抽油机采油系统智能化节能控制技术应用研究
抽油机专用变频节能技术应用研究
抽油机专用变频节能技术应用研究一、引言随着石油勘探开发中的技术不断提高，油田开采深度逐渐增大，油层压力降低，传统的抽油机已经无法满足需求。
为了提高油田的产能和效率，抽油机专用变频节能技术应运而生。
变频技术可以根据井口产量的变化来提高抽油机的效率，减少能耗。
本文将对抽油机专用变频节能技术进行深入探讨，并分析其应用前景。
二、抽油机专用变频节能技术概述抽油机专用变频节能技术是利用变频器控制抽油机的转速，以实现节能降耗的一种技术。
传统的抽油机采用固定频率的电动机，无法根据油井产量的变化来灵活调整转速，导致能源浪费和设备寿命缩短。
而采用变频技术后，抽油机的转速可以根据油井产量实时调节，达到节能降耗的目的。
抽油机专用变频节能技术主要包括以下几个方面的应用：1. 节能变频器：通过安装节能变频器，可以实现对抽油机的调速控制，根据井口产量实时调整转速，达到节能的目的。
2. 转矩控制系统：通过转矩控制系统，可以实现对抽油机的负载控制，降低能耗，延长设备寿命。
3. 智能监控系统：通过智能监控系统，可以实时监测抽油机的运行状态和油井产量，提前预警，实现合理调度，提高生产效率。
四、抽油机专用变频节能技术在油田开采中的应用案例分析为了更好地展示抽油机专用变频节能技术在油田开采中的应用效果，以下以一家油田公司为例进行分析。
某油田公司引进了抽油机专用变频节能技术，并在多口油井中进行了应用。
经过一段时间的运行，取得了一些显著的成效：1. 产能提高：通过变频技术的应用，油井的产能得到了大幅提高，平均每口油井的产量提高了10%以上。
2. 能耗降低：由于抽油机的转速得到了合理调整，能耗降低了20%左右。
3. 设备寿命延长：传统的固定频率电动机需要长时间运行，导致设备寿命缩短。
而采用变频节能技术后，设备寿命得到了较大的延长。
4. 生产效率提高：通过智能监控系统的应用，油田开采的生产效率得到了大幅提高，实现了科学调度，最大限度地提高了生产效率。
抽油机节能降耗技术研究
抽油机节能降耗技术研究1. 引言1.1 研究背景抽油机是石油行业中常见的设备，其能耗一直是制约生产效率和降低成本的重要因素。
随着能源资源的日益枯竭和环境污染问题的日益突出，抽油机节能降耗技术研究变得尤为重要。
研究背景可分为两个方面，一是国内外石油产量逐渐下降，油田开发难度增加，需要更高效的抽油机设备来提高产能和节约能源。
二是全球能源环境问题日益严峻，石油行业需要积极探索低碳、清洁生产的技术路线。
抽油机节能降耗技术研究可以有效提高石油生产效率，减少资源浪费，降低环境污染，并符合国际环保趋势。
研究背景的重要性在于指导我们将研究重点放在哪些方面，为研究意义和研究方法的展开提供了重要的参考。
针对抽油机节能降耗技术研究的背景，我们可以有针对性地选择研究内容，并在实践中取得更好的效果。
通过对研究背景的深入了解，我们可以更好地把握研究的方向，为抽油机节能降耗技术研究的深入开展打下坚实基础。
1.2 研究意义抽油机作为石油开采过程中不可或缺的设备，其能耗一直是石油公司关注的重点。
随着全球能源资源的日益枯竭和能源价格的不断上涨，抽油机的节能降耗技术也逐渐成为研究的热点之一。
通过对抽油机节能降耗技术的研究和应用，可以有效降低石油开采成本，减少对能源资源的消耗，提高石油生产效率，同时减少对环境的影响，实现石油产业的可持续发展。
研究抽油机节能降耗技术具有重要的意义，不仅可以提高企业竞争力，还可以为节约能源和保护环境做出贡献。
抽油机节能降耗技术的研究意义重大，对于推动我国石油产业健康可持续发展具有重要的现实意义和深远的历史意义。
1.3 研究方法研究方法在抽油机节能降耗技术研究中起着至关重要的作用。
