抽油机数字化控制技术

苏祖光

摘要：随着现代化技术不断发展，各行各业在自动化方向的投入逐渐增加，建设规模的扩大也成为了未来行业发展的必然趋势。与之相应的，其对能源的消耗量也逐渐增加。以石油为代表的传统能源，逐渐扼住了工业企业经济发展的命脉。抽油机是石油工业的重要机械设备之一，数字化技术的不断提升与优化，让自动化采油控制技术更为成熟，但是在抽油机数字化的过程中，却由于受到建设环境等的限制，产生了部分问题。本文简单的阐述了数字化抽头控制技术的构成，并针对其工作内容，对其数字化控制技术深入应用进行了研究与展望。

关键词：油田;数字化建设;抽油机;

引言：

市场经济不断发展，我国社会形势也不断发生着变化。企业兴起，能源需求量也逐渐提升，促使石油行业逐渐向自动化、智能化发展。抽油机是石油企业原油开采中消耗较大的基础设备。国内对于其进行的数字化、自动化研究也处于持续进程，抽油机的数字化系统功能也更为全面化。

一、数字化抽油机控制构成

数字化抽油机系统主要成分包含变频器、传感器、远程启停以及平衡调节装置等。还包括井口的远程终端控制及站控系统软件。具体情况如下：

（一）变频器及传感器

数字化抽油机中的变频器主要用于调整电流的频率，以此来控制抽油机的旋转速度。以实现抽油机的冲次控制。并具有保护部件功能的作用。变频器与传感器还是实现电机启动的重要部件。传感器所涉及的构建种类庞杂，包括载荷传感器、位移传感器等，能够及时收集抽油机的动态数据。

（二）远程启停模块

远程启停模块以及平衡的调节装置，可以接受站控系统中的各项质量，并达到远程控制抽油机启停的作用。平衡调节装置构成的主要部分包括平衡块、平衡丝杠、电机及平衡臂等，按照远程控制系统发出的指令，对平衡块进行力臂调节，能够使抽油机保持平衡状态。

（三）远程终端控制系统

抽油机的终端控制系统，其功能在于收集信息，包括机器载荷、位移、电机参数等，还发挥冲次及平衡控制功能，并将井口实时信息进行转输。

（四）站控系统

根据站控系统的功能不同，可以分为三个软件，即远程终端控制驱动、标准站控制及功示图分析计量软件。站控软件，其主要功能是限制单井信息，并且为技术人员提供操作界面，用以计量分析及功图分析等。其能够实现单井信息的收集，并能够发送各项指令到达所需位置。

功能分析及计量软件，可以将远程终端控制系统所传输的数据，进行统一而全面的分析，并准确的计量出石油的产量。

二.数字化抽油机控制技术

（一）平衡调节

平衡调节，是抽油机的重要数字化技术之一。抽油机数字化控制系统能够将抽油机平衡情况进行实时显示，并通过自动检测端发送给技术人员。技术人员可以通过手动方式或自动方式，进行平衡调节，达到降低峰值电流，保护减速器的目的。抽油機数字化控制技术，对其平衡情况进行自动调节，也可以降低抽油机的能耗，为企业创造更高效益。

手动调节，主要是指先将手动调节按钮调整至手动位置，然后在通过旋转平衡调节旋钮，来达到调节抽油机平衡的目的。如果要伸长，则需要先将抽油机尾平衡块顺着远离驴头方向的位置进行旋转，来增加系统平衡重力矩。泛指，想要减少平衡重力矩，则应该沿着驴头的方向进行调节[1]。

自动调节系统，是直接将平衡调节按钮转至自动档，然后进行远程终端平衡调节的方式。在系统进行自动平衡调节时，手动档调节会失效。数控系统基于电功率平衡法，结合监测模块的模拟，将抽油机各项平衡数据可以实时收集，系统自动完成测算，通过准确的分析，能够让抽油机获得最适宜的平衡度。该平衡度可以知道控制电路的调节。

数控技术实现的对抽油机的自动调节，可以让抽油机在工作过程中的参数调整更为及时，人员的劳动强度有所下降，也使得系统安全性能够更好地得到保障。

（二）工作状态判断

抽油机上安装包括载荷、位移、传感器在内的各个类型的装备。示功图是表现油井工作状况及使用产量变化之间关系的曲线图，可以为人员判断卡杆、断杆等故障，提供准确及时的信息，提升技术人员工作的效率。示功图同样是评估油井工作状况的常规依据，其能够及时对抽油系统中杆泵等的工作情况进行反馈，并能够根据数理模型，进行深入的计算。

数字化控制系统还能够实现抽油机冲次的自动检测，并且将其直接的现实出来。冲次的调节同样可以被分为手动调节与自动调节。系统通过产液量情况，能够按照公式合理的推算最佳冲次，再自行调节变频器的电机旋转速度，使得抽油机能够始终处于最佳工况，极大程度提升了抽油机的工作效率[2]。

三、结束语

数字化抽油机是石油产业现代化发展的必然趋势，也会随着社会发展的要求变化而不断升级。抽油机数字化技术能够有效的减少石油企业人员劳动强度，也能不断提升企业的生产效率。本文从抽油机结构出发，研究了抽油机数字化控制技术的功能。并且从其自动化技术角度，进行了分析。旨在不断提升抽油机数字化水平，做好油田数字化建设。

参考文献：

[1]张丽，韩孟洋.数字化自动平衡抽油机节能控制系统研究与设计[J].机械与电子，2019（10）：46-49.

[2]王佐天.自动化控制技术在抽油机中的应用[J].石化技术，2018（5）：64-64.