數(shù)字化自動采油設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種數(shù)字化自動采油設(shè)備，包括采油樹、抽油機(jī)，抽油機(jī)包括懸繩器、游梁、以及驅(qū)動游梁上下運(yùn)動的第一電機(jī)，游梁上設(shè)置有配重塊、配重塊通過絲桿連接有驅(qū)動其滑動的電機(jī)，還包括控制器，所述控制器連接有位移傳感器、負(fù)荷傳感器、壓力傳感器、變頻器、電壓傳感器、電流傳感器、可編程控制器；所述位移傳感器、負(fù)荷傳感器設(shè)置在懸繩器上，所述壓力傳感器設(shè)置在采油樹上，所述變頻器、電壓傳感器、電流傳感器與第一電機(jī)連接，所述可編程控制器與電機(jī)連接。本實(shí)用新型提供的數(shù)字化自動采油設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了配重塊可根據(jù)抽油泵掛載荷量的不同來調(diào)節(jié)游梁的平衡，從而提高了抽油機(jī)工作時的平衡性能，以得到節(jié)能效率。
【專利說明】數(shù)字化自動采油設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及自動化控制系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)字化自動采油設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有用于石油開采的抽油機(jī)包括游梁，所述游梁一端設(shè)置配重塊，另一端關(guān)聯(lián)有采油樹，所述采油樹包括抽油桿、抽油管及設(shè)置于抽油管內(nèi)的抽油泵，抽油機(jī)在啟動前需要調(diào)整游梁的平衡狀態(tài)，具體為以游梁的支點(diǎn)為中心，通過調(diào)整游梁一端設(shè)置的配重塊，使配重塊前后滑動至游梁上下達(dá)到靜平衡，當(dāng)達(dá)到靜平衡后，抽油機(jī)的電機(jī)啟動，游梁開始上下運(yùn)動，采油樹開始采油，而由于采油樹采油時抽油泵掛載荷量不同，因此，游梁的靜平衡被打破，而打破后就無法再對游梁進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，這樣，驅(qū)動游梁做上下擺動的電機(jī)耗費(fèi)的功耗就會變大，從而降低了抽油機(jī)的工作效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種能夠在抽油機(jī)啟動后任然能夠?qū)崟r調(diào)節(jié)游梁平衡以達(dá)到節(jié)能目的的數(shù)字化自動采油設(shè)備。
[0004]一種數(shù)字化自動采油設(shè)備，包括采油樹、抽油機(jī)，抽油機(jī)包括懸繩器、游梁、以及驅(qū)動游梁上下運(yùn)動的第一電機(jī)，游梁上設(shè)置有配重塊、配重塊通過絲桿連接有驅(qū)動其滑動的電機(jī)，還包括控制器，所述控制器連接有位移傳感器、負(fù)荷傳感器、壓力傳感器、變頻器、電壓傳感器、電流傳感器、可編程控制器；所述位移傳感器、負(fù)荷傳感器設(shè)置在懸繩器上，所述壓力傳感器設(shè)置在采油樹上，所述變頻器、電壓傳感器、電流傳感器與第一電機(jī)連接，所述可編程控制器與電機(jī)連接。
[0005]進(jìn)一步地，所述采油樹包括抽油管及抽油桿，所述壓力傳感器設(shè)置在抽油管上。
[0006]進(jìn)一步地，所述控制器將接收到的信號通過通訊媒介傳輸至遠(yuǎn)端監(jiān)控中心。
[0007]進(jìn)一步地，所述可編程控制器、控制器均設(shè)置在配電箱內(nèi)部。
[0008]本實(shí)用新型提供的數(shù)字化自動采油設(shè)備，通過在抽油管上設(shè)置壓力傳感器，在懸繩器上設(shè)置位移傳感器、負(fù)荷傳感器，并且將這三個傳感器共同連接至控制器，最后通過與控制器連接的可編程控制器來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速與方向，通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速與方向來調(diào)整配重塊的滑動方向，最終實(shí)現(xiàn)了通過調(diào)節(jié)配重塊來平衡游梁的動平衡，從而提高了抽油機(jī)的工作效率，達(dá)到節(jié)能的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型數(shù)字化自動采油設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型