CN105937385B - 一种抽油机的节能装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抽油机的节能装置及其工作方法，包括底座，底座上设置有电动机，电动机连接减速机，减速机通过曲柄机构连接游梁，游梁一端设置有驴头，驴头通过其上的悬绳器连接抽油杆，抽油杆上设置有电磁流量计；电动机通过导线连接伺服控制器和监视器形成闭合回路，伺服控制器通过导线还连接有电磁流量计。本发明通过短循环周期得到待处理相关参数，待处理相关参数通过选择得到试运行参数；试运行参数能使抽油机用电单耗平稳或降低，则继续直至长循环周期结束；如果抽油机通过试运行参数使抽油机用电单耗增长，则重新进入短循环周期，重新采集待处理相关参数；本发明节省了能源，降低了抽油机采油成本，有很好的使用价值。
Description
技术领域
本发明属于油田节能设备技术领域，具体涉及一种抽油机的节能装置及其工作方法。
背景技术
近年来，随着国际油价的回落，石油开采的成本增加，使得油田的生产经营受到很大的影响。尽管国内各大油田均通过各种措施来控制成本，但经营业绩仍大幅下滑。截止到2015年底，中石油、中石化和中海油的营业额分别下降24.4％、28.6％、37.6％(数据来源：石油观察)。
众所周知，抽油机是油田的主要耗电设备，据统计，其用电量约占油田总用电量的40％左右，其中，抽油机主要采用游梁式抽油机。游梁式抽油机通常由普通三相交流电机直接拖动减速箱，减速箱输出轴上曲柄配有配重块，以平衡井下负荷，曲柄带动驴头做周期性上下摆动。普通三相交流电机直接拖动减速箱，由于启动力矩大，在电机功率的选择上，往往需要在额定功率的1.5倍以上，这就导致在抽油机正常工作时常常会出现“大马拉小车”的现象，造成了一定的能源浪费，增加了使用成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种抽油机的节能装置，解决了现有油田抽油机在使用过程中能源浪费大，使用成本高的问题。
本发明的另一个目的是提供一种抽油机的节能装置的工作方法。
本发明一种抽油机的节能装置所采用的技术方案是，包括底座，底座上设置有电动机，电动机连接减速机，减速机通过曲柄机构连接游梁，游梁一端设置有驴头，驴头通过其上的悬绳器连接抽油杆，抽油杆上设置有电磁流量计；电动机通过导线连接伺服控制器和监视器形成闭合回路，伺服控制器通过导线还连接有电磁流量计。
本发明的特征还在于，
抽油杆的一侧设置有计量池，计量池侧壁上设置有排空阀，排空阀通过导线连接伺服控制器。
伺服控制器采用三菱FX3G-24MT/ES-A伺服控制器。
本发明的另一个技术方案，一种抽油机的节能装置的工作方法，具体包括以下步骤：
步骤一，通过人工操作给伺服控制器输入抽油机的相关参数，短循环周期时间长度和长循环周期时间长度；
步骤二，启动抽油机进入短循环周期，得到待处理相关参数并传输至监视器；
步骤三，当短循环周期运行结束，对步骤二中得到的待处理相关参数进行选择，得到试运行参数；
步骤四，进入长循环周期，将步骤三得到的试运行参数通过长循环周期进行运行；
步骤五，在长循环周期运行过程中，如果抽油机通过试运行参数能使抽油机能耗平稳或降低，则继续步骤四直至长循环周期结束；如果抽油机通过试运行参数使抽油机能耗增长，则转至步骤三，重新采集待处理相关参数。
可选的，步骤一中的抽油机的相关参数包括：抽油机的抽油产量、m3，抽油机的耗电量、Kw，抽油机的冲次、次/min。
步骤三中待处理相关参数选择试运行参数具体为，抽油用电单耗y为：
y＝W/Q (1)
其中，W表示抽油机的耗电量、Kw，Q表示抽油机的抽油产量、m3；
其中，Q与抽油机的冲次成正比。
本发明的有益效果是：本发明一种抽油机的节能装置及其工作方法通过采用电磁流量计、计量池和排空阀对抽油机的抽油量进行测量，得到待处理相关参数，待处理相关参数通过选择得到试运行参数；试运行参数能使抽油机用电单耗平稳或降低，则继续直至长循环周期结束；如果抽油机通过试运行参数使抽油机用电单耗增长，则重新进入短循环周期，重新采集待处理相关参数；本发明也能跟踪井下情况的变化，调整抽油机冲次参数，节省了能源，降低了抽油机采油成本，有很好的使用价值。
附图说明
图1是一种抽油机的节能装置及其工作方法的结构示意图；
图2是一种抽油机的节能装置及其工作方法的电路模块图；
图3是一种抽油机的节能装置及其工作方法的流程图。
图中，1.底座，2.电动机，3.减速机，4.曲柄机构，5.游梁，6.驴头，7.悬绳器，8.抽油杆，9.导线，10.伺服控制器；11.监视器，12.电磁流量计，13.计量池，14.排空阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种抽油机的节能装置，如图1所示，包括底座1，底座1上设置有电动机2，电动机2连接减速机3，减速机3通过曲柄机构4连接游梁5，游梁5一端设置有驴头6，驴头6通过其上的悬绳器7连接抽油杆8，抽油杆8上设置有电磁流量计12；如图2所示，电动机2通过导线9连接伺服控制器10和监视器11形成闭合回路，伺服控制器10通过导线9还连接有电磁流量计12。
