数字化抽油机技术规范.doc

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1、Q/SY 中国石油天然气股份有限公司企业标准 Q/SY CQ 3421-2012 代替 Q/SY CQ 3421-2011 数字化抽油机技术规范 201 2 -1 2 -31发布 201 2 -02 -01 实施 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司 发布 目录 1 范围 . 4 2 规范性引用文件 . 4 3 术语和定义 . 4 4 数 字 化 抽 油 机 的 基 本 型 式 和 技 术 参数 . 4 5 数字化抽油机的基本功能 . 6 6数 字 化 抽 油 机 的 基 本 配置 . 6 7 保修内容与期限 . 11 8 技术资料 . 11 9 其它 . 11 前言 本标准按照 GB/T

2、1.1-2009 给出的规则起草。 请注意，本规范的某些内容可能涉及到专利，但本规范的发布机构不承担和识别这些专利的责任。 本标准由长庆油田公司机械设备专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：长庆油田公司设备管理处、机械制造总厂、油 气工艺研究院、数字化与信息管理部，新疆第三机床厂。 本标准主要起草人：郑生宏、李宁会、吉效科、黄伟、高长乐、李海东、姚娟、李茂、许丽、仲庭祥。 本标准 2012 年 12月首次发布。 数字化抽油机技术规范 1 范围 本规范主要用于长庆油田使用的数字化抽油机。 本规范适用于数字化抽油机的设计、制造、选型、采购、安装、验收、使用等。 本规范中 所规定的数字化抽油机

3、技术参数、基本配置、技术性能等要求，随着数字化抽油机技术发展及油田生产需要将适时修订。 2 规范性引用文件 下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范，于本规范没有说明和涉及到的内容和要求，须执行国家、行业、地方、企业的有关标准和规范。 SY/T 5044-2003 游梁式抽油机 Q/SY 1233-2009 游梁式抽油机平衡及操作规 范 Q/SY 1455-2012 抽油机井功图法产液量计算推荐作法 Q/SY CQ3436-2011 抽油机电参数据功图数据自动采集技术规范 3 术

4、语和定义 SY/T5044-2003 确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 数字化抽油机 数字化抽油机是在游梁式抽油机上，融和了信息技术，嵌入了传感器、集成电路、软件和其它信息元器件，集成了油井功图和电参数的采集和传输，具有冲次、平衡等参数随工况自动调节的抽油机。 3. 2 电动机 是把 能转换成机椭能，并驱动抽油机适转的种殴击，卫称电机。 3 .3 平衡调节电动机 用 +211 油 #r 平衡训节机构中执行兀件的 lU 动机 4 数字化抽油机的基本型式和技术参数 4.1 基本型式 长庆油田所用数字化抽油机为游梁式抽油机，平衡方式为游粱平衡，调节平衡的方法为自动调节和人工配重块调节相

5、结合。 4.2 型号标记 CYJ H Y (S W) 无基础 数字化智能控制 平衡方式代号， Y 是游梁平衡 减速器齿轮齿形代号， H 为双圆弧 减速器额定扭矩， kN*m 光杆最大冲程， m 额定悬点载荷， 10kN 抽油机代号 示例：CYJ10-3-37HY(SW)表示额定悬点载荷为 100kN，光杆最大冲程为3m，减速器齿轮为双圆弧圆柱人字齿轮 ，额定输出扭矩37kNm，数字化无基础抽油机，简称数字化抽油机。 4.3 技术参数 4 .3l 抽油机悬点最大载荷、冲程、冲次、电机、减速器等参数配置见表 1。 表 1 数字化抽油机技术参数表 悬点 减速器 电机 额定冲程冲次控制柜型额定输 配置

6、转速编 抽油机型号 载荷（ m） （次 /号 出扭矩总传动型号 功率（ r/mi 号 （ kN 分钟） （ kN 比 （ w） n） ） m） 1 CYJ3-1.5-6.5HY(SW) 30 1.2:1.5 1.55 SCZK-3A 6.5 44 Y160M-8 4 730 2 2 CYJ4-1.8-9HY(SW) 40 1.35:1.8 1.55 SCZK-4A 9 46.6 Y160M-8 4 730 2 3 CYJ5-1.8-13HY(SW) 50 1.35:1.8 1.55 SCZK-5A 13 46.5 Y160M-8 5.5 730 2 4 CYJ6-2.5-18HY(SW) 60

7、 1.8:2.5 1.55 SCZK-6A 18 44.2 Y160L-8 7.5 730 5 CYJ7-2.5-26HY(SW) 70 2.0:2.5 1.55 SCZK-7A 26 44.4 Y180L-8 11 730 6 CYJ8-3.0-26HY(SW) 80 2.4:3.0 1.55 SCZK-8A 26 44.4 Y180L-8 11 730 7 CYJ9-3.0-37HY(SW) 90 2.4:3.0 1.55 SCZK-9A 37 45.8 Y200L-8 15 730 8 CYJ10-3.0-37HY(SW) 100 2.4:3.0 1.55 SCZK-10A 37 45.