數(shù)字化自動采油設(shè)備電氣連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型中的附圖，對本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0012]圖1為本實(shí)用新型數(shù)字化自動采油設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型數(shù)字化自動采油設(shè)備電氣連接圖，如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型提供的數(shù)字化自動采油設(shè)備，包括采油樹15、控制器、抽油機(jī)10，其中，抽油機(jī)10包括懸繩器151、游梁14、以及驅(qū)動游梁14上下運(yùn)動的第一電機(jī)16，游梁14上設(shè)置有配重塊11、配重塊11通過絲桿12連接有驅(qū)動其滑動的電機(jī)13，所述控制器連接有位移傳感器、負(fù)荷傳感器、壓力傳感器、變頻器、電壓傳感器、電流傳感器、可編程控制器；所述位移傳感器、負(fù)荷傳感器設(shè)置在懸繩器151上，所述壓力傳感器設(shè)置在采油樹15上，所述變頻器、電壓傳感器、電流傳感器與第一電機(jī)16連接，所述可編程控制器與電機(jī)13連接。抽油機(jī)10的游梁14以支點(diǎn)17為中心其兩端在第一電機(jī)16的驅(qū)動下上下運(yùn)動，游梁14 一端設(shè)置有配重塊11以及供配重塊11前后滑動的導(dǎo)軌；所述配重塊11連接絲桿12，絲桿12連接電機(jī)13。
[0013]具體地，由于采油樹15上下移動是以游梁14的支點(diǎn)17為中心做上下形式運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的，游梁14兩端上下運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)是通過第一電機(jī)16與變速箱及連桿實(shí)現(xiàn)的，由于采油樹15的抽油泵在運(yùn)行的過程中其抽到的油重量不同，因此，游梁14兩端的重量也就不同，因此，第一電機(jī)16驅(qū)動游梁14擺動所耗費(fèi)的功耗也就不同，而只有當(dāng)游梁14兩端的重量接近相等時，第一電機(jī)16所耗費(fèi)的功耗是最小的，本實(shí)用新型的目的就是能夠找到游梁14在上下運(yùn)行的過程中，使其兩端重量接近一致的平衡點(diǎn)，具體為:在懸繩器151上設(shè)置位移傳感器、負(fù)荷傳感器，在采油樹15上設(shè)置壓力傳感器，控制器通過位移傳感器、負(fù)荷傳感器、壓力傳感器獲取采油樹15的采油泵的載重量，而后再通過可編程控制器來控制游梁上配重塊的左右滑動，進(jìn)而通過配重塊的左右滑動來調(diào)節(jié)游梁的動平衡。
[0014]本實(shí)用新型提供的數(shù)字化自動采油設(shè)備，通過在抽油管上設(shè)置壓力傳感器，在懸繩器上設(shè)置位移傳感器、負(fù)荷傳感器，并且將這三個傳感器共同連接至控制器，最后通過與控制器連接的可編程控制器來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速與方向，通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速與方向來調(diào)整配重塊的滑動方向，最終實(shí)現(xiàn)了通過配重塊可根據(jù)抽油泵掛載荷量的不同來調(diào)節(jié)游梁的平衡的目的，從而提高了抽油機(jī)的工作效率，達(dá)到節(jié)能的目的。
[0015]進(jìn)一步地，所述采油樹包括抽油管152及抽油桿，所述壓力傳感器設(shè)置在抽油管152 上。
[0016]本實(shí)用新型通過將壓力傳感器設(shè)置在抽油管152上，位移傳感器、負(fù)荷傳感器設(shè)置在懸繩器151上，使得控制器獲取的采油樹15的載荷量更加精確，從而進(jìn)一步提高了抽油機(jī)的工作效率，以達(dá)到節(jié)能的目的。
[0017]進(jìn)一步地，所述控制器將接收到的信號通過通訊媒介傳輸至遠(yuǎn)端監(jiān)控中心。進(jìn)一步地，所述可編程控制器、控制器均設(shè)置在配電箱內(nèi)部。
[0018]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述控制器將接收到的各個傳感器檢測到的信號通過通訊媒介傳輸至遠(yuǎn)端監(jiān)控中心，所述通訊媒介具體為GPRS。系統(tǒng)按設(shè)定數(shù)值進(jìn)行判斷處理并將控制器采集到的原始數(shù)據(jù)信息通過GPRS傳輸給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心可以將計劃工作信息及執(zhí)行命令通過GPRS傳輸?shù)娇刂破鳎⑼ㄖ删幊炭刂破鱽碜詣诱{(diào)整配重塊11的滑動位置。
