机能设定最小频率是5Hz，最大频率是50Hz，减速滚筒外径φ630mm，电机转速970r/min，减速比1：45。
3、 调整程序
四、效 果
2011年9月，我先后在管理区4口油井进行了验证试验，均达到了预期目的。
关键词：智能滚筒；抽油机
一、现状、原因、目的
1.1 现状及原因
1.1.1 目前现状
名词解释
智能滚筒抽油机：一种无游梁立式机电一体化抽油机。通过电机正反转驱动摆线针轮减速器带动筒体正反向转动，使包覆筒体的负荷皮带牵引光杆作垂直往复运动，光杆带动抽油泵抽汲油液。皮带一端与光杆连接，另一端与配重箱连接。具有冲程、冲次在额定范围内无级调节，光杆上行、下行速度可分别调节等特点。
接近开关：一种用于工业自动化控制系统中以实现检测、控制并与输出环节全盘无触点化的新型开关元件。当开关接近某一物体时，即发出控制信号。
目前，春风油田主要采用的是蒸汽吞吐，而蒸汽吞吐采油的油井有着共同规律，即转周后油井随着生产时间不断延长，原油温度不断下降，原油粘度大幅增加。
由公式：Frl=2πμL[m2-1/（m2+1）㏑m-（m2-1）]vmax
式中Frl—杆柱与液柱间摩擦力；
μ—井内液体粘度；
vmax—杆柱最大下行速度。
得知：摩擦载荷与液体粘度成正比，因而摩擦载荷也大幅增加。
1.1.2 研制原因
转周油井生产至后期，由于摩擦载荷的增加，使用游梁式抽油机的油井出现光杆上行载荷急剧增加，光杆下行速度滞后于驴头下行速度，方卡子脱离悬绳器的现象。使用智能滚筒抽油机的油井出现滚筒与承载皮带间打滑的现象，当滑动量达到一定界限，接近开关不能正常检测到校零信号，被分配的冲程完成，换向指令便发出，很快配重箱便撞地或者光杆防脱卡子撞井口，严重的造成抽油机水泥基础裂缝，直接影响抽油机安全运行。因此，我决定研制智能滚筒抽油机极限位置控制器。
1.2 研制目的
确保抽油机安全高效运行，避免因光杆缓下等因素造成的配重箱撞地或光杆防脱卡子撞井口事故。
二、方法的提出及选择
2.1 提出方法
方法一：在极限位置安装行程开关，当配重箱碰到该开关后，激发换向指令，当连续多次出现限位指令后，停井并刹车，确保配重箱不落地。
方法二：在校零点接近感应器旁另安装一组接近感应器，在传动大皮带对应极限位置安装感应铁条，该感应器检测到铁条信号后，激发换向指令，当连续多次出现限位指令后，停井并刹车，确保配重箱不落地。
方法三：在传动大皮带对应的极限位置并列安装2根铁条，当校零接近感应器检测到该信号后，激发换向指令，当连续多次出现限位指令后，停井并刹车，确保配重箱不落地。
方法制定后，我与抽油机厂家进行了联系，并征求了他们的意见，进行了实验。
2.2 各方法的试验验证及可行性分析
方法一的验证
通过市场调查，部分电机换向型抽油机如无功换向机、摩擦换相机的换向感应器就是采用行程开关，使用较为广泛，技术成熟，工作可靠。
2.3 确定最佳方法
在以上三个试验结束后，我又进行了最佳方法的细化，归纳、整理并确定了最佳方法。方法一、二指令清楚，程序易于调整，但是增加部分设备造成部分成本支出，安装时间长，影响油井时率。方法三成本低，程序调整上较方法一、二复杂，但安装容易，基本不影响油井时率，有较明显优点。
我最终认为最佳方法为方法三
三、实施对策
对策实施一：调整程序
对控制抽油机的PLC系统进行程序调整，实现当校零接近开关检测到连续2个信号时，停机并制动。由于抽油机运行时频率不同，确定这2个连续信号间隔范围是重点。
1、 确定2个感应铁条间距
2个连续信号间隔时间要短，以避免PLC误判为校零信号，将2个感应铁条间距定为10cm。
2、 确定2个连续型号间隔时间
智能滚筒抽油机能设定最小频率是5Hz，最大频率是50Hz，减速滚筒外径φ630mm，电机转速970r/min，减速比1：45。
3、 调整程序
四、效 果
2011年9月，我先后在管理区4口油井进行了验证试验，均达到了预期目的。