专利名称：数字化抽油机模拟实验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种实验平台，尤其涉及一种用于数字化抽油机的模拟运行和数据的采集的数字化抽油机模拟实验台。
背景技术：
抽油机是油田采油最常见的地面设备。为了能够准确的模拟抽油机运行情况，根据模拟情况推算、设计和改良抽油机，目前主要是到现场根据现场抽油机的情况进行实验，因为抽油机因各种原因导致其运行参数都不相同，因此要求了解更多的参数，就需要到更多的油井去参加数据和模拟实验，但是抽油机现场条件恶劣，不便于现场操作及数据采集。 实用新型内容 为了解决背景技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种结构简单、安装方便、适应性强的、可模拟任意一口井的运行参数以及可方便的完成油井数据采集和计算的数字化抽油机模拟实验台。本实用新型的技术解决方案是本实用新型提供了一种数字化抽油机模拟实验台，其特殊之处在于所述数字化抽油机模拟实验台包括抽油机本体、用于产生地下载荷的实验台模拟控制系统以及地下载荷执行单元；所述实验台模拟控制器通过地下载荷执行单元与抽油机本体相连。上述数字化抽油机模拟实验台还包括设置在抽油机本体与地下载荷执行单元之间的载荷传感器。上述地下载荷执行单元包括电机、减速机、滚筒以及用于连接抽油机本体的连接部件；所述实验台模拟控制器与电机电性相连；所述减速机包括电机轴；所述滚筒与减速机的电机轴同步转动；所述电机通过减速机带动滚筒的自如转动；所述连接部件包括连接绳，所述连接绳的一端缠绕在滚筒上，另一端与抽油机本体相连。上述连接部件还包括一端与连接绳相连,另一端与抽油机本体相连的抽油杆,所述载荷传感器设置在抽油杆上。上述地下载荷执行单元还包括用于改变连接绳上的扭矩方向的定滑轮；所述定滑轮设置在抽油杆以及滚筒之间。上述实验台模拟控制器包括可编程逻辑控制器PLC以及与可编程逻辑控制器PLC相连的载荷传感器。本实用新型的优点是本实用新型提供了一种数字化抽油机模拟实验台，包括实验台抽油机本体、载荷传感器、钢丝绳、定滑轮、滚筒、减速机、电机、实验台模拟控制器等部件组成。该实验台可通过输入任意一口井的示功图，该模拟实验台能够模拟出该井的运行情况以及地层情况，为抽油机的算法改进等提供了很好的实验平台，可以随时进行抽油机现场运行模拟，可以模拟任意示功图下的抽油机运行情况，减少了现场测试；通过该实验平台进行抽油机模拟实验，计算准确，实验成本低；该实验平台采用变频控制系统模拟抽油机地下载荷，其体积小，成本低，控制方便并且维护方便；代替用液压模拟抽油机地下载荷情况，减少了液压系统的维护工作。
图I是本实用新型整体示意图；其中I-抽油机本体；2_载荷传感器；3_抽油杆；4_定滑轮；5_滚筒；6_减速机；7_电机；8_实验台模拟控制器。
具体实施方式参见图1，本实用新型提供了一种数字化抽油机模拟实验台，该实验台包括抽油机本体I、用于产生地下载荷的实验台模拟控制器8以及地下载荷执行单元；实验台模拟控制器8通过地下载荷执行单元与抽油机本体I相连；实验台模拟控制器8包括可编程逻辑控制器PLC以及与可编程逻辑控制器PLC相连的载荷传感器。该实验台可通过对实验台模拟控制系统8输入任意一口井的示功图，进而模拟出该井的运行情况以及地层情况，为抽油机的算法改进等提供了很好的实验基础。为了是本实用新型模拟更加真实，本实用新型所提供的数字化抽油机模拟实验台还包括设置在抽油机本体I与地下载荷执行单元之间的载荷传感器2。