刘文波，雷剑，金伟，李清镇
摘要：孤岛采油厂试验应用了一种结合电机控制、信号检测和嵌入式控制等多方面先进技术的电气设备，达到了提高油田的开发水平和节能降耗的目的。本文介绍了该智能控制机的特点、结构、系统功能和运行方式及其使用效果。
关键词：抽油机；智能控制机；节能降耗；自动
中图分类号：TM571.64文献标识码：B
目前，抽油机是油田开发的主要机械设备。由于油田开采进入中后期，开始动用二、三类储量，三次采油井已达50%。随着聚合物浓度的增加，间抽井、低液井、稠油井增多，特别是高见聚井的浓度上升，需要间隙排液，低产井的液面恢复都需要间抽控制。此外电机过载烧毁等问题也非常普遍。因此需要对抽油机的动力供给系统进行系统的、有针对性的自动控制和适时调节，以达到进一步提高油田开发水平，节能降耗的目的。
抽油机智能控制机是一种结合了电机控制、信号检测和嵌入式控制等多方面先进技术的电气设备，具有安装简便、控制灵活、使用安全、保护完善、节能效果显著、成本低廉的优点，目前已在许多油田应用。
一、智能控制机结构功能及运行方式
智能控制机主要由机壳、电力控制部件、计算机控制核心部件三部分组成。
以Intel89c51单片机为计算机控制核心部件，安装在一个全封闭的小机箱内，以增强其防尘和安全性。计算机核心部件和外围器件之间均通过光电隔离，所有输入输出信号的引线全部加滤波电路，从而增强系统的抗干扰能力。
1．系统功能
提供手动和自动两种运行方式。系统主要在自动状态下工作，由计算机保障获得最佳运行效果。在故障或其它需要情况下，可将系统切换到手动状态。在自动运行状态下，因外部断电造成停机时，来电后系统会自动开机运行。
在自动运行状态下，每当系统由停机转向开机前均发出声响报警，提醒操作人员、警告路人或惊吓动物尽快离开现场，以防撞击事故。
温度较低时，石油容易凝固。特别是当抽油机停抽，管路中石油停止流动时，更容易导致管路堵塞。因此该系统自动对环境温度进行检测，在温度较低时限定较短的停机时间，冬天严寒季节保持不停机运行。另外，系统提供的“固定周期运行方式”也可达到同样的目的，系统可通过设定的停机时间，以停机时间很短或不停机的连续运行方式工作。
当发生电机过热保护器动作或抽油杆折断、配重脱落时，不仅立即停机，而且可记录下该事故发生的时间，同时在显示器上报警显示。电机过载停机后，系统自我保护，不会再自动开机运行。只有在排除故障，按下故障清除键后，才能在自动状态下重新开机运行，可有效防止误操作。
2．运行方式选择
该系统提供了固定周期、全自动、人工设定和定时等四种运行方式。
(1)固定周期运行方式。按键设定运行时间、停机时间。系统按照设定的“运行时间”控制抽油机开机运行，然后关机，等待设定的“停机时间”后重新开机运行。如此周而复始，以固定的周期控制抽油机工作。这种方式主要是考虑发挥井站操作人员的丰富工作经验以及管理上的需要。
(2)全自动运行方式。系统采用模糊逻辑算法自动计算、设定和判断空抽停机基准值，在满足停机条件时立即停机。停机后将本次运行的结果与历史运行结果相比较，以时均功效最大为目标，计算出最适当的停机时间长度。这种运行方式无须做任何设置工作。
(3)人工设定运行方式。人工设定方式与全自动运行方式的区别仅在于空抽基准值的产生方法不一样，它需要人工设定，而不是自动生成。技术人员通过流量检测或依照经验判定当前已处于空抽状态时按下“空抽”键，系统将此时的功耗作为“空抽”基准值记录。以后只要采样的功耗小于该基准值时，系统便停机。在人工设定方式中停机时间长度的算法与全自动运行方式完全相同，由微机自动按照最大时均功效为目标进行调节。
(4)定时运行方式。可通过按键设定每天五个以内的运行时段，系统按照设定的运行时段控制每天抽油机开机和关机时刻，周而复始。这种方式给用户提供更大程度上的控制自由和管理需求。
二、运行情况
2002年孤岛采油厂推广使用了20套抽油机智能控制机，主要安装对象是高浓度见聚井的间抽控制、稠油井供液不足等条件相对复杂的油井。使用证明，智能控制机在技术上是可行的，使用是成功的。
三、经济效益
安装抽油机智能控制机后可在以下方面达到节能降耗的目的。一是减少电能损耗，每口井年均减少无功损耗50天，以井功率l0kW，电价0.47元／kW"h计，则共节约资金11.28万元；二是减少无功作业，每口井年均增加10天生产时间，每口井产量5t，原油按1000元／/t，则共增产值100万元。