【摘要】游梁式抽油机以其结构合理、噪音小、使用方便、维修方便等特点，是油田应用最广泛的机械采油设备。本文以台达C2000变频器为控制中心，详细介绍了变频器在游梁式抽油机上运行和停止过程中的应用方法，同时结合电气控制原理，使得控制系统运行更加可靠稳定。

【Abstract】The beam-pumping unit with characteristics of reasonable structure, low noise, convenient use, convenient repair, is the most widely used in mechanical oil recovery equipment. Take the Delta C2000 inverter as the control center, this paper introduces the application of inverter in beam-pumping unit for running and stopping process, combined with the principle of electrical control, the control system will be more reliable and stable.

【关键字】游梁式抽油机;C2000变频器;三相异步电机;工变频自动切换

【Keywords】beam-pumping unit; C2000 Inverter; triple-phase asynchronous motor; variable frequency and power frequency switching

目前国内最常用的抽油机种类有游梁式抽油机、塔架式抽油机和螺杆泵式抽油机三种，其中游梁式抽油机作为一种简单、高效、操作方便的抽油设备，在各种含砂、含气、含水原油的开采中得到了广泛的应用。

某油田约有7万口采油井，其中游梁式抽油机数量高达近6万口，新建的采油厂作为油田的试验型井田配备了台达C2000高阶磁束向量通用型变频器，采用工变频自动切换的方式，使整个控制系统简单紧凑，运行可靠，达到了很好的节能效果。

1 游梁式抽油机的组成与工作原理

游梁式抽油机俗称“磕头机”，通过加压的办法使石油出井，其作为一种广泛的采油方式，在富油井、贫油井、稀油井、稠油井上都体现出了卓越的性能。

1.1 系统组成

游梁式抽油机主要由游梁—连杆—曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装备等四大部分组成。

工作时，电动机的传动经变速箱、曲柄连杆机构变成驴头的上下运动，驴头经光杆、抽油杆带动井下深井泵的柱塞作上下运动，从而不断地把井中的原油抽出井筒，再通过地面管线输送至计量站。

1.2 工作原理

当抽油机上冲程时，油管弹性收缩向上运动，带动机械解堵采油器向上运动，撞击滑套产生振动;同时，正向单流阀关闭，变径活塞总成封堵油，当抽油机下冲程时，油管弹性伸长向下运动，带动机械解堵采油器向下运动，撞击滑套产生振动;同时，反向单流阀部分关闭，变径活塞总成仍然封堵油套环形油道，使反向单流阀下方区域形成高压区，这一运动又对地层内的油流通道产生一种反向的冲击力。

图1 抽油机工作原理示意图

2 游梁式抽油机的节电技术

抽油机的节电技术通常采用变频调速控制，这样可以改变抽油机长期处于低效做功的状态，使其工作方式与油井实际负荷相匹配，保证每次都抽油，减少低效甚至无效抽取，从而降低电费开支，减少维护成本，提高运行效率。

变频器具有软起动功能，起动时电流较小，对电网冲击小，起动时能耗大为降低，同时减少了对电动机、变速箱、抽油机等大机械的冲击，延长了相关设备的使用寿命。

引进变频器控制可实现对设备上、下行程运行频率可调，以改变抽油机上、下行程的运行速度，达到了满足泵效的情况下耗用最少的电能。

由于抽油机下行时负载性质为位势负载，变频器加装制动电阻后恰能适应其工况。

图2抽油机

3 系统设计

台达C2000变频器通过VF模式控制三相异步电动机，当变频器出现故障停机时，变频器结合控制柜电气结构会自动将控制状态从变频切为工频，保证抽油机不停机。同时，在抽油机下行冲程时，变频器结合外部制动电阻，将回生能量合理释放。

C2000变频器与国产某品牌数据采集远传器相连接，将电机的运行工况、电流、转矩等数据远传到中控室内。