本文選題：抽油機(jī)　切入點(diǎn)：開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)　出處：《西安石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：我國(guó)大多數(shù)陸上油田已經(jīng)處于開(kāi)采中后期階段。在中后期或低產(chǎn)油井開(kāi)采中,油井產(chǎn)液量波動(dòng)范圍大,常用的抽油機(jī)系統(tǒng)工況不能隨著油井產(chǎn)液量的變化而改變,導(dǎo)致頻繁出現(xiàn)“空抽”或“不滿(mǎn)抽”現(xiàn)象,電能損耗大,抽油機(jī)系統(tǒng)效率低。本文針對(duì)油田生產(chǎn)中頻繁出現(xiàn)“空抽”或“不滿(mǎn)抽”現(xiàn)象造成能源浪費(fèi)的問(wèn)題,以節(jié)能降耗增加效益為目標(biāo),通過(guò)對(duì)抽油機(jī)控制系統(tǒng)的研究與分析,設(shè)計(jì)了一種基于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的抽油機(jī)智能控制系統(tǒng),提高了抽油機(jī)系統(tǒng)工況與油井產(chǎn)液能力的適應(yīng)性。首先,通過(guò)分析抽油機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理及控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的控制電路,包括電流采樣電路、轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路以及電源電壓轉(zhuǎn)換電路。其次,提出了一種動(dòng)態(tài)標(biāo)定滿(mǎn)抽電流方法,該方法標(biāo)定的滿(mǎn)抽電流大小隨著油井工況的變化實(shí)時(shí)發(fā)生改變。接著,根據(jù)動(dòng)態(tài)標(biāo)定滿(mǎn)抽電流方法設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)算法。該算法通過(guò)油井的出液量決定的電機(jī)電流大小來(lái)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)速,使抽油機(jī)一直處于近滿(mǎn)抽狀態(tài)。最后使用KeilμVision5開(kāi)發(fā)平臺(tái)和ULINK2仿真器對(duì)基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的處理器LPC1768配置,并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了模擬測(cè)試。模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的智能控制系統(tǒng)通過(guò)比較電機(jī)相電流和滿(mǎn)抽電流的大小來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,使抽油機(jī)達(dá)到最佳工作狀態(tài),從而提高了抽油機(jī)系統(tǒng)效率,達(dá)到了節(jié)能降耗的效果。
[Abstract]:Most onshore oil fields in China are already in the middle and late stage of production. In the middle and late stage of production or in low production wells, the oil well fluid production fluctuates greatly, and the commonly used pumping unit system conditions can not be changed with the change of oil well liquid production. As a result of frequent occurrence of "empty pumping" or "unsatisfactory pumping", large power consumption and low efficiency of pumping unit system, this paper aims at the problem of energy waste caused by frequent "empty pumping" or "dissatisfaction pumping" in oilfield production. Based on the research and analysis of the control system of pumping unit, an intelligent control system of pumping unit based on switched reluctance motor is designed. The adaptability of pumping unit system working condition and oil well liquid production ability is improved. Firstly, by analyzing the working principle and control system of pumping unit and switched reluctance motor, the control circuit of the system, including current sampling circuit, is designed. The speed detection circuit, the speed adjusting circuit and the power supply and voltage conversion circuit. Secondly, a method of dynamic calibration full pump current is proposed, which changes the full pump current with the change of the working conditions of the well in real time. According to the method of dynamic calibrating full pumping current, a speed regulation algorithm is designed, which adjusts the speed of switched reluctance motor by the current size of the motor determined by the fluid output of the well. Finally, the Keil 渭 Vision5 development platform and ULINK2 simulator are used to configure the processor LPC1768 based on the ARM Cortex-M3 kernel, and a simulation test platform is built. The simulation results show that, The intelligent control system designed in this paper adjusts the motor speed by comparing the magnitude of the motor phase current and the full pump current, which makes the pumping unit achieve the best working state, thus improves the efficiency of the pumping unit system and achieves the effect of saving energy and reducing consumption.
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TE933.1;TP273.5

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