CN105068463A - 一种抽油机数字化改造方法 - Google Patents

一种抽油机数字化改造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105068463A
CN105068463A CN201510367911.2A CN201510367911A CN105068463A CN 105068463 A CN105068463 A CN 105068463A CN 201510367911 A CN201510367911 A CN 201510367911A CN 105068463 A CN105068463 A CN 105068463A
Authority
CN
China
Prior art keywords
balance
current
quality
degree
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510367911.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105068463B (zh
Inventor
刘振兴
巴骏辉
任学东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ANSHAN XINXING PETROLEUM TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
ANSHAN XINXING PETROLEUM TECHNOLOGY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANSHAN XINXING PETROLEUM TECHNOLOGY CO LTD filed Critical ANSHAN XINXING PETROLEUM TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN201510367911.2A priority Critical patent/CN105068463B/zh
Publication of CN105068463A publication Critical patent/CN105068463A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105068463B publication Critical patent/CN105068463B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

一种抽油机数字化改造方法，其特征在于，该方法利用采集的抽油机主电机电流和功率特征来综合判断抽油机的平衡度，并输出指令控制平衡电机，自动将平衡度调整到最佳范围内；与现有技术相比，本发明的有益效果是：游梁式抽油机通过本发明所提供的数字化改造方法使其平衡度控制在将抽油机平衡度调整到85％-110％的平衡范围内，这种控制方式使抽油机平均综合节电率达到20％以上，同时方便的远程WEB查询监测功能使操作和管理人员在任何地点都可以监测查看到各油井运行情况，减少了油田管理成本。

