目前國內最常用的抽油機種類有遊梁式抽油機
、塔架式抽油機和螺杆泵式抽油機三種
，其中遊梁式抽油機作為一種簡單
、高效
、操作方便的抽油設備，在各種含砂
、含氣、含水原油的開采中得到了廣泛的應用。

某油田約有7萬口采油井
，其中遊梁式抽油機數量高達近6萬口

，新建的采油廠作為油田的試驗型井田配備了台達C2000高階磁束向量通用型變頻器，采用工變頻自動切換的方式，使整個控製係統簡單緊湊，運行可靠

，達到了很好的節能效果。

1  遊梁式抽油機的組成與工作原理

遊梁式抽油機俗稱“磕頭機”，通過加壓的辦法使石油出井
，其作為一種廣泛的采油方式

，在富油井、貧油井
、稀油井
、稠油井上都體現出了卓越的性能。

1.1 係統組成

遊梁式抽油機主要由遊梁—連杆—曲柄機構

、減速箱、動力設備和輔助裝備等四大部分組成。

工作時，電動機的傳動經變速箱、曲柄連杆機構變成驢頭的上下運動
，驢頭經光杆、抽油杆帶動井下深井泵的柱塞作上下運動
，從而不斷地把井中的原油抽出井筒，再通過地麵管線輸送至計量站。

1.2 工作原理

當抽油機上衝程時
，油管彈性收縮向上運動，帶動機械解堵采油器向上運動，撞擊滑套產生振動；同tong時shi
，正zheng向xiang單dan流liu閥fa關guan閉bi，變bian徑jing活huo塞sai總zong成cheng封feng堵du油you，當dang抽chou油you機ji下xia衝chong程cheng時shi，油you管guan彈dan性xing伸shen長chang向xiang下xia運yun動dong，帶dai動dong機ji械xie解jie堵du采cai油you器qi向xiang下xia運yun動dong，撞zhuang擊ji滑hua套tao產chan生sheng振zhen動dong
；同(tong)時(shi)

，反(fan)向(xiang)單(dan)流(liu)閥(fa)部(bu)分(fen)關(guan)閉(bi)
，變(bian)徑(jing)活(huo)塞(sai)總(zong)成(cheng)仍(reng)然(ran)封(feng)堵(du)油(you)套(tao)環(huan)形(xing)油(you)道(dao)，使(shi)反(fan)向(xiang)單(dan)流(liu)閥(fa)下(xia)方(fang)區(qu)域(yu)形(xing)成(cheng)高(gao)壓(ya)區(qu)，這(zhe)一(yi)運(yun)動(dong)又(you)對(dui)地(di)層(ceng)內(nei)的(de)油(you)流(liu)通(tong)道(dao)產(chan)生(sheng)一(yi)種(zhong)反(fan)向(xiang)的(de)衝(chong)擊(ji)力(li)。

圖1 抽油機工作原理示意圖

2  遊梁式抽油機的節電技術

抽(chou)油(you)機(ji)的(de)節(jie)電(dian)技(ji)術(shu)通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)控(kong)製(zhi)，這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)改(gai)變(bian)抽(chou)油(you)機(ji)長(chang)期(qi)處(chu)於(yu)低(di)效(xiao)做(zuo)功(gong)的(de)狀(zhuang)態(tai)
，使(shi)其(qi)工(gong)作(zuo)方(fang)式(shi)與(yu)油(you)井(jing)實(shi)際(ji)負(fu)荷(he)相(xiang)匹(pi)配(pei)，保(bao)證(zheng)每(mei)次(ci)都(dou)抽(chou)油(you)，減(jian)少(shao)低(di)效(xiao)甚(shen)至(zhi)無(wu)效(xiao)抽(chou)取(qu)

，從(cong)而(er)降(jiang)低(di)電(dian)費(fei)開(kai)支(zhi)，減(jian)少(shao)維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)
，提(ti)高(gao)運(yun)行(xing)效(xiao)率(lv)。

