數字化自動采油設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種數字化自動采油設備，包括采油樹、抽油機，抽油機包括懸繩器、游梁、以及驅動游梁上下運動的第一電機，游梁上設置有配重塊、配重塊通過絲桿連接有驅動其滑動的電機，還包括控制器，所述控制器連接有位移傳感器、負荷傳感器、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、負荷傳感器設置在懸繩器上，所述壓力傳感器設置在采油樹上，所述變頻器、電壓傳感器、電流傳感器與第一電機連接，所述可編程控制器與電機連接。本實用新型提供的數字化自動采油設備，實現了配重塊可根據抽油泵掛載荷量的不同來調節游梁的平衡，從而提高了抽油機工作時的平衡性能，以得到節能效率。
【專利說明】數字化自動采油設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及自動化控制系統領域，尤其涉及一種數字化自動采油設備。
【背景技術】
[0002]現有用于石油開采的抽油機包括游梁，所述游梁一端設置配重塊，另一端關聯有采油樹，所述采油樹包括抽油桿、抽油管及設置于抽油管內的抽油泵，抽油機在啟動前需要調整游梁的平衡狀態，具體為以游梁的支點為中心，通過調整游梁一端設置的配重塊，使配重塊前后滑動至游梁上下達到靜平衡，當達到靜平衡后，抽油機的電機啟動，游梁開始上下運動，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行平衡調節，這樣，驅動游梁做上下擺動的電機耗費的功耗就會變大，從而降低了抽油機的工作效率。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于解決上述現有技術存在的缺陷，提供一種能夠在抽油機啟動后任然能夠實時調節游梁平衡以達到節能目的的數字化自動采油設備。
[0004]一種數字化自動采油設備，包括采油樹、抽油機，抽油機包括懸繩器、游梁、以及驅動游梁上下運動的第一電機，游梁上設置有配重塊、配重塊通過絲桿連接有驅動其滑動的電機，還包括控制器，所述控制器連接有位移傳感器、負荷傳感器、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、負荷傳感器設置在懸繩器上，所述壓力傳感器設置在采油樹上，所述變頻器、電壓傳感器、電流傳感器與第一電機連接，所述可編程控制器與電機連接。
[0005]進一步地，所述采油樹包括抽油管及抽油桿，所述壓力傳感器設置在抽油管上。
[0006]進一步地，所述控制器將接收到的信號通過通訊媒介傳輸至遠端監控中心。
[0007]進一步地，所述可編程控制器、控制器均設置在配電箱內部。
[0008]本實用新型提供的數字化自動采油設備，通過在抽油管上設置壓力傳感器，在懸繩器上設置位移傳感器、負荷傳感器，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的轉速與方向，通過控制電機的轉速與方向來調整配重塊的滑動方向，最終實現了通過調節配重塊來平衡游梁的動平衡，從而提高了抽油機的工作效率，達到節能的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型數字化自動采油設備結構示意圖；
[0010]圖2為本實用新型數字化自動采油設備電氣連接圖。
【具體實施方式】
[0011]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0012]圖1為本實用新型數字化自動采油設備結構示意圖，圖2為本實用新型數字化自動采油設備電氣連接圖，如圖1及圖2所示，本實用新型提供的數字化自動采油設備，包括采油樹15、控制器、抽油機10，其中，抽油機10包括懸繩器151、游梁14、以及驅動游梁14上下運動的第一電機16，游梁14上設置有配重塊11、配重塊11通過絲桿12連接有驅動其滑動的電機13，所述控制器連接有位移傳感器、負荷傳感器、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、負荷傳感器設置在懸繩器151上，所述壓力傳感器設置在采油樹15上，所述變頻器、電壓傳感器、電流傳感器與第一電機16連接，所述可編程控制器與電機13連接。抽油機10的游梁14以支點17為中心其兩端在第一電機16的驅動下上下運動，游梁14 一端設置有配重塊11以及供配重塊11前后滑動的導軌；所述配重塊11連接絲桿12，絲桿12連接電機13。
[0013]具體地，由于采油樹15上下移動是以游梁14的支點17為中心做上下形式運動實現的，游梁14兩端上下運行的實現是通過第一電機16與變速箱及連桿實現的，由于采油樹15的抽油泵在運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16驅動游梁14擺動所耗費的功耗也就不同，而只有當游梁14兩端的重量接近相等時，第一電機16所耗費的功耗是最小的，本實用新型的目的就是能夠找到游梁14在上下運行的過程中，使其兩端重量接近一致的平衡點，具體為:在懸繩器151上設置位移傳感器、負荷傳感器，在采油樹15上設置壓力傳感器，控制器通過位移傳感器、負荷傳感器、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，進而通過配重塊的左右滑動來調節游梁的動平衡。
