游梁式抽油机远程智能监控系统

郭倩

摘要：本文在深入研究游梁式抽油机采油系统的基本结构和工作原理的基础上，根据游梁式抽油机采油系统的特点，设计了能适应油田恶劣工况的数字油田抽油机远程监控系统。

关键词：游梁式抽油机 实时监测 GPRS 智能监控

1 概述

本文根据游梁式抽油机采油系统的特点，设计了能适应油田恶劣工况的数字油田抽油机远程监控系统。该监控系统采用高精度的专用传感器实时监控抽油机的运行状态，通过数据传输，将采集到的数据传送到本地主控终端监控中心。该系统可以及时发现异常情况，方便工作人员处理。

2 游梁式抽油机的结构

游梁式抽油机是一种变形的四连杆机构，基本结构如图1所示：

3 抽油机监控系统结构

3.1 总体介绍 这项监控系统采用的有杆泵抽油系统工作原理，利用高精度的井口采集终端，可以获取关于抽油机井很多的工作参数，比如电流、温度等，然后把这些数据及时的上传到监控中心，就实现了抽油机井工作状况的实时监测。

3.2 工作原理 数字化油田抽油机远程监控系统的整体结构如图2所示：

根据抽油机的工作过程，该监控系统分为三部分：井口远程采集终端模块、信息传输模块、监控中心模块。井场设计为主从式：抽油机主电机拖动四连杆结构做周期机械运动，带动抽油泵完成抽汲周期，将原油抽汲到地面。在抽油机运行过程中，在抽油机上安装的井口远程采集终端（RTU），角位移传感器、载荷传感器、井口温度、流量、压力传感器、三相电参数采集模块等将感知到的物理信号调理为电信号传回RTU，在RTU中通过对悬点位移信号和载荷信号的分析完成示功图数据的采集与处理，通过节能控制算法计算出抽油机的最佳冲次或间抽控制策略，然后通过变频器驱动抽油机主电机；通过对抽油机主电机电参数的分析完成抽油机平衡度的计算，然后通过控制调平衡小电机完成抽油机平衡度的调节。抽油机运行参数、示功图参数、远端控制参数的双向传输通过安装于智能控制柜内的GPRS无线通信模块实现。

4 监控系统各组成部分介绍

4.1 井口采集终端 井口采集终端是由（RTU）通过传感器采集抽油机参数，从而实现数据的采集。采集的参数主要有：电动机三相电压、电流、轴瓦温度、吊负荷、位移、油温度、压力等。

4.2 数据传输 抽油机监控系统采用短距离无线通信和GPRS通讯两种方式实现数据的实时传输。它负责将系统采集到的信号发送给远端的监控计算机，使监控中心可以方便的检测察到远端现场的情况。各个油井把油井工况数据利用短距离无线通信模块发送到GPRS模块和它的远程监测终端，这个终端会把这些数据发送到中心监测站，就实现了数据的传输。

4.3 本地主控终端计算机监控中心 ①监控中心介绍。监测系统的核心部分就是监控中心，它负责对上传的现场数据进行处理和分析。②监控中心任务。监控中心会把收到的数据和监控中心参数设定进行对比，一旦发现异常情况会及时的显示出来，并根据监控数据画出示功图，分析和判断抽油机运行的情况。与此同时，进行远程控制操作。

5 结论

①本文在深入分析游梁式抽油机工作过程的基础上，开发出智能监控系统。②该系统能全天候数据采集，实时观察油井工作情况，达到确保生产安全，减少事故损失的效果。③通过实时故障报警，使油井在最短的时间内恢复正常生产，达到减少停井时间，提高采油时率的效果；④通过使用抽油井抽空控制，达到降低电能消耗，减少设备磨损的效果。

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