一种高效的抽油机变频节能方法
【专利摘要】本发明公开了一种高效的抽油机变频节能方法，包括如下步骤：开启设备后，初始化系统并进行抽油机的平衡度调节；判断抽油机处于工频工作模式还是变频工作模式；在变频工作模式下判断变频器是否存在故障，没有故障，则对抽油机进行冲次调节模式的判断；在自动冲次调节模式下采集示功图数据并由示功图判断抽油机是否存在故障；如果抽油机不存在故障，则判断抽油机是否需要间抽控制；如果不需要间抽控制，对抽油机进行冲次自动调节。本发明的抽油机变频节能方法，具有可根据抽油机的工况进行平衡度、最佳工作冲次、最佳间抽方式的调整、使得抽油机能够保持高效低能耗的状态、解决抽油机在运行过程中的高耗能、低效率的问题等优点。
【专利说明】一种高效的抽油机变频节能方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种抽油机的节能方法，尤其是一种高效的抽油机变频节能方法。
【背景技术】
[0002]我国许多油田开采逐渐进入中后期，井下供液逐渐不足，泵效逐渐降低，“半抽”和“空抽”现象严重，加之平衡度调节不合理，使机、井参数失配，造成“大马拉小车”现象。抽油机的运行效率特别低，在我国平均效率为25.96%，而国外的平均水平为30.05%。油田在保证能源供给的同时也消耗了大量电能，这其中仅抽油机消耗的电能就超过了油田总耗电量的40%，是典型的“以能耗换能源”的粗犷生产方式。随着国家“节能减排”举措的推进，如何降低占据油田大半江山的游梁式抽油机的能耗，便成为了当前各大油田亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种高效的抽油机变频节能方法，以解决抽油机在运行过程中的高耗能、低效率的问题。
[0004]本发明为解决技术问题采用以下技术方案。
[0005]一种高效的抽油机变频节能方法，其特点是，包括如下步骤(如图4所示):
步骤1:开启设备后，进行抽油机控制系统的初始化，进行抽油机的平衡度调节；
步骤2:判断抽油机处于工频工作模式还是变频工作模式；如果处于工频工作模式，则
保持抽油机处于工频工作模式的工作状态；如果抽油机处于变频工作模式，则判断变频器是否存在故障；
步骤3:如果变频器存在故障，则将抽油机调整到工频工作模式，并保持抽油机处于工频工作模式的工作状态；如果变频器没有故障，则进入步骤4 ;
步骤4:判断抽油机是处于自动冲次调节模式还是处于手动冲次调节模式；如果抽油机是处于手动冲次调节模式，则由工作人员手动进行抽油机的冲次调节；如果抽油机是处于自动冲次调节模式，则进入步骤5 ；
步骤5:抽油机控制系统进行抽油机示功图数据的采集，根据采集示功图数据获得示功图，然后对获得的示功图的形状特征进行分析，判断抽油机是否存在故障；
步骤6:如果抽油机存在故障，则对抽油机进行故障处理；如果抽油机不存在故障，则判断抽油机是否需要间抽控制；如果需要间抽控制，则由抽油机控制系统对抽油机进行间抽控制；如果不需要间抽控制，则进入步骤7 ;
步骤7:由抽油机控制系统对抽油机进行冲次自动调节。
[0006]如图5所示，在所述步骤I中，所述抽油机的平衡度调节过程包括如下步骤:
步骤101:判断平衡度是否被锁定，如果平衡度被锁定，则结束调节流程；如果平衡度
没有被锁定，则进入步骤102 ；
步骤102:计算抽油机的平衡度，平衡度=下冲程峰值功率/上冲程峰值功率；步骤103:判断抽油机的平衡度是否小于80% ;如果抽油机的平衡度小于80%，则将用于调平衡的小电机带动丝杠向大调整一个步长，来增大平衡度的值；如果抽油机的平衡度不小于80%，则进入步骤104 ；
步骤104:判断抽油机的平衡度是否大于110% ;如果抽油机的平衡度大于110%，则将用于调平衡的小电机带动丝杠向小调整一个步长，来减小平衡度的值；
步骤105:判断是否要结束平衡度的调整流程；如果不是，则返回步骤I ;如果是，则结束调节流程。
[0007]如图6所示，在所述步骤6中，所述间抽控制的过程包括如下步骤:
步骤601:抽油机控制系统首次投入生产运行时，首先设定参数:人工设定满抽面积5^、停抽面积St、停抽时长Ts和抽油时长Cs ；
步骤602:抽油机开始工作后，采集抽油机示功图数据并对数据进行分析；
步骤603:抽油机开始抽油工作后，将第一个10分钟内的示功图面积平均值5^#与人工
设定满抽面积&相比较 '如果Sm-Sa *90%，则在下个抽停周期将抽油时长Cs增大胁将
停抽时长Ts减小H同时返回步骤I并更新参数抽油时长Cs和停抽时长Ts ;如果S謂<这&*90%，则进入步骤604 ；
步骤604:如果^AV<i? a*70%，则在下个抽停周期将抽油时长Cs减小it，将停抽时长Ts