Description

一种抽油机数字化改造方法
技术领域
本发明涉及抽油机自动控制与远程控制领域，尤其是涉及一种抽油机的智能控制方法。
背景技术
抽油机的平衡率对机采系统能耗影响较大，抽油机不平衡不但会对机采设备造成损害，而且从耗电量方面来看，平衡较好的抽油机与平衡差的抽油机比较，可减少耗电量4.5％以上。
油田采油区范围大，对设备运行情况不能及时监测、记录和统计，巡视、维修检修的相对困难，浪费大量的人力和物力。
发明内容
为了解决上述的抽油机的几个问题，本发明公开了一种抽油机数字化改造方法，根据电流及功率平衡法自动调节抽油机的平衡，并可将抽油机的电功图、电参量、变频器参数等信息通过无线GPRS发布到网页方便人员随时查询。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：
一种抽油机数字化改造方法，具体结构包括机械部分和电气控制部分，在游梁式抽油机尾部安装尾部平衡调节装置的机械部分，机械部分由平衡电机拖动可自由调节位置，通过平衡电机正反转运动，带动丝杠及与丝杠固定的移动箱体运动，增加或减少移动箱体对中距离来实现抽油机的平衡调整；
电气控制部分包括RTU主控单元、电流传感器、电压传感器、平衡驱动系统，所述的RTU主控单元为核心控制部件，电流传感器采集主电机的电流，电压传感器采集主电机的电压，主电机的电流、电压信号输入RTU主控单元，在RTU主控单元中形成主电机的电功图、电流图和功率图电参量曲线，RTU主控单元实时计算电流平衡度和功率平衡度，根据平衡、欠平衡、过平衡三种状态来输出指令给平衡驱动系统，平衡驱动系统控制平衡电机的正反转来调节移动箱体的对中距离，来实现对抽油机平衡的调节；
所述的抽油机数字化改造方法，其特征在于，该方法利用采集的抽油机主电机电流和功率特征来综合判断抽油机的平衡度，并输出指令控制平衡电机，自动将平衡度调整到最佳范围内；具体方法包括以下步骤：
1)采集主电机电流、电压数据，将数据传输给RTU主控单元；
2)在RTU主控单元中形成完整的电功图、电流图和功率图；
3)RTU主控单元实时计算电流平衡度和功率平衡度：所述的电流平衡度为上冲程最大电流值与下冲程最大电流值之比；所述的功率平衡度为上冲程平均功率值与下冲程平均功率值之比；
4)将实时计算的电流平衡度和功率平衡度分别与电流平衡度和功率平衡度设定值比较，判断当前为平衡、欠平衡或过平衡状态；当平衡度在85％-110％之间时判定为平衡状态，当平衡度小于85％时为欠平衡状态，平衡度大于110％时为过平衡状态；平衡度以电流平衡度为主，辅助参考功率平衡度；
5)当为平衡状态时不调节；当为欠平衡状态时，增加移动箱体对中距离使平衡度增加；当为过平衡状态时，减少移动箱体对中距离使平衡度降低；
6)重复以上过程，直至达到平衡区间为止。
所述的抽油机数字化改造方法，可实现远程数据监控功能，远程数据监控系统包括数据采集终端、GPRS通讯公网、服务器、客户端、远程客户端，数据采集终端将抽油机的示功图、电功图等数据通过GPRS通讯公网上传至服务器，服务器与客户端进行通讯连接，客户端与远程客户端再通讯连接，管理人员通过WEB浏览器查看现场抽油机信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
游梁式抽油机通过本发明所提供的数字化改造方法使其平衡度控制在将抽油机平衡度调整到85％-110％的平衡范围内，这种控制方式使抽油机平均综合节电率达到20％以上，同时方便的远程WEB查询监测功能使操作和管理人员在任何地点都可以监测查看到各油井运行情况，减少了油田管理成本。
附图说明
图1为本发明提供的数字化抽油机结构示意图。
图2为本发明提供的数字化抽油机自动平衡臂结构图。
图3为本发明提供的数字化抽油机控制结构图。
图4为本发明提供的数字化抽油机网络示意图。
图5为本发明提供的数字化抽油机自动调平衡程序流程图。
图中：1-悬绳器2-驴头3-游梁4-移动箱体(移动配重)5-丝杠6-平衡电机7-主电机8-尾梁9-接近开关10-减速机7：数据采集终端8：GPRS通讯公网9：服务器10：客户端11：远程客户端
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
一种抽油机数字化改造方法，该方法利用采集的抽油机主电机电流和功率特征来综合判断抽油机的平衡度，并输出指令控制平衡电机，自动将平衡度调整到最佳范围内；具体结构包括机械部分、电气控制部分和远程数据监控系统。
如图1、图2所示，机械部分包括移动箱体4、丝杠5、平衡电机6、限位开关9，所述的机械部分设置在抽油机尾梁8上，由平衡电机6带动丝杠5运动，移动箱体4固定在丝杠5上。行程前后均有限位开关9和机械限位装置做双重保护。机械部分由平衡电机6拖动可自由调节位置，通过平衡电机6正反转运动，带动丝杠5及与丝杠固定的移动箱体4运动，增加或减少移动箱体对中距离来实现抽油机的平衡调整。
如图3所示，电气控制部分包括RTU主控单元、电流传感器、电压传感器、平衡驱动系统，所述的RTU主控单元为核心控制部件，电流传感器采集主电机的电流，电压传感器采集主电机的电压，主电机的电流、电压信号输入RTU主控单元，在RTU主控单元中形成主电机的电功图、电流图和功率图电参量曲线，RTU主控单元实时计算电流平衡度和功率平衡度，根据平衡、欠平衡、过平衡三种状态来输出指令给平衡驱动系统，平衡驱动系统控制平衡电机的正反转来调节移动箱体的对中距离，来实现对抽油机平衡的调节。所述的平衡驱动系统采用继电器实现。
如图4所示，远程数据监控系统包括数据采集终端11、GPRS通讯公网12、服务器13、客户端14、远程客户端15，数据采集终端将抽油机的示功图、电功图等数据通过GPRS通讯公网12上传至服务器13，服务器13与客户端14进行通讯连接，客户端14与远程客户端15再通讯连接，管理人员可通过WEB浏览器查看现场抽油机信息。
本发明以RTU为主控制器，用于实现所有调控功能以及数据采集、处理功能，平衡驱动系统为直接控制和保护平衡电机的终端模块，DTU数据采集终端为与远程服务器进行GPRS通讯的通讯控制器，主电机电流传感器用来检测抽油机主电机电流，它与电压信号一起传给RTU形成主电机的电功图，从而形成抽油机电参量曲线，并根据上下冲程电流和功率情况来调节平衡电机正反转，使抽油机自动实现平衡调整。
一种抽油机数字化改造方法，包括以下步骤(见图5)：
1)采集主电机电流、电压数据，将数据传输给RTU主控单元；
2)在RTU主控单元中形成完整的电功图、电流图和功率图；
3)RTU主控单元实时计算电流平衡度和功率平衡度：所述的电流平衡度为上冲程最大电流值与下冲程最大电流值之比；所述的功率平衡度为上冲程平均功率值与下冲程平均功率值之比；
4)将实时计算的电流平衡度和功率平衡度分别与电流平衡度和功率平衡度设定值比较，判断当前为平衡、欠平衡或过平衡状态；当平衡度在85％-110％之间时判定为平衡状态，当平衡度小于85％时为欠平衡状态，平衡度大于110％时为过平衡状态；平衡度以电流平衡度为主，辅助参考功率平衡度；
5)当为平衡状态时不调节；当为欠平衡状态时，触发下调继电器闭合一定时间，增加移动箱体对中距离使平衡度增加；当为过平衡状态时，触发上调继电器闭合一定时间，减少移动箱体对中距离使平衡度降低。
6)重复以上过程，直至达到平衡区间为止。