地下载荷执行单元包括电机7、减速机6、滚筒5以及用于连接抽油机本体I的连接部件；实验台模拟控制系统8与电机7电性相连；减速机6包括电机7轴；滚筒5与减速机6的电机7轴同步转动；电机7通过减速机6带动滚筒5的自如转动；连接部件包括连接绳，连接绳的一端缠绕在滚筒5上，另一端与抽油机本体I相连。连接部件还包括一端与连接绳相连,另一端与抽油机本体I相连的抽油杆3,载荷传感器2设置在抽油杆3上。地下载荷执行单元还包括用于改变连接绳上的扭矩方向的定滑轮4 ;定滑轮4设置在抽油杆3以及滚筒5之间。本实用新型的工作过程是如果需要模拟一口井的运行情况，将该井的示功图输入到实验台模拟控制系统8中，实验台模拟控制系统8根据示功图的位移变化输出相应的电机7扭矩控制电机7运行，电机7通过减速机6带动滚筒5按照该井的示功图载荷运行，并通过定滑轮4、抽油杆3、载荷传感器2将该扭矩反应到抽油机本体I上，从而控制了该抽油机按照输入的示功图运行。该抽油机模拟实验台中控制系统8的功能是根据人为输入的功图计算出相应的位移和扭矩控制电机7按照输入的示功图要求进行运行；电机7、减速机6和滚筒5和定滑轮4为执行器，用于产生模拟抽油机运行的地下载荷；抽油杆3为抽油机本体1，用于地下负载和抽油机的连接；载荷传感器2用于抽油机I的载荷检测。本实施例以抽油机模拟实验台应用在抽油机运行模拟为例说明了该实验台的设计思路和使用方法，在抽油机系统中使用此抽油机模拟实验台可方便地进行功能改进及其他处理，不限于本实用新型所说明功能。
权利要求1.一种数字化抽油机模拟实验台，其特征在于所述数字化抽油机模拟实验台包括抽油机本体、用于产生地下载荷的实验台模拟控制系统以及地下载荷执行单元；所述实验台模拟控制系统通过地下载荷执行单元与抽油机本体相连。
2.根据权利要求I所述的数字化抽油机模拟实验台，其特征在于所述数字化抽油机模拟实验台还包括设置在抽油机本体与地下载荷执行单元之间的载荷传感器。
3.根据权利要求I或2所述的数字化抽油机模拟实验台，其特征在于所述地下载荷执行单元包括电机、减速机、滚筒以及用于连接抽油机本体的连接部件；所述实验台模拟控制系统与电机电性相连；所述减速机包括电机轴；所述滚筒与减速机的电机轴同步转动；所述电机通过减速机带动滚筒的自如转动；所述连接部件包括连接绳，所述连接绳的一端缠绕在滚筒上，另一端与抽油机本体相连。
4.根据权利要求2所述的数字化抽油机模拟实验台，其特征在于所述连接部件还包括一端与连接绳相连，另一端与抽油机本体相连的抽油杆，所述载荷传感器设置在抽油杆上。
5.根据权利要求4所述的数字化抽油机模拟实验台，其特征在于所述地下载荷执行单元还包括用于改变连接绳上的扭矩方向的定滑轮；所述定滑轮设置在抽油杆以及滚筒之间。
6.根据权利要求5所述的数字化抽油机模拟实验台，其特征在于所述实验台模拟控制系统包括可编程逻辑控制器PLC以及与可编程逻辑控制器PLC相连的载荷传感器。
专利摘要本实用新型涉及一种数字化抽油机模拟实验台，包括抽油机本体、用于产生地下载荷的实验台模拟控制系统以及地下载荷执行单元；实验台模拟控制器通过地下载荷执行单元与抽油机本体相连。本实用新型提供了一种结构简单、安装方便、适应性强的、可模拟任意一口井的运行参数以及可方便的完成油井数据采集和计算的数字化抽油机模拟实验台。
文档编号E21B47/00GK202755962SQ20122033217
公开日2013年2月27日 申请日期2012年7月10日 优先权日2012年7月10日
发明者董少勋, 崔宁 申请人:西安宝德自动化股份有限公司