專利名稱：油田抽油機(jī)用節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田抽油機(jī)，具體來說，涉及一種采用模糊控制原理并帶有安全 旁路的安全、高效、穩(wěn)定的油田節(jié)電器。
背景技術(shù)：
油田在采油初期，油田內(nèi)的油比較稠密，所以油田抽油機(jī)的負(fù)載率較大，所配置電 機(jī)的功率也較高。但是隨著抽油時間的增長，油井里混入部分水，導(dǎo)致油井中油的比率降 低，抽油機(jī)的負(fù)載率也變得較低，從而導(dǎo)致電機(jī)長時間輕載甚至空載運(yùn)行，造成電能的巨大浪費(fèi)。針對這種現(xiàn)狀，現(xiàn)有的節(jié)電手段有以下三種一是采用無功補(bǔ)償法提高功率因數(shù)，由于油田抽油電機(jī)感性負(fù)載，通過補(bǔ)償電容 器的方式提高功率因數(shù)，達(dá)到節(jié)能的目的。這種方式對油田抽油機(jī)節(jié)電效果十分有限，現(xiàn)在 油田已經(jīng)很少使用。二是采用變頻調(diào)節(jié)方式采用調(diào)整抽油機(jī)的沖程頻次和選用上快下慢的開采工 藝，調(diào)整變頻器的頻率，以達(dá)到節(jié)能的目的。這種方法由于變頻器需要根據(jù)各個油井的具體 情況調(diào)試，油礦油井負(fù)荷變化后依然需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以調(diào)節(jié)復(fù)雜。加之變頻器成本較高， 逆變模塊容易損壞，所以故障率較高。三是采用間歇停電控制器，此方式可以人工設(shè)定間歇停電的時間，通過采用檢測 運(yùn)行電流的方法，進(jìn)行間歇式運(yùn)行抽油機(jī)，達(dá)到節(jié)電的目的。這種節(jié)電方式由于抽油機(jī)間歇 運(yùn)行的時間是固定的，而油田的出油量卻是不規(guī)則變化的，因此會出現(xiàn)油田產(chǎn)量減少的問題。以上三種方法均有安全的隱患，需要經(jīng)常進(jìn)行檢修，嚴(yán)重影響產(chǎn)量，給油田造成巨 大損失。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)上的問題，提供一種可根據(jù)負(fù)荷自動調(diào)節(jié)抽 油機(jī)間歇時間，實(shí)現(xiàn)自動控制抽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的智能節(jié)電器，從而避免因設(shè)置固定啟停時間而 造成對產(chǎn)量的影響。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下油田抽油機(jī)用節(jié)電器，包括在正常狀態(tài)下運(yùn)行的主電路，其特征在于還包括可根 據(jù)抽油機(jī)負(fù)荷變化自動調(diào)節(jié)間歇時間的控制系統(tǒng)，以及當(dāng)主電路出現(xiàn)故障時可自動切換進(jìn) 行工作旁路系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)包括變壓器、濾波器及控制單元，變壓器用于轉(zhuǎn)換輸入控制單元的 電壓，濾波器用于對輸入控制單元的電源進(jìn)行物理濾波，控制單元包括ARM芯片，根據(jù)采集 的油井內(nèi)的稠密程度的數(shù)據(jù)，實(shí)時控制延時開關(guān)以自動調(diào)節(jié)抽油機(jī)的間歇時間。所述旁路系統(tǒng)包括斷路器和輔助觸頭。
3[0013]所述控制系統(tǒng)還包括人機(jī)交互系統(tǒng)，所述人機(jī)交互系統(tǒng)包括觸摸屏以及觸摸屏底 層驅(qū)動。所述控制系統(tǒng)還包括監(jiān)視單元，所述監(jiān)視單元監(jiān)測主回路系統(tǒng)電壓，頻率與電流， 若發(fā)生故障，由監(jiān)視單元發(fā)送故障信號給控制單元，并由控制單元發(fā)送信號于轉(zhuǎn)換開關(guān)使 旁路自動投入，觸摸屏內(nèi)也會顯示故障原因。所述控制系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)輸入輸出裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于利用控制單元根據(jù)油井內(nèi)稠密程度，或者是根據(jù)實(shí)時出油量的變化，自動調(diào)節(jié)間 歇時間，使得抽油機(jī)可以隨油井內(nèi)含油量的變化而相應(yīng)調(diào)節(jié)抽油機(jī)的間歇時間，提高節(jié)能 的效果。本實(shí)用新型還增設(shè)有旁路電路，以防止主電路出現(xiàn)故障時，由于維護(hù)電路而導(dǎo)致 產(chǎn)量下降，當(dāng)主電路故障時，監(jiān)視單元自動切換至旁路系統(tǒng)，保障抽油機(jī)可以正常工作。綜上所述，本實(shí)用新型比現(xiàn)有的抽油機(jī)節(jié)電技術(shù)節(jié)能效果更高，且還可以克服現(xiàn) 有技術(shù)中，由于主電路故障而導(dǎo)致停產(chǎn)檢修，相應(yīng)的可以明顯提高油井的產(chǎn)量。

