水平井長沖程抽油機變頻控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著油氣資源的不斷開發(fā)，開采油層深度逐年增大，我國主要油田已處于高含水階段，低液井、稠油井增多，原油開發(fā)效率變低。原來廣泛采用的游梁式抽油機運行效率低、能耗大，原油開發(fā)成本高，不能適應(yīng)“節(jié)能降耗”的發(fā)展需求。新型無游梁塔架結(jié)構(gòu)長沖程抽油機具有長沖程、大載荷、效率高、適應(yīng)性強等優(yōu)點。本文針對水平井長沖程抽油機設(shè)計研制了變頻控制系統(tǒng)，發(fā)揮了抽油機的效能，對于降低原油的開發(fā)成本、促進國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要作用。
　　本文分析了水平井長沖

2、程抽油機的機械結(jié)構(gòu)，根據(jù)抽油機系統(tǒng)的主要功能和技術(shù)指標(biāo)，提出了抽油機變頻控制技術(shù)，采用機電一體化設(shè)計，以PLC作為控制核心，通過控制變頻器實現(xiàn)電動機變頻調(diào)速。本文研究了電動機轉(zhuǎn)速控制模式，設(shè)計了電機轉(zhuǎn)速控制算法，解決了抽油機換向時的機械沖擊問題，減少機械磨損，實現(xiàn)了抽油機平穩(wěn)換向。設(shè)計了抽油機變頻控制系統(tǒng)的PID閉環(huán)控制，實現(xiàn)了沖程、沖次、上下沖程時間在額定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，使該變頻控制系統(tǒng)適用于不同油井。
　　針對抽油機常年不間斷

3、工作以及油田野外環(huán)境溫差大的特點，設(shè)計了控制系統(tǒng)的溫度控制電路，調(diào)控控制箱內(nèi)的溫度，使之保持所有單元正常工作需要的環(huán)境溫度。
　　同時，水平井抽油機變頻控制系統(tǒng)還具有自檢、自診斷以及過流、過載、斷皮帶等完備的保護功能。該控制系統(tǒng)具有控制精度高，自動化程度高，控制靈活，可靠性高等優(yōu)點，在稠油井的現(xiàn)場應(yīng)用中取得了良好的控制效果。
　　本文進一步研究了模糊控制原理，建立了抽油機的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計了抽油機變頻控制系統(tǒng)的模糊PID控制器