自抗扰控制技术在智能抽油机中的应用研究

随着现代化技术的发展,智能抽油机在运用过程中的整体安全也逐步提升,尤其在自抗扰控制技术应用后,智能抽油机的运行效率更有保证,而功能也日渐完善。针对智能抽油机运行规律完善自抗扰控制技术的应用方案并实时监控智能抽油机的运行情况,根据数据分析油井的整体状态,同时在模型技术支持下,也可以了解抽油机运行到不同位置的速度,根据油量来进行速度的适当调节。智能抽油机的最大载荷也可被有效控制从而降低冲击载荷效果,确保智能抽油机运行效率的最大化。

电动机换向智能抽油机应用与分析

为了解决游梁式抽油机效率低、能耗高和调整参数复杂等问题 ,研制开发了电动机换向智能抽油机。这种抽油机采用电动机正反转动 ,驱动同轴连接的摆线针轮减速器 ,带动摩擦轮正反向转动 ,使抽油杆上、下运动来抽汲产液。采用开关磁阻调速电动机拖动 ,由可编程控制器进行准确的位置控制 ,来完成抽油工作的整个过程。调速系统功率因数高 ,超载能力强 ,传动线路短 ,对提高系统效率 ,降低能耗 ,方便地调整参数具有明显优势。经测试 ,电动机换向智能抽油机的地面效率在 80 %左右 ,接近有杆泵地面效率理论最高值 ,井下效率在 4 7%左右 ,系统效率在 4 0 %左右。

智能抽油机节能控制器的研制

设计了一种新型智能抽油机节能控制器,通过检测电机的功率因数间接判断井下供液能力的大小,本控制器可以延长低产油井的开采寿命,减少各机械部件的磨损,有效降低用电成本,本控制器具有较好的抗干扰能力,运行可靠。

间歇式智能抽油机及其应用

随着石油工业生产技术的不断成熟,生产流程的不断完善,在现有条件下要想提高生产流程的系统效率或电力系统的有效利用系数是非常困难的。采用传统的工艺参数调节手段来提高周期性工作负荷的抽油机效率,投入大且收效甚微。阐述了间歇式智能抽油机通过高分辨的传感器,根据负荷变化情况控制抽油机的生产运行时间,实现智能化抽油,减轻了工人劳动强度,极大地提高了油田综合管理和科学管理水平,从而达到提高采收率的目的。

滚筒式智能抽油机设计

为了更好地实现节能目标, 在满足油田采油工艺要求的前提下, 在原有电动机换向智能抽油机的基础上, 改进设计了滚筒式智能抽油机。该机工作执行机构是 4根钢丝绳与内减速摩擦滚筒组成的摩擦传动机构。电动机正反向转动, 驱动同轴连接的内减速摩擦滚筒也正反向转动,实现抽油杆柱上下往复运动抽汲油液。该机设计要点有 3个方面: (1) 采用交流变频控制器, 不仅提高了电控系统的可靠性及稳定性, 而且调整参数准确快捷; (2) 内减速摩擦滚筒在滚筒轴上为悬挂式结构, 受力复杂, 故对滚筒轴强度、刚性和热胀冷缩后的变形等做了详细设计计算;(3) 将内减速摩擦滚筒设计为双层结构, 内外层筒体之间有足够的间隙, 便于散热。

摩擦式智能抽油机工况参数计算软件开发及应用

为提高油田开发效果、提高采油效率,大庆油田N采油厂在所属区块推广应用了摩擦式智能抽油机。然而,摩擦式智能抽油机工况参数计算比较繁琐。为此,建立了摩擦式智能抽油机上行拉力、下行拉力、理想平衡时的配重值、减速器最大扭矩及电动机额定功率等工况参数的计算模型。以计算模型作为依据,利用VB(Visual Basic)语言编制了工况参数计算软件。该软件可用来计算悬点载荷,对摩擦式智能抽油机型号进行初选,可降低一次选型时的最大载荷与功率,避免二次更换机型。对7口安装了摩擦式智能抽油机的油井计算结果表明,该软件在稠油、斜井正常生产时的计算结果误差率均在工程计算误差允许的范围(15%)内。但该软件对于直井和对供液不足的井还有一定的不适应性,需进一步研究、完善。

自平衡智能抽油机的研发及应用

针对游梁式抽油机不能随油井工况自动调整平衡度和冲次,且调整不方便,造成油田设备日常管理难度较大,不利于节能工作开展的现象,研发了一种自平衡智能抽油机。该抽油机在常规机的基础上设计了一套平衡调节装置和特制悬绳器,嵌入了传感器,配套了具有特殊功能的智能控制柜,具有油井功图和电参数的采集和传输,以及根据油井工况变化自动调抽油机平衡度和冲次的功能。现场应用结果表明,该自平衡智能抽油机具有装机功率低、自动化程度高、调参方便可靠的优点,自动优化模式与工频运行模式相比,平均吨液百米耗电量由1.559 kW·h下降到1.250 kW·h,降低19.7%;平均系统效率由18.07%提高到22.54%。

对电动机换向智能抽油机油封失效原因的分析与预防措施

摆线针轮减速机是电动机换向智能抽油机的核心部件,但是在使用中常发生油封失效导致减速机漏油,直接影响了采油生产。对油封密封理论进行了探讨,还详细分析了产生油封失效的原因,并提出了预防措施,以提高抽油机的整体质量。

Vacon变频器在摩擦式智能抽油机上的应用

本文分析了摩擦式智能抽油机工作原理和控制要求,提出了用Vacon变频器控制电机提升的方案,此方案实现的摩擦式智能抽油机控制具有起动平稳,高效、节能等优点,具有很好的市场推广价值。

