一種抽油機的節(jié)能裝置及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抽油機的節(jié)能裝置及其工作方法，包括底座，底座上設置有電動機，電動機連接減速機，減速機通過曲柄機構連接游梁，游梁一端設置有驢頭，驢頭通過其上的懸繩器連接抽油桿，抽油桿上設置有電磁流量計；電動機通過導線連接伺服控制器和監(jiān)視器形成閉合回路，伺服控制器通過導線還連接有電磁流量計。本發(fā)明通過短循環(huán)周期得到待處理相關參數(shù)，待處理相關參數(shù)通過選擇得到試運行參數(shù)；試運行參數(shù)能使抽油機用電單耗平穩(wěn)或降低，則繼續(xù)直至長循環(huán)周期結束；如果抽油機通過試運行參數(shù)使抽油機用電單耗增長，則重新進入短循環(huán)周期，重新采集待處理相關參數(shù)；本發(fā)明節(jié)省了能源，降低了抽油機采油成本，有很好的使用價值。
【專利說明】
一種抽油機的節(jié)能裝置及其工作方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于油田節(jié)能設備技術領域，具體涉及一種抽油機的節(jié)能裝置及其工作方法。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著國際油價的回落，石油開采的成本增加，使得油田的生產(chǎn)經(jīng)營受到很大的影響。盡管國內(nèi)各大油田均通過各種措施來控制成本，但經(jīng)營業(yè)績?nèi)源蠓禄?。截止?015年底，中石油、中石化和中海油的營業(yè)額分別下降24.4%、28.6%、37.6%(數(shù)據(jù)來源:石油觀察)。
[0003]眾所周知，抽油機是油田的主要耗電設備，據(jù)統(tǒng)計，其用電量約占油田總用電量的40 %左右，其中，抽油機主要采用油梁式抽油機。油梁式抽油機通常由普通三相交流電機直接拖動減速箱，減速箱輸出軸上曲柄配有配重塊，以平衡井下負荷，曲柄帶動驢頭做周期性上下擺動。普通三相交流電機直接拖動減速箱，由于啟動力矩大，在電機功率的選擇上，往往需要在額定功率的1.5倍以上，這就導致在抽油機正常工作時常常會出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象，造成了一定的能源浪費，增加了使用成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種抽油機的節(jié)能裝置，解決了現(xiàn)有油田抽油機在使用過程中能源浪費大，使用成本高的問題。
[0005]本發(fā)明的另一個目的是提供一種抽油機的節(jié)能裝置的工作方法。
[0006]本發(fā)明一種抽油機的節(jié)能裝置所采用的技術方案是，包括底座，底座上設置有電動機，電動機連接減速機，減速機通過曲柄機構連接游梁，游梁一端設置有驢頭，驢頭通過其上的懸繩器連接抽油桿，抽油桿上設置有電磁流量計；電動機通過導線連接伺服控制器和監(jiān)視器形成閉合回路，伺服控制器通過導線還連接有電磁流量計。
[0007]本發(fā)明的特征還在于，
[0008]抽油桿的一側(cè)設置有計量池，計量池側(cè)壁上設置有排空閥，排空閥通過導線連接伺服控制器。
[0009 ] 伺服控制器采用三菱FX3G-24MT/ES-A伺服控制器。
[0010]本發(fā)明的另一個技術方案，一種抽油機的節(jié)能裝置的工作方法，具體包括以下步驟:
[0011]步驟一，通過人工操作給伺服控制器輸入抽油機的相關參數(shù)，短循環(huán)周期時間長度和長循環(huán)周期時間長度；
[0012]步驟二，啟動抽油機進入短循環(huán)周期，得到待處理相關參數(shù)并傳輸至監(jiān)視器；
[0013]步驟三，當短循環(huán)周期運行結束，對步驟二中得到的待處理相關參數(shù)進行選擇，得到試運行參數(shù)；
[0014]步驟四，進入長循環(huán)周期，將步驟三得到的試運行參數(shù)通過長循環(huán)周期進行運行；
[0015]步驟五，在長循環(huán)周期運行過程中，如果抽油機通過試運行參數(shù)能使抽油機能耗平穩(wěn)或降低，則繼續(xù)步驟四直至長循環(huán)周期結束；如果抽油機通過試運行參數(shù)使抽油機能耗增長，則轉(zhuǎn)至步驟三，重新采集待處理相關參數(shù)。