變頻器具有軟起動功能
，起動時電流較小
，對電網衝擊小
，起動時能耗大為降低，同時減少了對電動機、變速箱
、抽油機等大機械的衝擊，延長了相關設備的使用壽命。

引進變頻器控製可實現對設備上
、下行程運行頻率可調，以改變抽油機上、下行程的運行速度
，達到了滿足泵效的情況下耗用最少的電能。

由於抽油機下行時負載性質為位勢負載，變頻器加裝製動電阻後恰能適應其工況。

圖2抽油機

3  係統設計

台達C2000變頻器通過VFmoshikongzhisanxiangyibudiandongji，dangbianpinqichuxianguzhangtingjishi
，bianpinqijiehekongzhiguidianqijiegouhuizidongjiangkongzhizhuangtaicongbianpinqieweigongpin，baozhengchouyoujibutingji。tongshi，zaichouyoujixiaxingchongchengshi，bianpinqijiehewaibuzhidongdianzu，jianghuishengnenglianghelishifang。

C2000變頻器與國產某品牌數據采集遠傳器相連接，將電機的運行工況
、電流、轉矩等數據遠傳到中控室內。

3.1 C2000變頻器特點

台達C2000高階磁束向量通用型變頻器集驅動（IM/PM）、控製（PLC）、顯示（文本）、以及多種協議現場總線技術於一體

，內建CANOpen可做主站
，具有高性能、易維護、多語言操作等特點：

異步及同步電機控製一體化，具有多種控製模式，對電機可實現開閉環控製；

啟動轉矩在0.5Hz時可達150%以上，並支持重載模式；

過載能力最大200%轉矩電流；

內置PLC功能，程序容量10K步
；

強大的麵板編輯功能，相當於文本使用
，並且麵板參數設定有文字提示

，使用簡便；

模塊化設計，控製端子及風扇可拆卸，並支持穿牆式安裝
；

豐富的網絡擴展功能，內建CANOpen，可擴展Profibus、DeviceNet
、MODBUS TCP、EtherNet-IP現場總線及以太網絡卡；

-50℃至+50℃超寬環境溫度，全球安規兼容於CE/UL/CUL。

3.2 C2000的基本參數設置

變頻器的參數設置主要分為兩部分，一為基本參數，二為通訊參數。

表1 變頻器主要參數設置

3.3電氣控製原理

遊梁式抽油機在變頻櫃門板上進行操作，變頻控製櫃門板上有啟動、停止
、故障複位
、工變頻轉換按鈕
，並有運轉指示燈

、工變頻指示燈和電位計調整電機轉速旋鈕
，可以在現場或遠程對變頻櫃進行實時操作。

當變頻器在運轉中出現故障時，變頻器會利用繼電器輸出功能自動將變頻狀態切為工頻狀態
，保證了抽油機不停機，同時，C2000變頻器通過RS485與北京安控CPU相連接，可以遠程上傳數據和遠程修改相關參數。

圖3 抽油機控製櫃

圖4 控製櫃正麵與背麵（安控模塊）

4  係統節能

采油井在開采過程中
，油況可能隨時發生變化，C2000變頻器可以實時將負載情況送到北京安控CPU內nei進jin行xing分fen析xi計ji算suan
，從cong而er得de到dao合he理li的de轉zhuan速su控kong製zhi。同tong時shi
，還hai可ke以yi根gen據ju采cai油you廠chang的de采cai油you量liang指zhi標biao，由you采cai油you工gong人ren自zi行xing或huo定ding時shi改gai變bian輸shu出chu頻pin率lv，滿man足zu了le手shou動dong與yu自zi動dong控kong製zhi的de二er合he一yi功gong能neng，不bu僅jin節jie約yue了le電dian能neng，還hai節jie省sheng了le人ren力li物wu力li，深shen受shou用yong戶hu好hao評ping。

5  結束語

台達C2000變頻器（18.5～30KW）自2012年10月份在華北某油田多個遊梁式抽油機井口投運，運行效果穩定，節能明顯
，並且操作簡便易懂，在客戶處取得了良好反響。

作者簡介：

趙成亮

，男，出生於1984年7yue，biyeyujiamusidaxue

，zidonghuazhuanye。xianrenzhongdadiantongdongbeidaquyewuzhiyuanchugaojiyingyonggongchengshi，congshizhongdajidianchanpinzaiheilongjiangquyudejishuzhichihetuiguanggongzuo，youzhefengfudeyejiejingyan。