专利名称：油田抽油机用节电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田抽油机，具体来说，涉及一种采用模糊控制原理并带有安全 旁路的安全、高效、稳定的油田节电器。
背景技术：
油田在采油初期，油田内的油比较稠密，所以油田抽油机的负载率较大，所配置电 机的功率也较高。但是随着抽油时间的增长，油井里混入部分水，导致油井中油的比率降 低，抽油机的负载率也变得较低，从而导致电机长时间轻载甚至空载运行，造成电能的巨大浪费。针对这种现状，现有的节电手段有以下三种一是采用无功补偿法提高功率因数，由于油田抽油电机感性负载，通过补偿电容 器的方式提高功率因数，达到节能的目的。这种方式对油田抽油机节电效果十分有限，现在 油田已经很少使用。二是采用变频调节方式采用调整抽油机的冲程频次和选用上快下慢的开采工 艺，调整变频器的频率，以达到节能的目的。这种方法由于变频器需要根据各个油井的具体 情况调试，油矿油井负荷变化后依然需要进行调节，所以调节复杂。加之变频器成本较高， 逆变模块容易损坏，所以故障率较高。三是采用间歇停电控制器，此方式可以人工设定间歇停电的时间，通过采用检测 运行电流的方法，进行间歇式运行抽油机，达到节电的目的。这种节电方式由于抽油机间歇 运行的时间是固定的，而油田的出油量却是不规则变化的，因此会出现油田产量减少的问题。以上三种方法均有安全的隐患，需要经常进行检修，严重影响产量，给油田造成巨 大损失。
实用新型内容本实用新型的目的就是针对现有技术上的问题，提供一种可根据负荷自动调节抽 油机间歇时间，实现自动控制抽油机运转的智能节电器，从而避免因设置固定启停时间而 造成对产量的影响。本实用新型的技术方案如下油田抽油机用节电器，包括在正常状态下运行的主电路，其特征在于还包括可根 据抽油机负荷变化自动调节间歇时间的控制系统，以及当主电路出现故障时可自动切换进 行工作旁路系统。所述控制系统包括变压器、滤波器及控制单元，变压器用于转换输入控制单元的 电压，滤波器用于对输入控制单元的电源进行物理滤波，控制单元包括ARM芯片，根据采集 的油井内的稠密程度的数据，实时控制延时开关以自动调节抽油机的间歇时间。所述旁路系统包括断路器和辅助触头。
3[0013]所述控制系统还包括人机交互系统，所述人机交互系统包括触摸屏以及触摸屏底 层驱动。所述控制系统还包括监视单元，所述监视单元监测主回路系统电压，频率与电流， 若发生故障，由监视单元发送故障信号给控制单元，并由控制单元发送信号于转换开关使 旁路自动投入，触摸屏内也会显示故障原因。所述控制系统还包括数据输入输出装置。本实用新型的技术效果在于利用控制单元根据油井内稠密程度，或者是根据实时出油量的变化，自动调节间 歇时间，使得抽油机可以随油井内含油量的变化而相应调节抽油机的间歇时间，提高节能 的效果。本实用新型还增设有旁路电路，以防止主电路出现故障时，由于维护电路而导致 产量下降，当主电路故障时，监视单元自动切换至旁路系统，保障抽油机可以正常工作。综上所述，本实用新型比现有的抽油机节电技术节能效果更高，且还可以克服现 有技术中，由于主电路故障而导致停产检修，相应的可以明显提高油井的产量。
图1所示为本实用新型的运行原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明。本实用新型的节电器连接在输入电源与抽油机电机之间，用于对油井油量变化时 经行模糊计算后，计算出下次间歇时间长短，从而使用最经济的方法达到即保证产量，又节 能的目的。如图1所示，包括主电路1、控制系统2、人机交互系统3和旁路系统4，其中主电路 1中包括转换开关5、延时开关6、监视单元7以及抽油机8，控制系统2包括控制单元9和 流量计10，控制单元9中包含芯片ARM，人机交互系统3中包括触摸屏11以及输入输出单 元12。在正常情况下，用户在触摸屏11内选择节能键，抽油机8通过主电路1进行工作， 在一个启停周期里，抽油机8先运转5分钟，在这5分钟内，控制系统会采集油井内出油状 况，并将出油的数据进行AD转换(此过程由ARM完成)，并用数字量方式保留并储存在控 制单元9中，以便于在后期模糊计算使用。控制单元9经过模糊计算后进行判断，若判定出 油量大于预设的设定值，则系统保持现状继续运行，若判定出油量低于设定值，则经过模糊 计算并将间歇时间设为tl并传至延时开关处，5分钟后，抽油机停止工作。当间歇时间达 到tl，抽油机继续运行，进入下一个运行周期。由于每次间歇时间会根据采油量的不同而改 变，从而在不影响产量的前提下达到节能降耗的目的。在运行期间，监视单元负责监测主电路系统电压、频率与电流，若发生故障，由监 视单元发送故障信号给控制单元，并由控制单元发送信号于转换开关使旁路自动投入，同 时触摸屏内也会显示故障原因。在实际使用中，该节电器可以作为一个独立的配电柜，对抽油机进行节电改造，也可以作为一个配套部件，与新生产的抽油机配套使用，增强抽油机的节电功能。 以上所述仅为本实用新型的优选具体实施例。应当指出，基于本实用新型的发明 实质，还可以做出许多其它的变型和改进，但这些变型和改进均应包含于本实用新型的保 护范围。
权利要求油田抽油机用节电器，包括在正常状态下运行的主电路，其特征在于还包括可根据抽油机负荷变化自动调节间歇时间的控制系统，以及当主电路出现故障时可自动切换进行工作旁路系统。
2.如权利要求1所述的油田抽油机用节电器，其特征在于所述控制系统包括变压器、 滤波器及控制单元，变压器用于转换输入控制单元的电压，滤波器用于对输入控制单元的 电源进行物理滤波，控制单元包括ARM芯片，根据采集的油井内的稠密程度的数据，实时控 制延时开关以自动调节抽油机的间歇时间。
3.如权利要求2所述的油田抽油机用节电器，其特征在于所述旁路系统包括断路器 和辅助触头。
4.如权利要求3所述的油田抽油机用节电器，其特征在于所述控制系统还包括人机 交互系统，所述人机交互系统包括触摸屏以及触摸屏底层驱动。
5.如权利要求4所述的油田抽油机用节电器，其特征在于所述控制系统还包括监视 单元，所述监视单元监测主回路系统电压，频率与电流，若发生故障，由监视单元发送故障 信号给控制单元，并由控制单元发送信号于转换开关使旁路自动投入，触摸屏内也会显示 故障原因。
6.如权利要求5所述的油田抽油机用节电器，其特征在于所述控制系统还包括数据 输入输出装置。
专利摘要本实用新型提供一种油田抽油机用节电器，包括在正常状态下运行的主电路，其特征在于还包括可根据抽油机负荷变化自动调节间歇时间的控制系统，以及当主电路出现故障时可自动切换进行工作旁路系统。应用本实用新型可以有效提高节能效果，提高油田的产油量。
文档编号E21B43/00GK201763305SQ201020534828
公开日2011年3月16日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日
发明者冯晖, 魏强 申请人:科林泰克能源技术有限公司;科林泰克(北京)节能科技有限公司