Claims (2)

1.一种抽油机数字化改造方法，具体结构包括机械部分和电气控制部分，在游梁式抽油机尾部安装尾部平衡调节装置的机械部分，机械部分由平衡电机拖动可自由调节位置，通过平衡电机正反转运动，带动丝杠及与丝杠固定的移动箱体运动，增加或减少移动箱体对中距离来实现抽油机的平衡调整；
电气控制部分包括RTU主控单元、电流传感器、电压传感器、平衡驱动系统，所述的RTU主控单元为核心控制部件，电流传感器采集主电机的电流，电压传感器采集主电机的电压，主电机的电流、电压信号输入RTU主控单元，在RTU主控单元中形成主电机的电功图、电流图和功率图电参量曲线，RTU主控单元实时计算电流平衡度和功率平衡度，根据平衡、欠平衡、过平衡三种状态来输出指令给平衡驱动系统，平衡驱动系统控制平衡电机的正反转来调节移动箱体的对中距离，来实现对抽油机平衡的调节；
所述的抽油机数字化改造方法，其特征在于，该方法利用采集的抽油机主电机电流和功率特征来综合判断抽油机的平衡度，并输出指令控制平衡电机，自动将平衡度调整到最佳范围内；具体方法包括以下步骤：
1)采集主电机电流、电压数据，将数据传输给RTU主控单元；
2)在RTU主控单元中形成完整的电功图、电流图和功率图；
3)RTU主控单元实时计算电流平衡度和功率平衡度：所述的电流平衡度为上冲程最大电流值与下冲程最大电流值之比；所述的功率平衡度为上冲程平均功率值与下冲程平均功率值之比；
4)将实时计算的电流平衡度和功率平衡度分别与电流平衡度和功率平衡度设定值比较，判断当前为平衡、欠平衡或过平衡状态；当平衡度在85％-110％之间时判定为平衡状态，当平衡度小于85％时为欠平衡状态，平衡度大于110％时为过平衡状态；平衡度以电流平衡度为主，辅助参考功率平衡度；
5)当为平衡状态时不调节；当为欠平衡状态时，增加移动箱体对中距离使平衡度增加；当为过平衡状态时，减少移动箱体对中距离使平衡度降低；
6)重复以上过程，直至达到平衡区间为止。
2.根据权利要求1所述的抽油机数字化改造方法，其特征在于，可实现远程数据监控功能，远程数据监控系统包括数据采集终端、GPRS通讯公网、服务器、客户端、远程客户端，数据采集终端将抽油机的示功图、电功图等数据通过GPRS通讯公网上传至服务器，服务器与客户端进行通讯连接，客户端与远程客户端再通讯连接，管理人员通过WEB浏览器查看现场抽油机信息。
CN201510367911.2A 2015-06-29 2015-06-29 一种抽油机数字化改造方法 Expired - Fee Related CN105068463B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510367911.2A CN105068463B (zh) 2015-06-29 2015-06-29 一种抽油机数字化改造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510367911.2A CN105068463B (zh) 2015-06-29 2015-06-29 一种抽油机数字化改造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105068463A true CN105068463A (zh) 2015-11-18
CN105068463B CN105068463B (zh) 2018-02-16

