【變頻調速螺桿泵】稠油開采技術“匠心獨運”

隨著我國油田的不斷發展，稠油開采規模越來越大。地面驅動抽油泵是稠油開采的重要生產方式。然而，變頻調速螺桿泵采油中存在的諸多問題制約了r的進一步發展。具體表現為：(1)地面驅動有桿泵啟動時，轉速瞬間升高，抽油桿產生較大慣性扭矩，導致抽油桿承受的扭矩大于抽油桿額定扭矩，抽油桿容易斷裂。(2)變頻調速螺桿泵關閉時，抽油桿扭矩載荷瞬間釋放，抽油桿快速反轉，容易造成抽油桿跳閘。(3)有桿泵井生產參數調整困難，管理不便。為解決馬達-桿運動問題，我們利用變頻器、蝸桿泵轉速-扭矩傳感器等設備研制了蝸桿泵變頻閉環自動控制裝置，解決了變頻調速螺桿泵生產問題，使變頻調速螺桿泵稠油開采取得了令人滿意的效果。
變頻調速螺桿泵變頻閉環自動控制系統的工作原理螺桿泵變頻閉環自動控制裝置包括蝸桿泵、轉速扭矩傳感器、單片機數據采集器、HD調節器、變頻控制系統(主要由變頻器、主控制電路和輔助電路組成)和輔助儀表。如iu標定塊相交控制系統圖所示，安裝在蝴蝶桿泵地面驅動裝置扭矩鉗下的鉺收集器鎘泵的鎘泵變頻閉環自動控制系統框圖通過信號調理和a/d轉換將實時測量的光桿轉速扭矩等生產參數轉換為單片機數據收集器，當蝴蝶桿泵軸的光桿扭矩遠低于設定值wai時，變頻裝置自動提高蝴蝶桿泵轉速；當實際扭矩接近或達到設定值結構時，螺桿泵轉速保持穩定。當實際光桿扭矩遠大于設定值時，變頻裝置自動降低螺桿泵的轉速，保證抽油泵的安全高效生產。自動控制系統具有軟啟動和軟停止功能。軟啟動功能可以延長啟動時間，減小慣性扭矩，防止抽油桿因瞬時扭矩過大而被擰下。軟停止功能可以延長停止時間，使抽油桿扭矩緩慢釋放，防止抽油桿扭矩因快速釋放而脫扣。
轉速扭矩傳感器該儀器可同時檢測抽油井抽油桿所承受的轉速和扭矩的變化。其工作原理如下：(1)扭矩傳感器：空心圓柱體作為彈性變形元件，扭矩軸承元件安裝在圓柱體上。當扭矩作用在傳感器上時，應變儀隨空心圓柱體變化，引起電阻值變化，將機械變化轉化為電信號變化，然后將電信號放大整形為標準信號輸出。(2)轉速傳感器: r傳感器氣缸上安裝有圓形光學碼盤。當傳感器圓柱體旋轉一次時，帶動光碼盤旋轉，切割光電管輸出100個脈沖信號，計算每分鐘脈沖總數，確定螺桿泵井轉速。

從變送器接收到被測電信號并與給定信號進行比較后，通過PID運算電路計算偏差信號，輸出0v直流電壓到變頻器，自動調節和控制系統的生產過程。