抽油杆8的一侧设置有计量池13，计量池13侧壁上设置有排空阀14，排空阀14通过导线9连接伺服控制器10，计量池13也能对抽油机的抽油产量进行测量，当计量池13将要溢满的情况下，排空阀14打开，排空计量池13。
伺服控制器10采用三菱FX3G-24MT/ES-A伺服控制器。
本发明的使用过程：如图3所示，在开始采油工作之前，根据采油经验预设好各项参数，包括：抽油机的抽油产量、m3，抽油机的耗电量、Kw，抽油机的冲次、次/min，设定好参数后，先采用短循环周期，伺服控制器10通过电磁流量计12、计量池13和排空阀14采集的数据得到待处理相关参数；然后判断待处理相关参数的变化对抽油机用电单耗的影响，并选择试运行参数，供设备长循环周期运行；在长循环周期内，伺服控制器10依据试运行参数运行，当抽油机用电单耗趋于稳定或者有所下降，抽油机稳定运行，当抽油机用电单耗上升，抽油机转入短循环周期，进入短循环周期后，再次测试各种参数对抽油机用电单耗的影响，并和长循环周期结束时能耗的数据进行对比，再次选择待处理相关参数，转入长循环周期运转。
本发明一种抽油机的节能装置的工作方法，具体步骤如下：
步骤一，通过人工操作给伺服控制器10输入抽油机的相关参数，短循环周期时间长度和长循环周期时间长度；
步骤二，启动抽油机进入短循环周期，得到待处理相关参数并传输至监视器11；
步骤三，当短循环周期运行结束，对步骤二中得到的待处理相关参数进行选择，得到试运行参数；
步骤四，进入长循环周期，将步骤三得到的试运行参数通过长循环周期进行运行；
步骤五，在长循环周期运行过程中，如果抽油机通过试运行参数能使抽油机能耗平稳或降低，则继续步骤四直至长循环周期结束；如果抽油机通过试运行参数使抽油机能耗增长，则转至步骤三，重新采集待处理相关参数。
步骤一中的抽油机的相关参数包括：抽油机的抽油产量、m3，抽油机的耗电量、Kw，抽油机的冲次、次/min。
步骤三中待处理相关参数选择试运行参数具体为，抽油用电单耗y为：
y＝W/Q (1)
其中，W表示抽油机的耗电量、Kw，Q表示抽油机的抽油产量、m3；
其中，Q与抽油机的冲次成正比。
本发明通过采用电磁流量计12、计量池13和排空阀14对抽油机的抽油量进行测量，得到待处理相关参数，待处理相关参数通过选择得到试运行参数；试运行参数能使抽油机用电单耗平稳或降低，则继续直至长循环周期结束；如果抽油机通过试运行参数使抽油机用电单耗增长，则重新进入短循环周期，重新采集待处理相关参数；本发明也能跟踪井下情况的变化，调整抽油机冲次参数，节省了能源，降低了抽油机采油成本，有很好的使用价值。
Claims (3)
1.一种抽油机的节能装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
所述抽油机的节能装置结构为：包括底座(1)，底座(1)上设置有电动机(2)，电动机(2)连接减速机(3)，减速机(3)通过曲柄机构(4)连接游梁(5)，游梁(5)一端设置有驴头(6)，驴头(6)通过其上的悬绳器(7)连接抽油杆(8)，抽油杆(8)上设置有电磁流量计(12)；所述的电动机(2)通过导线(9)连接伺服控制器(10)和监视器(11)形成闭合回路，所述的伺服控制器(10)通过导线(9)连接所述电磁流量计(12)；所述抽油杆(8)的一侧设置有计量池(13)，计量池(13)侧壁上设置有排空阀(14)，排空阀(14)通过导线(9)连接伺服控制器(10)；所述伺服控制器(10)采用三菱FX3G-24MT/ES-A伺服控制器；
步骤一，通过人工操作给伺服控制器(10)输入抽油机的相关参数，短循环周期时间长度和长循环周期时间长度；
步骤二，启动抽油机进入短循环周期，得到待处理相关参数并传输至监视器(11)；
步骤三，当短循环周期运行结束，对步骤二中得到的待处理相关参数进行选择，得到试运行参数；
步骤四，进入长循环周期，将步骤三得到的试运行参数通过长循环周期进行运行；
步骤五，在长循环周期运行过程中，如果抽油机通过试运行参数能使抽油机能耗平稳或降低，则继续步骤四直至长循环周期结束；如果抽油机通过试运行参数使抽油机能耗增长，则转至步骤三，重新采集待处理相关参数。
2.根据权利要求1所述的一种抽油机的节能装置的工作方法，其特征在于，所述的步骤一中的抽油机的相关参数包括：抽油机的抽油产量、m3，抽油机的耗电量、Kw，抽油机的冲次、次/min。
3.根据权利要求1所述的一种抽油机的节能装置的工作方法，其特征在于，所述的步骤三中待处理相关参数选择试运行参数具体为，抽油用电单耗y为：
y＝W/Q (1)
其中，W表示抽油机的耗电量、Kw，Q表示抽油机的抽油产量、m3；
其中，Q与抽油机的冲次成正比。
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