研究方法的选择对于研究的成果和效果有着直接的影响。
在本研究中，我们将采用实地调研、实验分析和模拟仿真等多种方法进行研究。
通过实地调研，我们将深入现场，观察抽油机的运行情况，了解其能耗情况和存在的问题。
我们将进行实验分析，通过对不同节能降耗技术的实验验证，探究其节能效果和适用性。
抽油机智能空抽控制技术研究及应用
开 机后系 统 自检大 约 ２ｍ ｎ后 ， ｉ 开始报警 ，５ｓ １ 后
第一 作 者简 介 ：王庆 玉 ， ，９ ２年生 ， 理 工 程师 ，０４年 毕业 于 吉林 大 学 环境 与 资 源 学 院环 境 工 程 系 ， 男 １８ 助 ２０ 现在 乾安 采 油厂 工 艺所 从 事 机 械采 油工
果， 为有效执 行抽油 机 井 间抽 制度 、 高泵 效 、 约 电 提 节
这些特征参数 ， 确定问抽时间， 当出现新的更符合实际 的特征参数 后则 替代 原先 的特 征参 数 ， 行新 的 间抽 执
时间， 因此控 制器 的间抽 时间具有 不确定 性 ， 用户 可 以 通过数 据线导 出所 有数 据 查看 某 一 天 、 一 段 时 间的 某 油井工 作情况 【Ｉ ３。
平 均泵效 由 ８ ５ ． ％提升 高 ２ ． ％ ， 然有 １ｏ口低 产 ８５ 仍 ９
２ 工 作 原 理
抽油机 在 正常 抽 油 时 电流 曲线 会 成 规 律 性 的 变 化 ， 制器就 是找 出这个规律 来指 导间抽 ， 控 控制器能 够 记录 ９ ９ ９９ ９ｈ的数 据 ， 储 量大 ， 录数 据周期 长 ， 存 记 规 律性更科 学 ， 当控制 器确定 稳定 的 特征 参 数后 就 存储
目前 间抽制度 确定 主要 依据功 图 、 面 、 液 产量等判 别， 条件 界限影 响大 、 准确性 差 ， 为使 间抽更科 学 、 更合 理研 制 了新 型抽 油 机空 抽控 制 器 ， 型抽 油机 智 能空 新
小 的能量就 可将杆 柱送 入 井 底 ， 下行 程 电机峰 值 电流 和峰值功率 变小 ， 而上 、 从 下行程 中峰值 电流 和峰值功 率差值 也变小 ； 际平均 电流和平 均功率 下降 【。 实 ４ ］
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。
抽油机节能降耗技术研究
抽油机节能降耗技术研究随着能源的日益紧张和环境保护意识的增强，节能降耗已经成为各行各业都面临的重要问题。
在石油行业中，抽油机是非常重要的设备，它的能耗问题一直备受关注。
抽油机节能降耗技术的研究成为了当前石油领域的重要课题之一。
一、抽油机节能降耗现状分析抽油机在石油生产过程中起着关键作用，但也是能耗较高的设备之一。
根据国际能源署的数据，抽油机在全球石油生产中的能耗占比高达30%左右。
在油田作业中，抽油机通常需要大量的电力来推动沉下的液体，同时还需要对抽出的油进行处理，这些都大大增加了抽油机的能耗。
抽油机的节能降耗问题亟待解决。
目前，国内外对抽油机节能降耗技术进行了大量的研究和实践，主要包括以下几方面内容：1. 抽油机设备改造：通过对抽油机设备进行结构、材料、润滑系统等方面的改进和优化，来降低能耗。
2. 抽油机运行参数优化控制：通过合理调整抽油机的运行参数，如转速、扬程等，以达到最佳工作状态，从而降低能耗。
3. 应用新型材料和技术：利用先进的新材料和技术，改善抽油机的性能，降低能耗。
4. 抽油机系统能效分析：通过对整个抽油机系统的能效进行分析和评估，找出能耗高的环节，并进行改进。
5. 抽油机智能节能控制技术：运用智能控制技术，实现对抽油机的智能监测、智能调节，达到节能降耗的目的。
以上几种技术在一定程度上取得了一些成果，但距离真正的节能降耗还有一定的距离，进一步的研究和实践依然十分必要。
