游梁式抽油機(jī)，俗稱磕頭機(jī)（如圖1），主要通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，以驢頭帶動(dòng)抽油桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，來驅(qū)動(dòng)地下的抽油泵帶動(dòng)活塞，將油井中的原油抽至儲(chǔ)油箱?？念^機(jī)因?yàn)榧軜?gòu)簡單、操作方便，普遍應(yīng)用于油田采油作業(yè)。然而，傳統(tǒng)磕頭機(jī)的馬達(dá)是在固定頻率與轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，容易造成效率低、能耗大、機(jī)械磨損嚴(yán)重等問題。隨著科技的進(jìn)步和節(jié)能環(huán)保理念深入人心，如何提高抽油機(jī)采油效率，同時(shí)降低能耗及生產(chǎn)成本，成為油田在石油生產(chǎn)中關(guān)注的重要課題。
圖1 游梁式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
針對游梁式抽油機(jī)在采油過程中存在的問題，以“環(huán)保
節(jié)能
愛地球”為經(jīng)營使命的臺(tái)達(dá)，運(yùn)用自身的工業(yè)自動(dòng)化和節(jié)能技術(shù)，推出了游梁式抽油機(jī)自動(dòng)化解決方案。方案有效整合了臺(tái)達(dá)人機(jī)界面、PLC、變頻器、工業(yè)級以太網(wǎng)絡(luò)交換器、SCADA工業(yè)組態(tài)軟件等工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，建構(gòu)一套兼具節(jié)能和遠(yuǎn)程監(jiān)控的自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。日前，該方案已經(jīng)成功應(yīng)用于某大型油田，并取得顯著效果。
圖2 臺(tái)達(dá)游梁式抽油機(jī)自動(dòng)化解決方案架構(gòu)圖
方案通過臺(tái)達(dá)PLC
DVP系列，控制交流馬達(dá)變頻器C2000系列的啟停和運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，以調(diào)節(jié)抽油桿上下沖程抽油的頻率與時(shí)間，抽油桿上的負(fù)載傳感器再將實(shí)際壓強(qiáng)反饋到控制器，從而使磕頭機(jī)的運(yùn)作能搭配抽油桿負(fù)荷，保證每次上下沖程的循環(huán)都能抽到油，減少低效甚至無效抽取動(dòng)作。運(yùn)用這樣的系統(tǒng)架構(gòu)，結(jié)合油井抽油狀態(tài)的回饋，讓變頻器自動(dòng)調(diào)節(jié)抽油機(jī)馬達(dá)轉(zhuǎn)速，從而提高抽油機(jī)運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)油井節(jié)電率達(dá)20%以上，有效降低了電費(fèi)開支。
同時(shí)，
DVP系列也可將變頻器的狀態(tài)(包括運(yùn)行數(shù)據(jù)、電流等），通過臺(tái)達(dá)工業(yè)級以太網(wǎng)絡(luò)交換器DVS系列遠(yuǎn)程傳輸?shù)饺藱C(jī)界面和SCADA工業(yè)組態(tài)軟件DIAView系列，進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。操作人員可在遠(yuǎn)程控制室進(jìn)行監(jiān)控，節(jié)省定時(shí)到油井采油現(xiàn)場對機(jī)械或驅(qū)動(dòng)器參數(shù)進(jìn)行微調(diào)的時(shí)間。若發(fā)生故障，也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，快速進(jìn)行維護(hù)，降低停機(jī)時(shí)間。
臺(tái)達(dá)的游梁式抽油機(jī)自動(dòng)化解決方案為客戶提供穩(wěn)定的系統(tǒng)監(jiān)控和管理功能，以及高效自動(dòng)化控制功能，解決了油田磕頭機(jī)工作效率低及磨損嚴(yán)重、能耗高、無法遠(yuǎn)程集中管理等的問題，并節(jié)省整體系統(tǒng)建構(gòu)成本，確保了油田高質(zhì)量、高效率的采油和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
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