8、8 Y200L-8 15 730 4 .3 32抽油机驴头在下死点位置时，悬绳器下端距抽油机底座下平面的距离 1400mm。 4.4 底座型式 4 .4 .1 数字化抽油机底座采用T 型无水泥基础结构。底座型式参照附录 A 所示设技。 4 .4 .2金属底座所有表面 (含底面 )应进行喷涂防腐处理； 4.4.3 金属底座四周应有排水孔、防止机座内部积水，孔径应大于 10,mm，每个隔档都应有排水孔。 4 .4 .4 厂家应进行防前倾、侧倾验算，抽油机在极限状态（即：抽油机出现下死点卡泵事故，抽油机配重最轻 活动配重块为零 ）时，抗前倾安全系数大于 1.6。在最大当地风载状态、井口不对准状态和基

9、础最大允许不平状志下抗侧倾安生系数大于 3.4。 4 .4 .5 底座前端内应布置钢筋、灌注水泥。 5 数字化抽油机的基本功能 5.1 数据采集和传输。采集主电动机电瓶、电压、功率、频率、功率因数等电参数，采集油井示 功图的数据，采集抽油机的冲次、冲程、平衡度等参数，并对采集的参数数据实现本地读取和远程传输。 5 .2 参数分析和调整。根据测量和采集的各项参数数据，抽油机可通过本地控制柜或上位机进行分析和计算，按照给定的标准参数值和时 间间隔，定时进行抽油机平衡、冲次等参数自动调整，使得抽油机保持最佳工况、安全平稳运行。 5 .3 远程操作和控制。抽油机具有本地启停和远程启二个操作，并具有本地

10、和远程冲次、平衡等调整操作，实现工频、变频和自动功能的转换。通过控制柜操作面板可以控制抽油机的启停和操作控制，即本地操作；通过站控软件启停和操作控制抽油机，即远程操作。 5 .4 超载和超限保护。抽油机具有超载、失载、缺相、过流、短路、超速、防雷击、防闪断等保护。 6 数字化抽油机的基本配置 6.1 减速器的配置 减速器相关技术要求按照抽油机减速器技术规范执行。 6.2 抽油机的润滑 6.2.1 减速器润滑油选用 减速器专用润滑油，或其它更高性能的润滑油品。 6.2.2 抽油机 ， ) I 日减谜器 nlbll 注润滑油剑制定液位 6.2.33 抽油机配置集中润滑装置； 6.2.3.1 润滑部

11、位有中轴承（ 1 个）、尾轴承（ 1 个）曲柄销（ 2 个）。管线应用高压树脂管，管线 承压能力不低于 20MPa，管内径不少于 6mm。 6 .2.3.2 润滑用油一般选用 NLGI O#极压锂基脂 (GB7323-87) 6.2.3.3 主要零件配置见表 2。 表 2 集中润滑装置主要零件配置表 集中润滑扁钢单管夹 扁钢三管喉箍 润滑点接扁钢四管平扣式油块 夹 头 夹 嘴 规格 数规格 数规格 数规格 数规格 数数规格 数规量 量 量 量 量 量 量 格 4 6 M104 R1/8 4 1 6 d90 9-9-9-单 4-CYJ4-1.5-9H 14.5 三管 四管管夹 Y(SW) 1-1

12、2 夹 夹 4 6 4 4 1 6 d90 CYJ5-2.1-13 HY(SW) 4 6 4 4 1 6 CYJ6-2.5-18 HY(SW) 4 6 4 4 1 6 d10 CYJ7-2.5-26 HY(SW) 4 6 4 1 6 3 4 CYJ8-3-26H Y(SW) 4 4 1 4 3 4 d110 6 CYJ9-3-37H Y(SW) 1 4 4 6 4 3 4 CYJ10-3-37 HY(SW) 6.2.3.4 抽油机集中润滑装置示意图见附录 F。 6.3 平衡机构的配置 6.3.1 平衡调节装置选用移动平衡和 摆动平衡等结构。 a)平衡调节范围：满足抽油机额定载荷的 50%100

