引言：

作為當(dāng)前世界能源與化工行業(yè)原理支柱的石油，被喻為工業(yè)的血液，每時每刻都牽動著每個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。作為整個石油開采工程的關(guān)鍵設(shè)備，抽油機(jī)在石油開采中充當(dāng)著非常重要的角色。

在當(dāng)前的石油開采中，應(yīng)用最廣泛的主要是游梁式與直驅(qū)式兩種抽油機(jī)，二者之間各有各的優(yōu)缺點，二者分別應(yīng)用在不同深度的油田上。傳統(tǒng)游梁式抽油機(jī)，也就是磕頭機(jī)，抽油桿行程一般只有2到3米，抽油效率較慢，且使用能耗電阻來消耗倒發(fā)電，比較浪費電能；而直驅(qū)式抽油機(jī)，因螺桿長度的限制，一般只能應(yīng)用在深度較淺的油田上。

隨著時代的發(fā)展，為了響應(yīng)國家節(jié)能環(huán)保的口號，提高設(shè)備的工作效率，卷揚(yáng)機(jī)式抽油機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

一、設(shè)備介紹

卷揚(yáng)機(jī)式抽油機(jī)根據(jù)油井的深度不同，可分為8型機(jī)、14型機(jī)、18型機(jī)和24型機(jī)。其驅(qū)動部分配備變頻器（VFD）采用閉環(huán)控制方式，電機(jī)加裝減速機(jī)帶動滾筒，滾筒收放70米長的鋼繩，使抽油泵可在深度50米處上下往返，作業(yè)油井深度可達(dá)2000-3000米。油井上行過程中，機(jī)器一直處于抽油狀態(tài)；下行過程中，電機(jī)處于輕載運(yùn)行狀態(tài)，其倒發(fā)電產(chǎn)生的電能直接通過回饋單元回饋到輸入端電網(wǎng)中，無能量浪費，可大大提高節(jié)能效率。

二、方案介紹

不久之前在我國西部某地區(qū)的采油施工現(xiàn)場中，一臺（55KW）變頻器在14型卷揚(yáng)機(jī)式抽油機(jī)上完成了成功應(yīng)用。

該設(shè)備控制柜內(nèi)采取恒溫控制，觸摸屏、PLC、變頻設(shè)備通過交換機(jī)進(jìn)行通訊；觸摸屏與變頻設(shè)備之間采用MODBUS通訊，用來修改參數(shù)值和監(jiān)視部分運(yùn)行數(shù)據(jù)；變頻設(shè)備主控板部位另外加裝一塊EN-PG03擴(kuò)展卡，與電機(jī)末端編碼器相連形成閉環(huán)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)精確和快速響應(yīng)的高性能矢量控制。系統(tǒng)通過觸摸屏進(jìn)行操作，可以設(shè)定行程深度、變頻設(shè)備運(yùn)行速度、以及運(yùn)行時負(fù)載的重量范圍，當(dāng)運(yùn)行行程和負(fù)載重量超過設(shè)定值，機(jī)器會報警停止工作，以保護(hù)機(jī)器。運(yùn)行的行程深度和負(fù)載重量等參數(shù)會實時記錄，可以形成曲線圖片，通過聯(lián)網(wǎng)裝置發(fā)送到手機(jī)上實時查看。

系統(tǒng)接線

部分參數(shù)設(shè)置

變頻器應(yīng)用優(yōu)勢：

（1）主板除可配備不同制式擴(kuò)展卡，與電機(jī)編碼器相連，形成閉環(huán)控制，使得系統(tǒng)更安全；

（2）提高了設(shè)備的工作效率，減少了能源浪費，使系統(tǒng)更加節(jié)能；

（3）提升設(shè)備整體性能，使其實用性高，推廣性強(qiáng)，應(yīng)用前景廣闊。

（4）抽油機(jī)變頻器的抱閘邏輯控制輸出部分，能夠很好的在力矩建立和松抱閘之間達(dá)到平穩(wěn)過渡，并且令加減速，起停非常平穩(wěn)精準(zhǔn)；