圖1所示為本實(shí)用新型的運(yùn)行原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型的節(jié)電器連接在輸入電源與抽油機(jī)電機(jī)之間，用于對油井油量變化時 經(jīng)行模糊計(jì)算后，計(jì)算出下次間歇時間長短，從而使用最經(jīng)濟(jì)的方法達(dá)到即保證產(chǎn)量，又節(jié) 能的目的。如圖1所示，包括主電路1、控制系統(tǒng)2、人機(jī)交互系統(tǒng)3和旁路系統(tǒng)4，其中主電路 1中包括轉(zhuǎn)換開關(guān)5、延時開關(guān)6、監(jiān)視單元7以及抽油機(jī)8，控制系統(tǒng)2包括控制單元9和 流量計(jì)10，控制單元9中包含芯片ARM，人機(jī)交互系統(tǒng)3中包括觸摸屏11以及輸入輸出單 元12。在正常情況下，用戶在觸摸屏11內(nèi)選擇節(jié)能鍵，抽油機(jī)8通過主電路1進(jìn)行工作， 在一個啟停周期里，抽油機(jī)8先運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘，在這5分鐘內(nèi)，控制系統(tǒng)會采集油井內(nèi)出油狀 況，并將出油的數(shù)據(jù)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換(此過程由ARM完成)，并用數(shù)字量方式保留并儲存在控 制單元9中，以便于在后期模糊計(jì)算使用?？刂茊卧?經(jīng)過模糊計(jì)算后進(jìn)行判斷，若判定出 油量大于預(yù)設(shè)的設(shè)定值，則系統(tǒng)保持現(xiàn)狀繼續(xù)運(yùn)行，若判定出油量低于設(shè)定值，則經(jīng)過模糊 計(jì)算并將間歇時間設(shè)為tl并傳至延時開關(guān)處，5分鐘后，抽油機(jī)停止工作。當(dāng)間歇時間達(dá) 到tl，抽油機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，進(jìn)入下一個運(yùn)行周期。由于每次間歇時間會根據(jù)采油量的不同而改 變，從而在不影響產(chǎn)量的前提下達(dá)到節(jié)能降耗的目的。在運(yùn)行期間，監(jiān)視單元負(fù)責(zé)監(jiān)測主電路系統(tǒng)電壓、頻率與電流，若發(fā)生故障，由監(jiān) 視單元發(fā)送故障信號給控制單元，并由控制單元發(fā)送信號于轉(zhuǎn)換開關(guān)使旁路自動投入，同 時觸摸屏內(nèi)也會顯示故障原因。在實(shí)際使用中，該節(jié)電器可以作為一個獨(dú)立的配電柜，對抽油機(jī)進(jìn)行節(jié)電改造，也可以作為一個配套部件，與新生產(chǎn)的抽油機(jī)配套使用，增強(qiáng)抽油機(jī)的節(jié)電功能。 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，基于本實(shí)用新型的發(fā)明 實(shí)質(zhì)，還可以做出許多其它的變型和改進(jìn)，但這些變型和改進(jìn)均應(yīng)包含于本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求油田抽油機(jī)用節(jié)電器，包括在正常狀態(tài)下運(yùn)行的主電路，其特征在于還包括可根據(jù)抽油機(jī)負(fù)荷變化自動調(diào)節(jié)間歇時間的控制系統(tǒng)，以及當(dāng)主電路出現(xiàn)故障時可自動切換進(jìn)行工作旁路系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的油田抽油機(jī)用節(jié)電器，其特征在于所述控制系統(tǒng)包括變壓器、 濾波器及控制單元，變壓器用于轉(zhuǎn)換輸入控制單元的電壓，濾波器用于對輸入控制單元的 電源進(jìn)行物理濾波，控制單元包括ARM芯片，根據(jù)采集的油井內(nèi)的稠密程度的數(shù)據(jù)，實(shí)時控 制延時開關(guān)以自動調(diào)節(jié)抽油機(jī)的間歇時間。
3.如權(quán)利要求2所述的油田抽油機(jī)用節(jié)電器，其特征在于所述旁路系統(tǒng)包括斷路器 和輔助觸頭。
4.如權(quán)利要求3所述的油田抽油機(jī)用節(jié)電器，其特征在于所述控制系統(tǒng)還包括人機(jī) 交互系統(tǒng)，所述人機(jī)交互系統(tǒng)包括觸摸屏以及觸摸屏底層驅(qū)動。
5.如權(quán)利要求4所述的油田抽油機(jī)用節(jié)電器，其特征在于所述控制系統(tǒng)還包括監(jiān)視 單元，所述監(jiān)視單元監(jiān)測主回路系統(tǒng)電壓，頻率與電流，若發(fā)生故障，由監(jiān)視單元發(fā)送故障 信號給控制單元，并由控制單元發(fā)送信號于轉(zhuǎn)換開關(guān)使旁路自動投入，觸摸屏內(nèi)也會顯示 故障原因。
6.如權(quán)利要求5所述的油田抽油機(jī)用節(jié)電器，其特征在于所述控制系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù) 輸入輸出裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種油田抽油機(jī)用節(jié)電器，包括在正常狀態(tài)下運(yùn)行的主電路，其特征在于還包括可根據(jù)抽油機(jī)負(fù)荷變化自動調(diào)節(jié)間歇時間的控制系統(tǒng)，以及當(dāng)主電路出現(xiàn)故障時可自動切換進(jìn)行工作旁路系統(tǒng)。應(yīng)用本實(shí)用新型可以有效提高節(jié)能效果，提高油田的產(chǎn)油量。
文檔編號E21B43/00GK201763305SQ201020534828
公開日2011年3月16日 申請日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月19日
發(fā)明者馮暉, 魏強(qiáng) 申請人:科林泰克能源技術(shù)有限公司;科林泰克(北京)節(jié)能科技有限公司