1概述            我國產油區很多油田均為低孔低滲的復雜斷塊油田，大多采用游梁式抽油機，俗稱“磕頭機”。傳統的抽油機由普通交流異步電動機直接拖動，因其機械特性，電機一直處于電動與發電兩種狀態之間切換，且切換頻率較高。當電機處于發電狀態時，會將多余能量反饋至電網，引起主回路母線電壓升高，降低電網供電質量，頻繁的沖擊也會造成電機的損壞，影響生產效率，增加維護成本，給企業造成重大的損失。為了進一步提高采油效率，降低維護成本，提高抽油機數字化、信息化、智能化程度，新一代抽油機專用驅動器的普及應用顯的尤為重要。

圖1：抽油機外形

2工作原理            當抽油機工作時，驢頭懸點上作用的載荷是變化的。上沖程時，抽油桿柱帶著柱塞向上運動，柱塞上的游動閥受管內液柱壓力而關閉。此時泵內壓力降低，固定閥在環形空間液柱壓力(沉沒壓力)與泵內壓力之差的作用下被打開。泵內吸入液體、井口排出液體。下沖程時，柱塞下行，固定閥在重力作用下關閉。泵內壓力增加，當泵內壓力大于柱塞以上液柱壓力時，游動閥被頂開， 柱塞下部的液體通過游動閥進入柱塞上部，使泵排出液體，抽油機桿柱轉而對電動機做功，使電動機處于發電機的運行狀態。

圖2：抽油機各機構名稱

由此可見當抽油機未進行輸出平衡時，上、下沖程的載荷極不均勻，這樣嚴重影響了抽油機的連桿機構、減速箱和電動機的效率和壽命，惡化抽油桿的工作環境，增加它的斷裂次數。因此整個抽油機的改造工作重點在于電機能根據不同的做功情況調整自己的輸出，降低電能的損耗，減少對電網的沖擊，并且還要具備強大的聯網能力，方便客戶進行遠程的監控與維護。

圖3：普通控制時的電機做功圖

3解決方案    

根據我國油田分布特點，抽油機工作現況，將控制的驅動部件選用我司AC100系列矢量型變頻調速器。

圖4:現場安裝調試

相比傳統的抽油機變頻調速系統，我司AC100專門針對油田行業進行了以下優化：

1、沖程設定自學習功能。功能說明：當進入沖程修改界面后只需要進行一次自學習即可得到沖程范圍。

2、無接近開關或者接近開關損壞后的沖程自學習功能。功能說明：無接近開關或接近開關失效后，通過手動自學習方式，可以使抽油機在短時間內繼續運行。

圖5：無接近開關或者接近開關損壞后的沖程自學習流程圖

3、增加電參界面。功能說明：顯示電流平衡度、功率平衡度和平均功率平衡度等相關電參數，方便客戶對抽油機的能效進行評估。

4、豐富的通信擴展能力方便客戶進行設備的遠程管理、維護以及各種抽油數據的采集。我司AC100控制器可選配CANOPEN通信模塊，無線GPS模塊等，用戶可根據自己的實際情況進行選配。

圖6：無線組網拓樸圖

    經過現場實際生產考驗我司AC100在抽油機上的表現獲得了一致好評。 因為篇幅的原因，這里將不在對AC100相關參數一一列舉。

4結束語    

AC100簡單的操作方式，各種參數的自學習功能幾乎是一鍵完成，大大降低了現場操作人員的工作強度；強大的組網能力，讓油井的數據采集、設備的監控與維護可以實現遠程操作，為油田的無人化、智能化、信息化生產提供可能。