二、抽油机的节能降耗技术探讨1. 利用智能控制技术实现节能降耗抽油机在运行中由于不同的井口状况、油层性质、工作条件等因素的变化，使得抽油机的运行参数也需要不停地调整。
传统的人工调控方式不能及时有效地适应这些变化，容易导致能耗增加。
而智能控制系统可以根据实时的数据信息，进行快速的自动调节，使得抽油机在不同工作条件下达到最佳的工作状态，从而降低能耗。
2. 应用新型材料提高抽油机的能效在抽油机的设计和制造中，采用新型材料可以大大改善抽油机的性能，降低能耗。
油田抽油机节能技术的研究与应用的开题报告
油田抽油机节能技术的研究与应用的开题报告一、选题的背景与意义石油是全球最重要的能源之一，而油田抽油机是油田生产的关键设备之一，其正常运行对于保障油田的稳定产量和经济效益具有重要的作用。
油田抽油机的运行除了会耗费巨大的能源资源以外，还会产生大量的二氧化碳等温室气体，对于环境保护也存在一定的压力。
而随着社会经济的不断发展，节能减排已经成为世界各国发展能源的基本政策，油田抽油机节能技术的研究与应用也迫在眉睫。
二、研究内容和目的本文拟研究油田抽油机节能技术的研究与应用，并通过调研、实验等方法，探讨如何改进现有油田抽油机的性能，减少运行功率，降低能量消耗和二氧化碳排放量。
具体来说，本文研究包括以下三个方面：1. 油田抽油机的工作原理和传统设计方法：通过了解传统油田抽油机的工作原理和设计方法，掌握其结构和特点，为后期的优化改进提供理论依据。
2. 油田抽油机节能技术的研究：分析当前常见的油田抽油机节能技术，如变频调速、减阻降噪、电动机换机等，总结各种技术的优缺点和适用范围，为后续的应用提供参考建议。
3. 油田抽油机节能技术的应用实践：选取具有代表性的油田抽油机进行应用实践，通过对比改进前后的功率、能耗、二氧化碳排放量等指标，评估新技术的应用效果，证明其在实际生产中的经济价值和环保意义。
通过对以上三个方面的研究，旨在为油田抽油机节能技术的推广应用提供科学依据，为我国能源的可持续发展做出贡献。
三、拟采用的研究方法本文采用理论分析、实验和数据统计等方法进行研究：1. 理论分析法：通过文献调研和理论分析，了解油田抽油机的工作原理和传统设计方法，掌握其结构和特点。
2. 实验法：选取具有代表性的油田抽油机进行实验研究，通过实验数据的收集和分析，评估新技术的节能效果。
3. 数据统计法：通过统计被选用油田的现有能源消耗和二氧化碳排放情况，为后续的优化改进提供基础数据，比较其之前和之后的数据，评估优化改进效果。
四、研究的预期成果和意义本文预期得出以下几个方面的成果和意义：1. 深入了解和掌握油田抽油机的工作原理和传统设计方法，为后续研究提供基础。
油井抽油机节能优化控制技术研究
油 机 的维护费用 提高
运行
…
。
具体 表现 为 电动机 轻 载或接 近 空 载
，
的温 度值
，
判 断其是 否 发 热
，
是 否 附有 油 膜
，
如果 温 度值
。
为此 我们设 计 了智 能抽油 机 节 能控制 器
本智能
低 于环 境 温度值
2 2
．
则 表 示 抽 油 杆 中有 油
否 则无 油
油 井 控 制 器 是 专 门用 于 我 国 油 田 抽 油 机 上 的 智 能 控 制 装
最佳运 行周期
，
、
停时间间隔
、
，
使抽 油 机 具 有
，
直接 的办法 是 找 出排气 时 间
出油 时 间
，
、
聚油时间
。
兼有保护
、
报警
通 信等各项 功能
。
进而
等 聚 到最 大储 油 容量 后
油 的时 间为排气时 间
，
，
再启动抽油机
记 下从 开机 到 出
达 到 对 油 井 的 自动 优 化 开 采 和 节 约 电 能 的 目 的
电压 的方法 来 实 现 电机 的过 流
通 常认 为
，