自抗扰控制技术在智能抽油机中的应用研究

本文介绍了ADRC(自抗扰控制)技术的基本原理和框架结构,并总结了国内油田常用的智能抽油机技术的特点。为达到节能增效的目的,将ADRC技术移植到智能抽油机数字控制柜中,本文提出的基于ADRC技术实现的算法改进了抽油机的智能调节功能,通过现场试验,结果表明ADRC技术在智能抽油机中具备一定的实用价值。

中国北车智能抽油机装备九大油田

截至2月底,中国北车天津装备公司已生产智能提捞式抽油机90台,并成功进入九大油田,受到市场欢迎和业内人士的关注。2月17日,大庆头台油田开发有限责任公司传来《智能提捞式抽油机运用报告》,经过运用检验证明,该设备运行平稳、质量可靠,适用范围和使用效果大大优于其它采油设备。

智能抽油机举升技术应用

针对A油田油层深、产液量低、单井系统效率低、地层出泥结垢等问题,试验应用智能抽油机,自2009年试验应用以来,目前已累计应用64口井,结合3年摸索试验,开展技术改进,为智抽技术的发展积累了一定的经验。

游梁式抽油机的智能化改造

在保留游梁式抽油机优点的基础上，采用变频调速、可编程控制和电力电子等高新技术将游梁式抽油机改造成为智能抽油机。智能抽油机主要由变频控制系统、传感器、异步电动机和游梁式抽油机等组成，可根据油井工况自动调节运动特性，从而满足开采工况复杂多变的油井和复杂油藏的需求。试验结果表明，智能抽油机可根据油井工况无级调节冲次和上下冲程速比，使油井供排液系统达到动态协调，泵充满度明显提高，启动电流接近抽油机正常工作时的最大电流，功率因数由使用游梁式抽油机时的０３～０５上升到０９以上，具有明显的增产。

数控智能抽油机在劳山特低渗透油田的试验评价

劳山油田自2007年试采以来,举升方式主要以有杆泵为主,油杆偏磨和断脱以及高耗能成了油田发展的瓶颈问题。为此引进了数控智能抽油机采油技术,经过两年的试验,取得了较好的效果。本文从技术和经济等方面对数控智能抽油机进行了系统分析和评价,并得出了初步试验结论:数控智能抽油机适用与劳山特低渗透油田,能真解决油杆偏磨问题,提高采油泵的工作效益,能真正达到节能减排降耗的目标。

无功换向智能皮带抽油机在油田生产中的应用

针对高含水油井、稠油、低渗透区块、供液不足井的油田原油,采油工艺要求冲程长、或中低冲次,需要一种新型节能抽油机装置,以解决传统游梁式抽油机能耗高、系统运行效率低的问题,提出采用无功换向智能抽油机的技术方案,介绍了智能抽油机的组成、工作原理、特点、现场试验情况以及推广应用情况,并对应用情况作了综合评价分析等。实践证明,该智能抽油机具有系统整体运行效益高、节能效果好、安全可靠性好、易于调速、噪音低、智能化程度高、泵效高、平衡效果好、能有效提高油井生产时率、以及远传控制等优点,它的应用可以有效改善和优化稠油开发区块开发质量,对推进智能化信息化油田建设将会起到重要的促进作用,具有良好的推广应用价值。

PLC在智能塔架式抽油机上的应用

智能塔架式抽油机改变了常规游梁式抽油机四连杆机构的原理,采用智能控制调速电动机正反转来实现抽油杆的直线往复运动。由于采用了调速电动机和数控技术,可根据油井工况,随时对冲程和冲次等参数进行自动无级调整,保证低渗透油田对长冲程和低冲次的要求。现场应用表明,在相同井况和产液量下,该抽油机平均每天耗电60kW.h,与常规游梁式抽油机相比,节能50%以上,机械效率可达80%以上,系统效率达到52.9%。

智能间歇提捞抽油机节能效果分析

智能间歇提捞抽油机的问世,改变了传统抽油方式,解决了低渗透、特低渗透油井液量监控困难,间抽时间不易科学掌握,浪费能源和资源的问题。大庆榆树林油田通过使用智能间歇提捞抽油机,不但实现了液量不足油井的监控,并能根据液量适时提捞,而且可减少大量检泵修井作业量,降低劳动强度,达到了节能降耗、实现成本控制的目的。

无功换向智能抽油机在孤东油田的应用

无功换向智能抽油机是机电一体化、高效节能产品,采用智能模拟及数字混合控制,以功率因数cosФ=1的开关磁阻电动机作为原动机;摩擦轮传动作为工作机构,机械传动路线短,效率高,电机实现了正反转换向,起动换向平稳,冲击小;冲程、冲次可独立进行无级调节,光杆上行及下行速度可实现分别控制,能够适合各种油质(稀油和稠油)的采汲。

智能提捞抽油机抽油合理抽汲制度的确定

智能提捞抽油技术现场应用中参数不协调、调整不及时,经常出现抽汲次数多,抽子干磨问题,不仅影响了抽子的寿命,而且增加了无效的能耗,根据供采平衡和耗能最低的原则,给出了合理抽汲参数的制定和计算方法,为发挥智能提捞抽油技术的优势和方便现场管理起到推进作用。

长冲程智能抽油机冲程小的治理

1现状及存在问题1.1现状抽油机具有结构简单、适应性强等特点,是最主要的机械采油方式。但随着钻采技术不断进步,油井的井身结构也日趋复杂,为减缓油井偏磨、延长检泵周期,需保证长冲程、慢冲次生产。