一种抽油机用防窃电节能增效装置的制作方法

专利2026-07-23  12


本技术涉及抽油机,具体为一种抽油机用防窃电节能增效装置。


背景技术:

1、现有的抽油机控制系统可分为两种。一种是常规控制系统只有开机、停机和简单的保护装置。还有一种是变频系统这种系统只能控制一种转速运行。现有技术的缺陷和不足:常规工频工作控制系统只能控制抽油机的启动和停止,对抽油机电机的运行没有任何调整能力,而且系统功率因素很低,通常其系统工作的功率因素在0.25-0.5左右,供电电源系统效率较低,浪费电力能源,造成系统性窃电。

2、变频控制系统只能在一种不变的频率下控制电机恒速运行,虽然能够起到一定的节能效果,但它对防窃电没有任何作用。不能对抽油机电机运行进行实时控制。对减少泵杆对冲,提高泵效帮助不大。

3、在公开的中国专利申请中,公告号:cn217506408u,专利名称:一种油田抽油机联网变频监控装置,虽然,本实用新型的控制回路,采用plc模块作为控制器,连接变频器、站控中心、现场传感器和触摸屏,电路结构简单,设计合理,实现方便且成本低。但是,该现有技术是采用接近开关测量上、下支点的位置通过设定好的参数手动改变抽油机的运行状态。这种系统需要人工判断供液情况,到现场手动调整运行参数。导致工人工作强度较大,且通过手动控制调整抽油机参数效率低下。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种抽油机用防窃电节能增效装置,解决了上述背景技术中提出的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的,本实用新型通过以下技术方案予以实现:一种抽油机用防窃电节能增效装置,其设置在游梁式抽油机上,包括控制柜、载荷传感器、角位移传感器、位置传感器;所述载荷传感器和角位移传感器均设置在游梁式抽油机的驴头上,所述位置传感器设置在游梁式抽油机的曲柄上;所述控制柜内设置有变频器,所述控制柜内设置有电路板、电源组件,所述电路板与电源组件通过导线电性连接,所述电路板上分别集成有处理器、存储元件,所述电路板上设置有触摸屏,所述处理器分别与存储元件、触摸屏上的敏感元件通讯连接,所述处理器与变频器控制连接,所述变频器与抽油机电机通过导线电性连接。

5、可选的,所述载荷传感器用于检测游梁式抽油机驴头上的载荷数据,并将载荷数据信息传输至处理器;所述角位移传感器用于检测抽油机驴头的角位移数据,并将角位移数据信息传输至处理器,处理器根据载荷传感器检测到载荷数据信息、角位移传感器检测到的角位移数据信息生成油井地面功图。

6、可选的,所述位置传感器用于检测抽油机驴头上止点或下止点位置,并将位置数据传输至处理器。

7、可选的,所述处理器用于根据油井地面功图、抽油机驴头上下止点位置信息深度学习建立数据模型,并以数据模型为基础输出控制参数。

8、可选的,所述处理器以数据模型为基础向变频器输入控制参数,变频器根据数据模型构建的合理参数变频调节抽油机电机各阶段变速运行所需的转矩、转速、位置及电参数。

9、(三)有益效果

10、本实用新型提供了一种抽油机用防窃电节能增效装置,具备以下有益效果:

11、1、该一种抽油机用防窃电节能增效装置,通过载荷传感器、角位移传感器、处理器、变频器的配合设置,使该一种抽油机用防窃电节能增效装置具备了有效控制抽油机电机运行的实时输出位置、功率、转矩及相关电参数的效果,通过处理器根据载荷数据信息、角位移数据信息生成油井地面功图,处理器根据油井地面功图、抽油机驴头上下止点位置信息建立数据模型,处理器根据数据模型实时变化控制变频器,处理器通过变频器控制和改变抽油机电机的冲次,根据油井地面功图实现间歇抽停,提高设备利用效率,避免浪费电能,其整个控制过程中避免手动调参,避免出现手动控制调整抽油机参数效率低下的问题。

12、2、该一种抽油机用防窃电节能增效装置,自动调节抽油杆在上下止点附近的运行速度,实现变速运行,减少冲程损失及抽油杆的冲击载荷,预计提高泵效20%以上,延长检泵周期一倍以上。

13、3、该一种抽油机用防窃电节能增效装置,根据油井供液能力、油井地面功图的变化,优化抽油机电机冲次,保持合理的沉没度,避免油井供液不足。可实现低冲次(0.5-3n/min)生产,减少无效冲次,预计节能率30%以上。

14、4、该一种抽油机用防窃电节能增效装置,变频器对输出到电机的电源频率、电流、电压进行实时按需调整,从而使其系统功率因素一直处于大于0.95的工作状态,在频率、电流、电压不断变化的情况下其它常规设备是无法正常工作的,进而从根本上杜绝了系统窃电和人为窃电事件的发生。



技术特征:

1.一种抽油机用防窃电节能增效装置,其设置在游梁式抽油机上,其特征在于:包括控制柜(4)、载荷传感器(3)、角位移传感器、位置传感器;所述载荷传感器(3)和角位移传感器均设置在游梁式抽油机的驴头(1)上,所述位置传感器设置在游梁式抽油机的曲柄(2)上;

2.根据权利要求1所述的一种抽油机用防窃电节能增效装置,其特征在于:所述载荷传感器(3)用于检测游梁式抽油机驴头(1)上的载荷数据,并将载荷数据信息传输至处理器;所述角位移传感器用于检测抽油机驴头(1)的角位移数据,并将角位移数据信息传输至处理器,处理器根据载荷传感器(3)检测到载荷数据信息、角位移传感器检测到的角位移数据信息生成油井地面功图。

3.根据权利要求2所述的一种抽油机用防窃电节能增效装置,其特征在于:所述位置传感器用于检测抽油机驴头(1)上止点或下止点位置,并将位置数据传输至处理器。

4.根据权利要求3所述的一种抽油机用防窃电节能增效装置,其特征在于:所述处理器用于根据油井地面功图、抽油机驴头(1)上下止点位置信息深度学习建立数据模型,并以数据模型为基础输出控制参数。

5.根据权利要求4所述的一种抽油机用防窃电节能增效装置,其特征在于:所述处理器以数据模型为基础向变频器(6)输入控制参数,变频器(6)根据数据模型构建的合理参数变频调节抽油机电机(9)各阶段变速运行所需的转矩、转速、位置及电参数。


技术总结
本技术公开了一种抽油机用防窃电节能增效装置,涉及抽油机技术领域,具体为一种抽油机用防窃电节能增效装置,其设置在游梁式抽油机上,包括控制柜、载荷传感器、角位移传感器、位置传感器;所述载荷传感器、角位移传感器均设置在游梁式抽油机的驴头上,位置传感器设置在游梁式抽油机的曲柄上;通过处理器根据载荷数据信息、角位移数据信息生成油井地面功图,处理器根据油井地面功图、抽油机驴头上下止点位置信息建立数据模型,处理器根据数据模型实时变化控制变频器,处理器通过变频器控制和改变抽油机电机的冲次,根据油井地面功图实现间歇抽停,提高设备利用效率,避免浪费电能。

技术研发人员:刘艳晴,彭雪梅,牛光宇,李季保,邓显友
受保护的技术使用者:濮阳市皇锦钻采配件加工有限公司
技术研发日:20231216
技术公布日:2024/7/25
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