处 于 相 对 轻 载 (半 捞 或 空 捞 ) 时
自动 命 令 抽 油 机 停 止 工
，
作
，
当 井 内供 液 充 足 满 足 再 次 连 续 满 抽 的 条 件 时
，
抽油机
电 网 电流 断相 保护
、
，
过压
，
欠压
，
能再 次启动运 行 的充满 度
，
，
探讨抽油机采油系统节能技术
探讨抽油机采油系统节能技术摘要：抽油机作为一种广泛应用的原油生产工具，在运作过程中耗电量极大。
因此，如何保证抽油机采油系统在运作时低能高效逐渐成为了人们关注的目标。
本文结合抽油机的实际应用情况，探讨一下节能技术在抽油机采油系统中的应用，并对研发出的新型节能设备做简单介绍。
关键词：抽油机；节能技术；研发；应用前言机采石油主要分为电泵、螺杆泵和抽油机三种采油方式。
其中有七成以上的采油井采用抽油机来进行采油作业，而这些抽油机的耗电量可以达到油田耗电总量的40%，耗能巨大。
随着石油开采的高消耗在得到人们的广泛关注以后，对抽油机采油系统节能技术的研究也成为了当前石油开采项目的研究内容之一。
许多先进的抽油机节能技术逐渐被研发并投入到使用当中，也取得了一些技术成果。
1.抽油机节能技术的研究抽油机节能技术的关键是保证机器在工作过程中采出液可以始终保持供采平衡，同时保证电机输出的功率可以和抽油机的负荷比配。
据此，对于抽油机节能技术的研究主要围绕两个方案进行，分别是变频调速确保节能控制自动化和通过机械调节方式确保节能控制。
首先是变频调速确保节能控制自动化方案。
由于使用过程中的抽油机不便于结构改造，因此选择在采油系统中安装节能控制箱来确保节能开采的实现。
这种控制器主要通过采集井下叶面值、输出功率和电机转矩等实现闭环控制，其中这三个数值分别为外环、中环和内环。
外环控制系统控制井下液面，可以从宏观上调控油井的工作间隙和电机运转的平均速度，这种控制以小时来进行计算。
中环控制系统控制输出功率，按分钟计算来进行控制，以保证泵体的充满。
最后，内环控制电机转矩，以秒计算，保证抽油杆可以合理受力，同时确保驱动电源的电压不会过高。
在这种节能技术的研发过程中，智能控制单元的设计成为技术难点。
想要解决这一问题，首先需要研发适合的系统软件，同时还需要有丰富的理论和实践经验并通过现场反复实验才有可能突破。
其次是通过机械调节方式确保节能控制的方案。
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抽油机采油系统智能化节能控制技术应用研究
抽油机是目前我国油田开采的主要方式，具有结构简单、耐久性好等优点，得到很大程度的应用。
由于其效率低和能耗高，严重影响着油田企业的经济效益。
开展抽油机采油系统节能控制研究对于提升油田企业经济效益具有重要的影响意义。
标签：抽油机；采油系统节能；智能优化
1 引言
目前，我国油田的开采以机械采油方式为主，机械采油又分为三种类型：抽油机采油、螺杆泵采油和电泵采油。
三种机械采油应用中，抽油机采油应用最为广泛，是重要的采油装备。
抽油机应用中，传统游梁式抽油机使用量最大，其开采油量约占机械采油总量的80%-90%左右，这种抽油机具有结构簡单、便于加工、耐久性好等优点，但一般能耗比较高，采油效率比较低。
据统计，抽油机的能耗成本约占整个采油成本的40%，可见其量之大。
因此，对于抽油机采油进行节能控制研究对于采油成本的控制，提升采油经济性具有重要作用。
2 抽油机采油系统智能化节能控制技术研究的意义
我国油田开采中，绝大情况下都是使用传统的游梁式抽油机进行采油，这种抽油机耗能在整个采油耗能中占比较大。
其耗电量约占整个油田耗电量的30-40%，为油田开采的第二耗能装置，仅次于注水操作。
因此，开展节能控制对提升经济效益具有决定性意义。
