游梁式抽油機遠程智能監控系統

郭倩

摘要：本文在深入研究游梁式抽油機采油系統的基本結構和工作原理的基礎上，根據游梁式抽油機采油系統的特點，設計了能適應油田惡劣工況的數字油田抽油機遠程監控系統。

關鍵詞：游梁式抽油機 實時監測 GPRS 智能監控

1 概述

本文根據游梁式抽油機采油系統的特點，設計了能適應油田惡劣工況的數字油田抽油機遠程監控系統。該監控系統采用高精度的專用傳感器實時監控抽油機的運行狀態，通過數據傳輸，將采集到的數據傳送到本地主控終端監控中心。該系統可以及時發現異常情況，方便工作人員處理。

2 游梁式抽油機的結構

游梁式抽油機是一種變形的四連桿機構，基本結構如圖1所示：

3 抽油機監控系統結構

3.1 總體介紹 這項監控系統采用的有桿泵抽油系統工作原理，利用高精度的井口采集終端，可以獲取關于抽油機井很多的工作參數，比如電流、溫度等，然后把這些數據及時的上傳到監控中心，就實現了抽油機井工作狀況的實時監測。

3.2 工作原理 數字化油田抽油機遠程監控系統的整體結構如圖2所示：

根據抽油機的工作過程，該監控系統分為三部分：井口遠程采集終端模塊、信息傳輸模塊、監控中心模塊。井場設計為主從式：抽油機主電機拖動四連桿結構做周期機械運動，帶動抽油泵完成抽汲周期，將原油抽汲到地面。在抽油機運行過程中，在抽油機上安裝的井口遠程采集終端（RTU），角位移傳感器、載荷傳感器、井口溫度、流量、壓力傳感器、三相電參數采集模塊等將感知到的物理信號調理為電信號傳回RTU，在RTU中通過對懸點位移信號和載荷信號的分析完成示功圖數據的采集與處理，通過節能控制算法計算出抽油機的最佳沖次或間抽控制策略，然后通過變頻器驅動抽油機主電機；通過對抽油機主電機電參數的分析完成抽油機平衡度的計算，然后通過控制調平衡小電機完成抽油機平衡度的調節。抽油機運行參數、示功圖參數、遠端控制參數的雙向傳輸通過安裝于智能控制柜內的GPRS無線通信模塊實現。

4 監控系統各組成部分介紹

4.1 井口采集終端 井口采集終端是由（RTU）通過傳感器采集抽油機參數，從而實現數據的采集。采集的參數主要有：電動機三相電壓、電流、軸瓦溫度、吊負荷、位移、油溫度、壓力等。

4.2 數據傳輸 抽油機監控系統采用短距離無線通信和GPRS通訊兩種方式實現數據的實時傳輸。它負責將系統采集到的信號發送給遠端的監控計算機，使監控中心可以方便的檢測察到遠端現場的情況。各個油井把油井工況數據利用短距離無線通信模塊發送到GPRS模塊和它的遠程監測終端，這個終端會把這些數據發送到中心監測站，就實現了數據的傳輸。

4.3 本地主控終端計算機監控中心 ①監控中心介紹。監測系統的核心部分就是監控中心，它負責對上傳的現場數據進行處理和分析。②監控中心任務。監控中心會把收到的數據和監控中心參數設定進行對比，一旦發現異常情況會及時的顯示出來，并根據監控數據畫出示功圖，分析和判斷抽油機運行的情況。與此同時，進行遠程控制操作。

5 結論

①本文在深入分析游梁式抽油機工作過程的基礎上，開發出智能監控系統。②該系統能全天候數據采集，實時觀察油井工作情況，達到確保生產安全，減少事故損失的效果。③通過實時故障報警，使油井在最短的時間內恢復正常生產，達到減少停井時間，提高采油時率的效果；④通過使用抽油井抽空控制，達到降低電能消耗，減少設備磨損的效果。

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