目前我國(guó)老油田多為低滲透的低產(chǎn)油田，不像中東油田那樣具有很強(qiáng)的自噴能力，大部分油田要靠注水壓油入井，再靠抽油機(jī)把油從地層中提升上來(lái)，因此，抽油提升設(shè)備在石油開(kāi)采行業(yè)中占有重要的地位。
在我國(guó)油田采用的抽油設(shè)備中，以游梁式抽油機(jī)最為普遍，數(shù)量也最多。游梁式抽油機(jī)的工作原理是由交流電動(dòng)機(jī)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)拖工抽油泵，沿著重力作用方向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而把原油從數(shù)百米至數(shù)千米的井下抽到地面。由于在不同工作進(jìn)程中抽油機(jī)的負(fù)載不同導(dǎo)致設(shè)備能耗很大、效率降低、設(shè)備損耗加大。
此外，由于抽油機(jī)特殊的工作環(huán)境，控制設(shè)備大多也需要安裝在戶外，因此對(duì)控制系統(tǒng)的要求非常苛刻，需要系統(tǒng)具有無(wú)風(fēng)扇、體積小、安裝方便、維護(hù)方便或者免維護(hù)等特點(diǎn)。
為此，GE Fanuc提出的解決方案是采用工業(yè)計(jì)算機(jī)PC8配合變頻器通過(guò)變化沖程方式對(duì)抽油機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻控制，從而提高效率、降低能耗。具體方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖所示：
該方案通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)井況、油水比例和油量，通過(guò)PC8的集成RS-232端口與變頻器通訊，從而相應(yīng)的設(shè)置每個(gè)沖程上升或下降過(guò)程中設(shè)備的頻率，調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，優(yōu)化工作進(jìn)程，節(jié)省能耗，提高效率，并提高設(shè)備的使用壽命。經(jīng)測(cè)算，采用該方案比傳統(tǒng)的無(wú)變頻控制方式節(jié)省用電30%左右，這在當(dāng)前能源緊張的情況下顯得尤為可貴，不失為石油行業(yè)節(jié)能降耗的理想選擇。
此外，通過(guò)PC8的RS-485通訊口與GSM模塊通訊，可以定期或不定期地把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及報(bào)警信息傳遞到集控室，方便操作人員遠(yuǎn)程了解電機(jī)的負(fù)載、效率等工作參數(shù)、變頻器的健康工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)，便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)監(jiān)控和采集。
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