增大At,同时返回步骤I并更新参数抽油时长Cs和停抽时长Ts ;如果^Αν>《Λ *70%，则保持参数抽油时长Cs和停抽时长Ts不变。
[0008]在所述步骤602中，采集抽油机示功图数据并对数据进行分析后，还包括判断人工设定满抽面积&、停抽面积St是否需要更新的步骤；如果需要更新人工设定满抽面积Ia、停抽面积St,则对人工设定满抽面积&、停抽面积St进行更新后返回步骤I，进行人工设定满抽面积、停抽面积St的重新设定；如果不需要更新，则保持参数人工设定满抽面积^1!、停抽面积St不变。
[0009]在所述步骤7中，所述冲次自动调节的方法为:根据示功图确定驱动抽油机主电机变频器的最佳频率值，驱动主电机实现冲次调节；
【权利要求】
1.一种高效的抽油机变频节能方法，其特征是，包括如下步骤: 步骤1:开启设备后，进行抽油机控制系统的初始化，进行抽油机的平衡度调节； 步骤2:判断抽油机处于工频工作模式还是变频工作模式；如果处于工频工作模式，则保持抽油机处于工频工作模式的工作状态；如果抽油机处于变频工作模式，则判断变频器是否存在故障； 步骤3:如果变频器存在故障，则将抽油机调整到工频工作模式，并保持抽油机处于工频工作模式的工作状态；如果变频器没有故障，则进入步骤4 ; 步骤4:判断抽油机是处于自动冲次调节模式还是处于手动冲次调节模式；如果抽油机是处于手动冲次调节模式，则由工作人员手动进行抽油机的冲次调节；如果抽油机是处于自动冲次调节模式，则进入步骤5 ； 步骤5:抽油机控制系统进行抽油机示功图数据的采集，根据采集示功图数据获得示功图，然后对获得的示功图的形状特征进行分析，判断抽油机是否存在故障； 步骤6:如果抽油机存在故障，则对抽油机进行故障处理；如果抽油机不存在故障，则判断抽油机是否需要间抽控制；如果需要间抽控制，则由抽油机控制系统对抽油机进行间抽控制；如果不需要间抽控制，则进入步骤7 ； 步骤7:由抽油机控制系统对抽油机进行冲次自动调节。
2.根据权利要求1所述的一种高效的抽油机变频节能方法，其特征是，在所述步骤I中，所述抽油机的平衡度调节过程包括如下步骤: 步骤101:判断平衡度是否被锁定，如果平衡度被锁定，则结束调节流程；如果平衡度没有被锁定，则进入步骤102 ； 步骤102:计算抽油机的平衡度，平衡度=下冲程峰值功率/上冲程峰值功率； 步骤103:判断抽油机的平衡度是否小于80% ;如果抽油机的平衡度小于80%，则将用于调平衡的小电机带动丝杠向大调整一个步长，来增大平衡度的值；如果抽油机的平衡度不小于80%，则进入步骤104 ； 步骤104:判断抽油机的平衡度是否大于110% ;如果抽油机的平衡度大于110%，则将用于调平衡的小电机带动丝杠向小调整一个步长，来减小平衡度的值； 步骤105:判断是否要结束平衡度的调整流程；如果不是，则返回步骤I ;如果是，则结束调节流程。
3.根据权利要求1所述的一种高效的抽油机变频节能方法，其特征是，在所述步骤6中，所述间抽控制的过程包括如下步骤: 步骤601:抽油机控制系统首次投入生产运行时，首先设定参数:人工设定满抽面积 、停抽面积st、停抽时长Ts和抽油时长Cs ； 步骤602:抽油机开始工作后，采集抽油机示功图数据并对数据进行分析； 步骤603:抽油机开始抽油工作后，将第一个10分钟内的示功图面积平均值与人工设定满抽面积^相比较*90%，则在下个抽停周期将抽油时长Cs增大It,将停抽时长Ts减小n同时返回步骤I并更新参数抽油时长Cs和停抽时长Ts;如果*90%，则进入步骤604 ；步骤604:如果^AV<€a*70%，则在下个抽停周期将抽油时长Cs减小将停抽时长Ts增大At,同时返回步骤I并更新参数抽油时长Cs和停抽时长Ts ;如果*70%，则保持参数抽油时长Cs和停抽时长Ts不变。
4.根据权利要求3所述的一种高效的抽油机变频节能方法，其特征是，在所述步骤602中，采集抽油机示功图数据并对数据进行分析后，还包括判断人工设定满抽面积&、停抽面积St是否需要更新的步骤；如果需要更新人工设定满抽面积I11、停抽面积设定满抽面积Ia、停抽面积St进行更新后返回步骤1，进行人工设定满抽面积4、停抽面积St的重新设定；如果不需要更新，则保持参数人工设定满抽面积ISa、停抽面积St不变。
5.根据权利要求1所述的一种高效的抽油机变频节能方法，其特征是，在所述步骤7中，所述冲次自动调节的方法为:根据示功图确定驱动抽油机主电机变频器的最佳频率值，驱动主电机实现冲次调节；
【文档编号】E21B43/00GK103984300SQ201410173596
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】刘曙光, 赵文谱 申请人:安徽多杰电气有限公司