[0016]可選的，步驟一中的抽油機的相關參數(shù)包括:抽油機的抽油產(chǎn)量、m3，抽油機的耗電量、Kw，抽油機的沖次、次/min。
[0017]步驟三中待處理相關參數(shù)選擇試運行參數(shù)具體為，抽油用電單耗y為:
[0018]y=ff/Q (I)
[0019]其中，W表示抽油機的耗電量、Kw，Q表示抽油機的抽油產(chǎn)量、m3;
[0020]其中，Q與抽油機的沖次成正比。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種抽油機的節(jié)能裝置及其工作方法通過采用電磁流量計、計量池和排空閥對抽油機的抽油量進行測量，得到待處理相關參數(shù)，待處理相關參數(shù)通過選擇得到試運行參數(shù);試運行參數(shù)能使抽油機用電單耗平穩(wěn)或降低，則繼續(xù)直至長循環(huán)周期結束;如果抽油機通過試運行參數(shù)使抽油機用電單耗增長，則重新進入短循環(huán)周期，重新采集待處理相關參數(shù);本發(fā)明也能跟蹤井下情況的變化，調(diào)整抽油機沖次參數(shù)，節(jié)省了能源，降低了抽油機采油成本，有很好的使用價值。
【附圖說明】
[0022]圖1是一種抽油機的節(jié)能裝置及其工作方法的結構示意圖；
[0023]圖2是一種抽油機的節(jié)能裝置及其工作方法的電路模塊圖；
[0024]圖3是一種抽油機的節(jié)能裝置及其工作方法的流程圖。
[0025]圖中，1.底座，2.電動機，3.減速機，4.曲柄機構，5.游梁，6.驢頭，7.懸繩器，8.抽油桿，9.導線，10.伺服控制器;11.監(jiān)視器，12.電磁流量計，13.計量池，14.排空閥。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0027]本發(fā)明一種抽油機的節(jié)能裝置，如圖1所示，包括底座I，底座I上設置有電動機2，電動機2連接減速機3，減速機3通過曲柄機構4連接游梁5，游梁5—端設置有驢頭6，驢頭6通過其上的懸繩器7連接抽油桿8，抽油桿8上設置有電磁流量計12;如圖2所示，電動機2通過導線9連接伺服控制器10和監(jiān)視器11形成閉合回路，伺服控制器10通過導線9還連接有電磁流量計12。
[0028]抽油桿8的一側(cè)設置有計量池13，計量池13側(cè)壁上設置有排空閥14，排空閥14通過導線9連接伺服控制器10，計量池13也能對抽油機的抽油產(chǎn)量進行測量，當計量池13將要溢滿的情況下，排空閥14打開，排空計量池13。
[0029]伺服控制器1采用三菱FX3G-24MT/ES-A伺服控制器。
[0030]本發(fā)明的使用過程:如圖3所示，在開始采油工作之前，根據(jù)采油經(jīng)驗預設好各項參數(shù)，包括:抽油機的抽油產(chǎn)量、Hi3，抽油機的耗電量、Kw，抽油機的沖次、次/min，設定好參數(shù)后，先采用短循環(huán)周期，伺服控制器10通過電磁流量計12、計量池13和排空閥14采集的數(shù)據(jù)得到待處理相關參數(shù);然后判斷待處理相關參數(shù)的變化對抽油機用電單耗的影響，并選擇試運行參數(shù)，供設備長循環(huán)周期運行;在長循環(huán)周期內(nèi)，伺服控制器10依據(jù)試運行參數(shù)運行，當抽油機用電單耗趨于穩(wěn)定或者有所下降，抽油機穩(wěn)定運行，當抽油機用電單耗上升，抽油機轉(zhuǎn)入短循環(huán)周期，進入短循環(huán)周期后，再次測試各種參數(shù)對抽油機用電單耗的影響，并和長循環(huán)周期結束時能耗的數(shù)據(jù)進行對比，再次選擇待處理相關參數(shù)，轉(zhuǎn)入長循環(huán)周期運轉(zhuǎn)。
[0031]本發(fā)明一種抽油機的節(jié)能裝置的工作方法，具體步驟如下:
[0032]步驟一，通過人工操作給伺服控制器10輸入抽油機的相關參數(shù)，短循環(huán)周期時間長度和長循環(huán)周期時間長度；
[0033]步驟二，啟動抽油機進入短循環(huán)周期，得到待處理相關參數(shù)并傳輸至監(jiān)視器11;
[0034]步驟三，當短循環(huán)周期運行結束，對步驟二中得到的待處理相關參數(shù)進行選擇，得到試運行參數(shù)；
[0035]步驟四，進入長循環(huán)周期，將步驟三得到的試運行參數(shù)通過長循環(huán)周期進行運行；
