水平井長沖程抽油機(jī)變頻控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著油氣資源的不斷開發(fā)，開采油層深度逐年增大，我國主要油田已處于高含水階段，低液井、稠油井增多，原油開發(fā)效率變低。原來廣泛采用的游梁式抽油機(jī)運(yùn)行效率低、能耗大，原油開發(fā)成本高，不能適應(yīng)“節(jié)能降耗”的發(fā)展需求。新型無游梁塔架結(jié)構(gòu)長沖程抽油機(jī)具有長沖程、大載荷、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文針對(duì)水平井長沖程抽油機(jī)設(shè)計(jì)研制了變頻控制系統(tǒng)，發(fā)揮了抽油機(jī)的效能，對(duì)于降低原油的開發(fā)成本、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要作用。
　　本文分析了水平井長沖

2、程抽油機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，根據(jù)抽油機(jī)系統(tǒng)的主要功能和技術(shù)指標(biāo)，提出了抽油機(jī)變頻控制技術(shù)，采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，以PLC作為控制核心，通過控制變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速。本文研究了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制模式，設(shè)計(jì)了電機(jī)轉(zhuǎn)速控制算法，解決了抽油機(jī)換向時(shí)的機(jī)械沖擊問題，減少機(jī)械磨損，實(shí)現(xiàn)了抽油機(jī)平穩(wěn)換向。設(shè)計(jì)了抽油機(jī)變頻控制系統(tǒng)的PID閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)了沖程、沖次、上下沖程時(shí)間在額定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，使該變頻控制系統(tǒng)適用于不同油井。
　　針對(duì)抽油機(jī)常年不間斷

3、工作以及油田野外環(huán)境溫差大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的溫度控制電路，調(diào)控控制箱內(nèi)的溫度，使之保持所有單元正常工作需要的環(huán)境溫度。
　　同時(shí)，水平井抽油機(jī)變頻控制系統(tǒng)還具有自檢、自診斷以及過流、過載、斷皮帶等完備的保護(hù)功能。該控制系統(tǒng)具有控制精度高，自動(dòng)化程度高，控制靈活，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在稠油井的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中取得了良好的控制效果。
　　本文進(jìn)一步研究了模糊控制原理，建立了抽油機(jī)的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了抽油機(jī)變頻控制系統(tǒng)的模糊PID控制器