[0014]本實用新型提供的數字化自動采油設備，通過在抽油管上設置壓力傳感器，在懸繩器上設置位移傳感器、負荷傳感器，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的轉速與方向，通過控制電機的轉速與方向來調整配重塊的滑動方向，最終實現了通過配重塊可根據抽油泵掛載荷量的不同來調節游梁的平衡的目的，從而提高了抽油機的工作效率，達到節能的目的。
[0015]進一步地，所述采油樹包括抽油管152及抽油桿，所述壓力傳感器設置在抽油管152 上。
[0016]本實用新型通過將壓力傳感器設置在抽油管152上，位移傳感器、負荷傳感器設置在懸繩器151上，使得控制器獲取的采油樹15的載荷量更加精確，從而進一步提高了抽油機的工作效率，以達到節能的目的。
[0017]進一步地，所述控制器將接收到的信號通過通訊媒介傳輸至遠端監控中心。進一步地，所述可編程控制器、控制器均設置在配電箱內部。
[0018]進一步地，本實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端監控中心，所述通訊媒介具體為GPRS。系統按設定數值進行判斷處理并將控制器采集到的原始數據信息通過GPRS傳輸給監控中心，監控中心可以將計劃工作信息及執行命令通過GPRS傳輸到控制器，并通知可編程控制器來自動調整配重塊11的滑動位置。
[0019]在本實用新型中，所述位移傳感器用于實測抽油機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的光桿上行、下行電壓、電流值，得到相應的最大、最小電壓、電流值，進而得到抽油機在一個周期運行中的電壓、電流平均值。計算周期輸入功。用抽油機一個周期運動所做的實際功除以周期輸入功，得到抽油機的地面效率，監控中心根據該地面效率，通過可編程控制器、變頻器改變電機的運轉速度，從而實時調整配重塊的運行狀態。控制器采集負荷傳感器在抽油機完成一個周期運動所做的實際功，可判斷配重失衡。用光桿從下死點運行到上死點時輸入功與周期輸入功I / 2的比值進行比較，當該比值大于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。用光桿從上死點運行到下死點時輸入功與周期輸入功I / 2的比值進行比較，當該比值大于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，本實用新型的數字化自動采油設備通過可編程控制器控制電機的運行，通過電機的運行來調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，本實用新型的數字化自動采油控制設備通過與可編程控制器連接的斷路器及時切斷電機電源以保護電機，從而使抽油機達到失平衡報警。
[0020]本實用新型數字化動自動采油設備采用無線通信技術，覆蓋范圍廣，成本低廉，部件模塊化，容易安裝、維護，體積緊湊，結構合理，布線整齊清晰，安全性高，完全達到人機命令對話的要求，為全油田安全、有效的生產提供經濟實用的幫助。游梁的自動調整平衡度，極大地提高了抽油機的工作效率，從而減少人力、財力的浪費，提高油田的經濟效益，促進油田和諧、快速、有效的發展。
[0021]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種數字化自動采油設備，包括采油樹(15)、抽油機(10)，抽油機(10)包括懸繩器(151)、游梁(14)、以及驅動游梁(14)上下運動的第一電機(16)，游梁(14)上設置有配重塊(11)、配重塊(11)通過絲桿(12)連接有驅動其滑動的電機(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、負荷傳感器設置在懸繩器(151)上，所述壓力傳感器設置在采油樹(15)上，所述變頻器、電壓傳感器、電流傳感器與第一電機(16)連接，所述可編程控制器與電機(13)連接。
2.根據權利要求1所述的數字化自動采油設備，其特征在于，所述采油樹(15)包括抽油管(152)及抽油桿，所述壓力傳感器設置在抽油管(152)上。
3.根據權利要求1或2所述的數字化自動采油設備，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端監控中心。
4.根據權利要求1或2所述的數字化自動采油設備，其特征在于，所述可編程控制器、控制器均設置在配電箱內部。
【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 優先權日:2013年9月16日
【發明者】鄧玉強 申請人:西安儀科自動化有限責任公司