Family

ID=54497854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510367911.2A Expired - Fee Related CN105068463B (zh) 2015-06-29 2015-06-29 一种抽油机数字化改造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105068463B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106437625A (zh) * 2016-06-22 2017-02-22 中国石油大学(华东) 一种新型游梁式抽油机自动调平衡方法和装置
CN111502601A (zh) * 2020-04-21 2020-08-07 天津市飞奥达风能设备有限公司 一种抽油机用配重装置
CN117027738A (zh) * 2023-08-10 2023-11-10 大庆石油管理局有限公司 一种塔架式抽油机平衡监测与自动调节装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101818632A (zh) * 2010-04-15 2010-09-01 西安仪科自动化有限责任公司 一种数字化自动采油控制系统
CN202120095U (zh) * 2011-05-10 2012-01-18 王启升 一种油田数字化节能监控管理系统
CN202391390U (zh) * 2011-12-14 2012-08-22 中国石油天然气股份有限公司 用于抽油机冲次、平衡实时调整的装置
CN103670341A (zh) * 2013-11-15 2014-03-26 河南信宇石油机械制造股份有限公司 基于wifi网络云服务的数字化节能抽油机
CN104699167A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 中国石油天然气股份有限公司 一种数字化抽油机自动调节平衡方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101818632A (zh) * 2010-04-15 2010-09-01 西安仪科自动化有限责任公司 一种数字化自动采油控制系统
CN202120095U (zh) * 2011-05-10 2012-01-18 王启升 一种油田数字化节能监控管理系统
CN202391390U (zh) * 2011-12-14 2012-08-22 中国石油天然气股份有限公司 用于抽油机冲次、平衡实时调整的装置
CN103670341A (zh) * 2013-11-15 2014-03-26 河南信宇石油机械制造股份有限公司 基于wifi网络云服务的数字化节能抽油机
CN104699167A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 中国石油天然气股份有限公司 一种数字化抽油机自动调节平衡方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106437625A (zh) * 2016-06-22 2017-02-22 中国石油大学(华东) 一种新型游梁式抽油机自动调平衡方法和装置
CN111502601A (zh) * 2020-04-21 2020-08-07 天津市飞奥达风能设备有限公司 一种抽油机用配重装置
CN117027738A (zh) * 2023-08-10 2023-11-10 大庆石油管理局有限公司 一种塔架式抽油机平衡监测与自动调节装置
CN117027738B (zh) * 2023-08-10 2024-03-19 大庆石油管理局有限公司 一种塔架式抽油机平衡监测与自动调节装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105068463B (zh) 2018-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10527034B2 (en) Digitized automatic control method for oil-pumping and digitized balance-shifting pumpjack
CN106894797B (zh) 一种抽油机曲柄摆动控制装置及方法
CN113720381B (zh) 悬浮式架空输电线路在线监测方法
CN105673467A (zh) 一种基于移动互联网的泵远程控制智能系统
CN204248894U (zh) 变电站带电水冲洗辅冲机器人控制系统
CN105068463A (zh) 一种抽油机数字化改造方法
CN202583816U (zh) 数字化抽油机智能控制系统
CN111963114A (zh) 一种抽油机井（群）智能化应用系统和实现方法
CN101950169A (zh) 抽油机控制器、控制方法及系统
CN202694077U (zh) 一种基于地面示功图的抽油机智能控制系统
CN202331120U (zh) 一种抽油机“一拖多”转子变频远程智能调速系统
CN106704165B (zh) 一种卤水泵远程节能诊断分析系统及方法
CN103670341A (zh) 基于wifi网络云服务的数字化节能抽油机
WO2013029562A1 (zh) 用于多风电场并网的信息采集方法、调度方法和系统
CN103291338A (zh) 液压支架电液控制系统
CN203826963U (zh) 农网配电线路无功优化控制装置
CN110928273B (zh) 一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法
CN202372842U (zh) 基于gps的摊铺机远程监控系统
CN100519985C (zh) 摆式平衡智能控制抽油机
CN203287783U (zh) 抽油机平衡游标的调节控制装置
CN103281371A (zh) 基于4g移动网络的抽油机远程控制系统及方法
CN104009549A (zh) 一种用于低压智能断路器中的智能控制器
CN204788803U (zh) 一种数字化抽油机
CN112443297A (zh) 互联网+塔架式智慧抽油机远程监控系统
CN202416853U (zh) 一种基于can总线的新型同步顶升控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180216

Termination date: 20190629

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee