本文關(guān)鍵詞：游梁式抽油機(jī)節(jié)能控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：游梁式抽油機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用、維護(hù)方便等諸多特點(diǎn),一直在有桿采油系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。但是,游梁式抽油機(jī)所處工況環(huán)境復(fù)雜多變,其載荷也具有交變性、周期性和沖擊性,這就使其電動(dòng)機(jī)載荷率很低,尤其是在油井供液能力不足的情況下。這樣就造成了電能的極大浪費(fèi)。因此,研究游梁式抽油機(jī)節(jié)能控制意義重大。本文針對(duì)同一區(qū)塊內(nèi)油井供液不足時(shí),油井產(chǎn)量低,電能浪費(fèi)嚴(yán)重的問題,在分析了游梁式抽油機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能原理和游梁式抽油機(jī)載荷特性后,提出了以懸點(diǎn)示功圖面積值作為被控參數(shù)的游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制解決方案。為了提高集控水平,集群控制系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程雙向傳輸數(shù)據(jù)。中控室的控制器可以遠(yuǎn)程監(jiān)控區(qū)塊內(nèi)抽油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)了解抽油機(jī)工況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)供液不足時(shí),實(shí)施節(jié)能控制,降低電能消耗。由于游梁式抽油機(jī)采油系統(tǒng)難以使用經(jīng)典控制理論建立精確的數(shù)學(xué)模型,所以本文在分析了模糊控制的特點(diǎn)后,依據(jù)模糊控制方法,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了模糊控制器；同時(shí),針對(duì)抽油機(jī)工況擾動(dòng)變化大時(shí)控效果不理想的問題,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了自調(diào)整比例因子模糊控制器,提高了控制效果。在完成系統(tǒng)硬件選型設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)開發(fā)后,在實(shí)驗(yàn)室以ControlLogix5000集成控制架構(gòu)為核心設(shè)計(jì)搭建了游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)模擬平臺(tái),使用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。通過對(duì)比使用游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)后的試驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)抽油機(jī)能耗明顯下降、運(yùn)行效率得到提升。試驗(yàn)結(jié)果表明,游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：游梁式抽油機(jī) 變頻調(diào)速 節(jié)能控制 自調(diào)整比例因子模糊控制
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE933.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 研究背景和意義8
• 1.2 抽油機(jī)變頻節(jié)能技術(shù)的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 抽油機(jī)節(jié)能技術(shù)簡介8-9
• 1.2.2 抽油機(jī)變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀9-10
• 1.2.3 抽油機(jī)變頻控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)10-11
• 1.3 研究內(nèi)容11-12
• 1.4 本章對(duì)小結(jié)12-13
• 第2章 游梁式抽油機(jī)節(jié)能分析13-21
• 2.1 游梁式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理13-14
• 2.1.1 游梁式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)13
• 2.1.2 游梁式抽油機(jī)工作原理13-14
• 2.2 游梁式抽油機(jī)載荷特征分析14-16
• 2.3 游梁式抽油機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能原理16-17
• 2.3.1 游梁式抽油機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)16-17
• 2.3.2 游梁式抽油機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能的基本原理17
• 2.4 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理17-19
• 2.5 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的機(jī)械特性19-20
• 2.6 本章小結(jié)20-21
• 第3章 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及硬件實(shí)現(xiàn)21-38
• 3.1 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)功能分析21
• 3.2 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)21-24
• 3.2.1 反映游梁式抽油機(jī)工況的參數(shù)22-23
• 3.2.2 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)節(jié)能控制功能原理23-24
• 3.3 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)硬件架構(gòu)24-25
• 3.4 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)硬件選型25-32
• 3.4.1 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)后端硬件選型25-27
• 3.4.2 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)前端硬件選型27-29
• 3.4.3 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)前端硬件處理器模塊設(shè)計(jì)29-32
• 3.5 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)前端硬件驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)32-36
• 3.5.1 處理器模塊驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)32-35
• 3.5.2 遠(yuǎn)程通信模塊驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)35-36
• 3.6 本章小結(jié)36-38
• 第4章 游梁式抽油機(jī)節(jié)能控制功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)38-49
• 4.1 模糊控制器的設(shè)計(jì)38-43
• 4.1.1 輸入量模糊化40-41
• 4.1.2 確定模糊控制規(guī)則41-42
• 4.1.3 輸出量清晰化及模糊控制表的建立42-43
• 4.2 自適應(yīng)模糊控制器簡介43-44
• 4.3 自調(diào)整比例因子模糊控制器設(shè)計(jì)44-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第5章 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)49-58
• 5.1 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)49
• 5.2 節(jié)能控制功能模塊的設(shè)計(jì)與開發(fā)49-53
• 5.2.1 懸點(diǎn)數(shù)據(jù)采集功能51-52
• 5.2.2 示功圖面積計(jì)算功能52-53
• 5.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊的設(shè)計(jì)與開發(fā)53-54
• 5.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的設(shè)計(jì)與開發(fā)54-56
• 5.4.1 用戶信息表55
• 5.4.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表55-56
• 5.4.3 控制輸出表56
• 5.5 遠(yuǎn)程訪問模塊設(shè)計(jì)與開發(fā)56-57
• 5.6 本章小結(jié)57-58
• 第6章 游梁式抽油機(jī)集群節(jié)能控制系統(tǒng)調(diào)試與節(jié)能試驗(yàn)58-66
• 6.1 游梁式抽油機(jī)工況模擬器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)58-61
• 6.1.1 電源模塊58-59
• 6.1.2 信號(hào)產(chǎn)生模塊59-60
• 6.1.3 游梁式抽油機(jī)工況模擬器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)60-61
• 6.2 節(jié)能控制功能的實(shí)現(xiàn)61-63
• 6.2.1 懸點(diǎn)數(shù)據(jù)采集功能的實(shí)現(xiàn)62-63
• 6.2.2 示功圖面積計(jì)算功能的實(shí)現(xiàn)63
• 6.3 節(jié)能控制效果分析63-65
• 6.4 本章小結(jié)65-66
• 第7章 總結(jié)與展望66-68
• 7.1 總結(jié)66
• 7.2 展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 附錄72-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74

【相似文獻(xiàn)】

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