[0019]在本實(shí)用新型中，所述位移傳感器用于實(shí)測抽油機(jī)抽油桿的沖程及沖次。電壓傳感器和電流傳感器采集抽油機(jī)的光桿上行、下行電壓、電流值，得到相應(yīng)的最大、最小電壓、電流值，進(jìn)而得到抽油機(jī)在一個周期運(yùn)行中的電壓、電流平均值。計算周期輸入功。用抽油機(jī)一個周期運(yùn)動所做的實(shí)際功除以周期輸入功，得到抽油機(jī)的地面效率，監(jiān)控中心根據(jù)該地面效率，通過可編程控制器、變頻器改變電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，從而實(shí)時調(diào)整配重塊的運(yùn)行狀態(tài)?？刂破鞑杉?fù)荷傳感器在抽油機(jī)完成一個周期運(yùn)動所做的實(shí)際功，可判斷配重失衡。用光桿從下死點(diǎn)運(yùn)行到上死點(diǎn)時輸入功與周期輸入功I / 2的比值進(jìn)行比較，當(dāng)該比值大于3%時，可判斷為配重失衡或卡井；若此比值小于3%時，可判斷光桿斷或脫泵。用光桿從上死點(diǎn)運(yùn)行到下死點(diǎn)時輸入功與周期輸入功I / 2的比值進(jìn)行比較，當(dāng)該比值大于3%時，可判斷為配重失衡，若此比值小于3%時，可判斷光桿斷或脫泵。在判斷配重失衡后，本實(shí)用新型的數(shù)字化自動采油設(shè)備通過可編程控制器控制電機(jī)的運(yùn)行，通過電機(jī)的運(yùn)行來調(diào)整配重塊的滑動位置，從而控制可移動配重塊使游梁重新平衡。在配重失衡大于5%后，本實(shí)用新型的數(shù)字化自動采油控制設(shè)備通過與可編程控制器連接的斷路器及時切斷電機(jī)電源以保護(hù)電機(jī)，從而使抽油機(jī)達(dá)到失平衡報警。
[0020]本實(shí)用新型數(shù)字化動自動采油設(shè)備采用無線通信技術(shù)，覆蓋范圍廣，成本低廉，部件模塊化，容易安裝、維護(hù)，體積緊湊，結(jié)構(gòu)合理，布線整齊清晰，安全性高，完全達(dá)到人機(jī)命令對話的要求，為全油田安全、有效的生產(chǎn)提供經(jīng)濟(jì)實(shí)用的幫助。游梁的自動調(diào)整平衡度，極大地提高了抽油機(jī)的工作效率，從而減少人力、財力的浪費(fèi)，提高油田的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)油田和諧、快速、有效的發(fā)展。
[0021]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字化自動采油設(shè)備，包括采油樹(15)、抽油機(jī)(10)，抽油機(jī)(10)包括懸繩器(151)、游梁(14)、以及驅(qū)動游梁(14)上下運(yùn)動的第一電機(jī)(16)，游梁(14)上設(shè)置有配重塊(11)、配重塊(11)通過絲桿(12)連接有驅(qū)動其滑動的電機(jī)(13)，其特征在于，還包括控制器，所述控制器連接有位移傳感器、負(fù)荷傳感器、壓力傳感器、變頻器、電壓傳感器、電流傳感器、可編程控制器；所述位移傳感器、負(fù)荷傳感器設(shè)置在懸繩器(151)上，所述壓力傳感器設(shè)置在采油樹(15)上，所述變頻器、電壓傳感器、電流傳感器與第一電機(jī)(16)連接，所述可編程控制器與電機(jī)(13)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化自動采油設(shè)備，其特征在于，所述采油樹(15)包括抽油管(152)及抽油桿，所述壓力傳感器設(shè)置在抽油管(152)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字化自動采油設(shè)備，其特征在于，所述控制器將接收到的信號通過通訊媒介傳輸至遠(yuǎn)端監(jiān)控中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字化自動采油設(shè)備，其特征在于，所述可編程控制器、控制器均設(shè)置在配電箱內(nèi)部。
【文檔編號】E21B43/00GK203531856SQ201320571351
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】鄧玉強(qiáng) 申請人:西安儀科自動化有限責(zé)任公司