[0036]步驟五，在長循環(huán)周期運行過程中，如果抽油機通過試運行參數(shù)能使抽油機能耗平穩(wěn)或降低，則繼續(xù)步驟四直至長循環(huán)周期結束；如果抽油機通過試運行參數(shù)使抽油機能耗增長，則轉(zhuǎn)至步驟三，重新采集待處理相關參數(shù)。
[0037]步驟一中的抽油機的相關參數(shù)包括:抽油機的抽油產(chǎn)量、m3，抽油機的耗電量、Kw，抽油機的沖次、次/min。
[0038]步驟三中待處理相關參數(shù)選擇試運行參數(shù)具體為，抽油用電單耗y為:
[0039]y=ff/Q (I)
[0040]其中，胃表示抽油機的耗電量、Kw，Q表示抽油機的抽油產(chǎn)量、m3;
[0041 ]其中，Q與抽油機的沖次成正比。
[0042] 本發(fā)明通過采用電磁流量計12、計量池13和排空閥14對抽油機的抽油量進行測量，得到待處理相關參數(shù)，待處理相關參數(shù)通過選擇得到試運行參數(shù);試運行參數(shù)能使抽油機用電單耗平穩(wěn)或降低，則繼續(xù)直至長循環(huán)周期結束；如果抽油機通過試運行參數(shù)使抽油機用電單耗增長，則重新進入短循環(huán)周期，重新采集待處理相關參數(shù);本發(fā)明也能跟蹤井下情況的變化，調(diào)整抽油機沖次參數(shù)，節(jié)省了能源，降低了抽油機采油成本，有很好的使用價值。
【主權項】
1.一種抽油機的節(jié)能裝置，其特征在于，包括底座(I)，底座(I)上設置有電動機(2)，電動機(2)連接減速機(3)，減速機(3)通過曲柄機構(4)連接游梁(5)，游梁(5)—端設置有驢頭(6)，驢頭(6)通過其上的懸繩器(7)連接抽油桿(8)，抽油桿(8)上設置有電磁流量計(12);所述的電動機(2)通過導線(9)連接伺服控制器(10)和監(jiān)視器(11)形成閉合回路，所述的伺服控制器(10)通過導線(9)還連接有電磁流量計(12)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種抽油機的節(jié)能裝置，其特征在于，所述的抽油桿(8)的一側(cè)設置有計量池(13)，計量池(13)側(cè)壁上設置有排空閥(14)，排空閥(14)通過導線(9)連接伺服控制器(10)。3.根據(jù)權利要求1所述的一種抽油機的節(jié)能裝置，其特征在于，所述的伺服控制器(10)采用三菱FX3G-24MT/ES-A伺服控制器。4.一種采用權利要求1所述的抽油機的節(jié)能裝置的工作方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，通過人工操作給伺服控制器(10)輸入抽油機的相關參數(shù)，短循環(huán)周期時間長度和長循環(huán)周期時間長度； 步驟二，啟動抽油機進入短循環(huán)周期，得到待處理相關參數(shù)并傳輸至監(jiān)視器(11); 步驟三，當短循環(huán)周期運行結束，對步驟二中得到的待處理相關參數(shù)進行選擇，得到試運行參數(shù)； 步驟四，進入長循環(huán)周期，將步驟三得到的試運行參數(shù)通過長循環(huán)周期進行運行； 步驟五，在長循環(huán)周期運行過程中，如果抽油機通過試運行參數(shù)能使抽油機能耗平穩(wěn)或降低，則繼續(xù)步驟四直至長循環(huán)周期結束；如果抽油機通過試運行參數(shù)使抽油機能耗增長，則轉(zhuǎn)至步驟三，重新采集待處理相關參數(shù)。5.根據(jù)權利要求4所述的一種抽油機的節(jié)能裝置的工作方法，其特征在于，所述的步驟一中的抽油機的相關參數(shù)包括:抽油機的抽油產(chǎn)量、m3，抽油機的耗電量、Kw，抽油機的沖次、次/min。6.根據(jù)權利要求5所述的一種抽油機的節(jié)能裝置的工作方法，其特征在于，所述的步驟三中待處理相關參數(shù)選擇試運行參數(shù)具體為，抽油用電單耗y為:y=W/Q(I) 其中，W表示抽油機的耗電量、Kw，Q表示抽油機的抽油產(chǎn)量、m3; 其中，Q與抽油機的沖次成正比。
【文檔編號】E21B43/00GK105937385SQ201610436754
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】黃華, 趙亞杰, 王書寶, 陶紅勝, 趙習森, 董濤, 羅改芬
【申請人】延長油田股份有限公司