[发明专利]抽油机运行自动控制装置及节能方法

说明书

本发明提供一种抽油机运行自动控制装置及节能方法，该抽油机运行自动控制装置在电动机运行模式和启动模式为变频时，其控制装置将启停时机和输出频率传递给变频器，以控制电动机在上冲程开机、下冲程停机，并将启停时机传递给第二固态继电器，以控制减速机在下冲程开机，上冲程停机；在电动机的运行模式和启动模式为工频时，控制装置将启停时机传递给第一固态继电器，以控制电动机在上冲程开机、下冲程停机，并将启停时机传递给第二固态继电器，以控制减速机在下冲程开机，上冲程停机。该抽油机运行自动控制装置及节能方法，有效减少了电动机的工作时间，负载率稳定有利于提高电动机效率，达到了提高抽油机效率、节电和降低工作量的目标。

技术领域

本发明涉及石油开采技术装备领域，特别是涉及到一种抽油机运行自动控制装置及节能方法。

背景技术

在我国石油开采中，抽油机有杆泵采油井占到全部油井的80%以上，抽油机的运行效率特别低，平均水平仅为25.96%，而国外的平均水平为 30.05%。在油田成本的构成中，电费支出是占比较高的几个项目之一，其中仅抽油机耗电就超过了油田总耗电量的40%，在当前国家“节能减排”的大背景下，降低生产成本，特别是降低抽油机能耗已成为各油田企业亟待解决的问题。

在抽油机有杆泵采油井的生产中，抽油机由持续运行的电动机驱动，普遍采用加装平衡块的方式实现平衡。抽油机调平衡是一种经常性的日常工作，当抽油机的载荷发生变化时，如不能及时调平衡，就会造成抽油机效率降低，增加能耗，严重时可能会导致抽油机故障。

还有一种双井抽油机(ZL200820020465.3) 现场试验节能效果明显，平均节电率达40 %以上（SCJ12—6.0—40型双井节能抽油机，胜利油田分公司采油工艺研究院，李新华，《石油机械》2010年第38卷第9期）。该种双井抽油机通过两口井间交替上、下冲程，实现了电动机输出动力不间断作用于油井液体举升，克服了单井抽油机仅上冲程作用于油井液体举升的弊端，故节电效果明显。但该种双井抽油机的主副机间采用机械连接，实施受到井间距离限制。为此我们发明了一种新的抽油机运行自动控制装置及节能方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决了现有技术中单井抽油机电动机输出动力间断的作用于油井液体举升和双井抽油机实施受到井距限制的弊端，消除了抽油机经常性人工调平衡的体力劳动和实时性差的弊端的抽油机运行自动控制装置及节能方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：抽油机运行自动控制装置，该抽油机运行自动控制装置包括变频器，第一固态继电器，第二固态继电器和控制装置，该变频器连接于抽油机的电动机，控制电动机的启停和转速，并将工作参数传输给该控制装置；该第一固态继电器连接于电动机，控制电动机工频运行时的启停；该第二固态继电器与抽油机的减速机连接，控制减速机的启停；该变频器，该第一固态继电器和该第二固态继电器分别连接于该控制装置，该控制装置采集抽油机位置信息，电动机的运行模式和工作状态，以及启停时机的延迟量，减速机的工作状态，并在电动机运行模式和启动模式为变频时，该控制装置将启停时机和输出频率传递给该变频器，以控制电动机在上冲程开机、下冲程停机，并将启停时机传递给该第二固态继电器，以控制减速机在下冲程开机，上冲程停机；在电动机的运行模式和启动模式为工频时，该控制装置将启停时机传递给该第一固态继电器，以控制电动机在上冲程开机、下冲程停机，并将启停时机传递给该第二固态继电器，以控制减速机在下冲程开机，上冲程停机。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该抽油机运行自动控制装置还包括位置开关，该位置开关连接于该控制装置，检测抽油机运行的位置信息，并将位置信息传输给该控制装置，该位置开关为上死点开关信号时表明所述抽油机由上冲程转为下冲程，该位置开关为下死点开关信号时表明所述抽油机由下冲程转为上冲程，该控制装置与该位置开关为数字量输入Zigbee无线连接。