抽油机作为油田采油的核心设备,在油田生产中发挥着重大作用。但是抽油机能耗大,效率低等问题一直存在。导致这一问题的主要原因是抽油机电机和油井供液能力不匹配,这是因为抽油机在设计时一般按照所需的最大负荷选择抽油机电机,但抽油机正常运行时其所需的能量远小于最大负荷时的能量。为解决上述问题,本文对抽油机节能方法进行了研究。本文研究了现有主流抽油机节能方法,主要有示功图法、电功率法和动液面法。动液面法的核心思想是根据油井液面的变化来调节抽油机电机转速,进而改变抽油机的冲次,实现节能。文章根据变频调速的原理建立了抽油机电机的数学模型,结合动液面高度和抽油机电机转速的数学关系构成了闭环控制系统。根据系统的特点,设计了速度PID控制器用于控制电机转速,液位PID控制器用于根据液面高度调节电机的给定转速。借助Matlab的Simulink工具对闭环控制系统的输出转速进行了仿真。为了验证抽油机节能控制系统的节能效果,本文设计了实验平台。其中硬件部分主要由PLC控制器、变频器、旋转编码器、液位传感器和高速计数器构成。软件部分主要以动液面法为控制核心采用梯形图的编程语言设计完成。通过设计好的实验平台进行实验,将系统运行一小时,可以看出系统根据不同液面的变化来改变抽油机电机转速,进而改变抽油机冲次。说明设计的抽油机节能控制系统可以按照预期运行。将其与没有动液面法的控制系统进行对比,表明在相同运行时间内加入动液面法的控制系统具有较少的耗电量。验证了本文设计的抽油机节能控制系统具有较好的节能效果。本文中所用的方法在抽油机节能方面可以起到积极作用,能够有效的减少抽油机耗电量,可以为油田管理和研究人员提供一个可借鉴的方案。