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
；tongshi，zhengxiangdanliufaguanbi，bianjinghuosaizongchengfengduyou

，dangchouyoujixiachongchengshi，youguandanxingshenchangxiangxiayundong，daidongjixiejieducaiyouqixiangxiayundong
，zhuangjihuataochanshengzhendong

；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VF模mo式shi控kong製zhi三san相xiang異yi步bu電dian動dong機ji
，當dang變bian頻pin器qi出chu現xian故gu障zhang停ting機ji時shi，變bian頻pin器qi結jie合he控kong製zhi櫃gui電dian氣qi結jie構gou會hui自zi動dong將jiang控kong製zhi狀zhuang態tai從cong變bian頻pin切qie為wei工gong頻pin，保bao證zheng抽chou油you機ji不bu停ting機ji。同tong時shi，在zai抽chou油you機ji下xia行xing衝chong程cheng時shi，變bian頻pin器qi結jie合he外wai部bu製zhi動dong電dian阻zu
，將jiang回hui生sheng能neng量liang合he理li釋shi放fang。

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7月yue
，畢bi業ye於yu佳jia木mu斯si大da學xue，自zi動dong化hua專zhuan業ye。現xian任ren中zhong達da電dian通tong東dong北bei大da區qu業ye務wu支zhi援yuan處chu高gao級ji應ying用yong工gong程cheng師shi，從cong事shi中zhong達da機ji電dian產chan品pin在zai黑hei龍long江jiang區qu域yu的de技ji術shu支zhi持chi和he推tui廣guang工gong作zuo
，有you著zhe豐feng富fu的de業ye界jie經jing驗yan。