由于传统的抽油机效率低、耗能大等缺点，新型的抽油机不断研究和出现，如国产数控抽油机、链条式抽油机、液压抽油机等等，虽然这些新型的抽油机耗能相对较低，但制造成本和维护成本相对较高，并且其耐久性没有传统游梁式抽油机好，因此其应用受到限制。
因此，研究低成本的新型抽油机和降低现有抽油机的耗能、节能等工作对于提升油田企业的经济效益具有重要意义，同时更加有利于推动国家节能减排要求的实施。
3 抽油机能耗大的原因及解决方案
3.1 抽油机能耗大的原因
①由于曲柄配重形成了几何偏心，导致其惯性力比较大，因此其运行或者运动的起始阶段需要配备大容量的电机来完成，而在真正的运行过程中，又会导致大马拉小车的局面，使得无功损耗增加。
②由于不同的曲柄角度的平衡效果是不一样的，平衡效果越差，其能耗越高。
在其转动过程中，平衡效果较差。
③抽油杆下落时所释放的机械能除了转化为平衡重的位能，还有部分能量通过电机的再生发电转化为电能，而产生的电能也不能完全的并入电网，导致能量的损失，造
成其能耗大。
④负转矩的存在又加速了曲柄销的破坏，使减速器的齿轮经常受反向负荷，降低了抽油机的使用寿命。
3.2 解决方案
抽油机系统由几个重要的部分构成，其中包括电机及控制系统、连杆系统、传动元件、悬点载荷平衡装置。
根据其结构可以从以下几个方面进行节能控制。
①减少传动机构，从而减少运动件之间的摩擦，降低所需的能量。
②改变其自身的结构，减小运动启动时的耗能，从而改善大马拉小车的尴尬状态。
③安装节能控制装置。
④努力开发新型的抽油机。
4 抽油机节能控制技术的应用
4.1 改进抽油机的结构
可以对传统抽油机的四杆机构和平衡方式进行改进，改变抽油机的曲柄轴的净扭矩曲线，减小负扭矩。
使得扭矩波动趋于平缓。
改变其平衡方式，使得其在运动中的平衡效果增加，减小耗能。
通过不断的科技发展，对传统的抽油机结构进行了不断的探索和研究，已经形成了新一代的节能抽油机，例如异相曲柄平衡抽油机、双驴头抽油机、直线电机式抽油机。
这些新型的抽油机都是在传统游梁式抽油机的基础之上进行改进的，这样既可以保持其原有的优点，还能对节能和效率提升进行优化。
在这些新型抽油机中，渐开线抽油机应用效果最佳，其净扭矩曲线变化比较平缓，消除了负扭矩。
降低了减速箱额定扭矩，减少了装机功能，是新型抽油机的研发的主要方向。
4.2 电机定子绕组调压控制技术
由于传统的抽油机的特殊结构，导致其在运动起始阶段所需的能量较大。
因此，传统的游梁式抽油机配载了高功率的电机。
根据实际运行效果分析，只有抽油机在启动阶段才会满负荷运转，在正常运行过程中，其功率只有满负荷的1/3。
造成功率的浪费。
因此采用继电接触器对于抽油机进行电机定子绕组调压，在运行过程中，降低电机的电压，从而达到节能的目的。
在启动阶段，电子绕组可以接成三角形，当启动后正常工作时，定子绕组就会改变接法，改为星接法。
从而实现根据具体的功率需求来调节电压的目标，减小能耗。
4.3 节能控制措施的应用
根据基本原理，节能控制装置可为两类，一种是变频控制装置，另一种是电能跟踪回馈装置。
变频控制装置是根据实际的需求改变电源的频率，从而改变电机的输出功率，实现电机的软启动，降低能耗。
但该方法频率降低时，冲次变小，影响采油量。
电能跟踪回馈装置利用集成控制模块动态的根据负载变化来调节输入电机的电压和电流，电流始终保持在适合抽油机工作的状态上，保证电动机的输出功率与负荷需求精确匹配，在不影响采油产能的情况下，适当的减缓电机的输出频率，降低能耗。
5 结语
抽油机作为油田采油的重要设备，对于整个油田的经济效益影响重大。
随着经济发展不断实现高效性和低能耗的技术，对抽油机进行节能优化控制研究具有明显的现实意义。
参考文献：
[1]刘慧芳.基于PLC的抽油机变频节能控制系统的研究[D].西南石油大学，2011.。