13、%。 b)平衡调节执行机构具备自动调节和手动调节两种调节方式； c)平衡调节的电动执行机构适合野外长期工作，工作时无卡阻现象，具有防沙、防尘、防锈 蚀等功能： d)具备增加或减少配重的功能，配重块单块重量不得超过 15kg，满足方便调节和装卸不易破 坏的工作要求。 6 .3 .4 平衡调整电机功率配置标准；平衡调整电机功率自配置见表 3： 表 3 平衡调整电机功率配置表 6.3.5 抽油机平衡调整电机电源线选用铠装电缆，电缆用管夹固定，各管夹之间的电缆应拉直。电缆与管夹连套接处缠绕适度绝缘胶带，确保固定牢固，无松动现象。 6.4 冲次调整的配置 6 .4 .1 出厂基本配置：采用 “电机 +减

14、速器 +变额器 ”配置方式。 6 .4 .2 出厂配置 3 件皮带轮， 2 .5 次皮带轮、 3 .5 次皮带轮、 5次皮带转，皮带轮可实现冲洗范围分别为： 1. 5 2 .5 次分钟 2.1 3. 5 次分钟， 3 5 次分钟。 6 .5 护栏、护罩的配置 6.5.l 应配置齐全护栏、皮带轮护罩。 6 .5 .2 护栏应从曲柄到平衡调节装置处整体防护，在控制箱部分设置门，方便操作与维护，在护栏上应设置 “严禁跨越 ”安全警示标识。 6 .5. 3 皮带设置护罩从外侧进行防护，护罩结构便于观察人小皮带轮是否四点一线、便于拆装。 6.6 一体化载荷悬绳器和角位移传感器配置 6 .6.1 一体化载

15、荷悬绳器配置 6.6.1.1 将载荷传感器嵌入悬绳器，使其成为一体载荷传感器可 拆卸。 6 .6.1. 2 一体化载荷悬绳器性能 a)采集频率可调，示功图载荷数据采集点数不得少于 200 点 ; b)载荷量程 ,0 150kN； c)精度： 0. 5% FS，过载负荷： 200%FS； d)输出 :4-20mA；安装方式：环形固定安装； e)采样频率： 150ms；稳定性： 0 .5%F S/年； f) 工作环境：工作温度： -40 85 ；湿度 20%-90%RH；工作环境：野外； g)工作电源： 15 24VDC； h)应用范围：单口油井； 6 .6 .2 角位移传感器性能 a)采集频率可

16、调，示功图位移的数据采集点数不得少于 200 点； b)角位移传感器性能指标； c)角位移量程： -45-45； d)精度： 0 .5%FS；输出信号 4 20mA； e)采样频率： 150ms；稳定性 0.5%FS年； f)工作环境：工作温度： -40 -85 ；湿度 20%- -90%RH；工作环境：野外； g)工作电源： 15 24VDC； h)应用范围：单口油井； 6.7 智能控制柜 的配置 6.7.1 智能控制柜型号表示方法 SCZK 为数字化抽油机智能控制柜拼音简写，后面数字为抽油机机型代号。对于改进后的智能控制柜在抽油机型号后加大写英文字母 “A“再改进后加 “B”以此类推 示例

17、： 7 型数字化抽油机用智能控制柜的型号为 SCZK-7，升级后智能控制柜的型号为 SCZK-7A。 6. 7 .2智能控制柜的基本功能 a)具备外部通讯终断时，能够根据工况自动自动计算和调整抽油机平衡、冲次等参数的功能； b)具备工颇和变频控制； c)具备工颇和变频切换功能； d)具备载荷、位移及三相电参数的采集功能 e)具备数据的有线、无线、 GPS 等多种传输功能； f)冲次的手动或自动调节； g)平衡度的手动或自动调节功能； h)网络传输故障时，本地控制柜具备运行数据备份功能。 6 .7 .3 智能控制柜的基本配置 数字化智能控制柜主要由变频控制器、 RTU 控制器和工频控制。 6 .

18、7 .3.1 变频器 6 .7. 3. 3.1 变频器的功能： 恒定功率限制功能，模拭量和数字量的输入和输出功能，软件启动功能；电机保护和故障输 出报警功能；防雷击保护功能可通过端子和串口通讯两种方式给定频率。 6 .7 .3 .3 .2 技术性能： a)输入：电压范围 Ac310V AC460V，频率 50Hz； b)额定功率： 7 5kW、 15kW，输出频率：工作频率 30-50Hz，频率波动： 1%，环境：运行 温度 -30 -55 ，运行周围湿度 95%RH，无水珠凝结； c)过载能力： 150%1 分钟、 180% 20 秒； d)可编程模拟量输入： A1， A2， 0 10V 或

19、 4 20mA 输入，可选； e)可编程数字量输入： 6 路开关量输入， 1 路高速脉冲输入； f)继电器输出：两路输出； e)通讯接口： RS485/modbus-RTU, 接口电平稳定，在通讯静默状态下总线应无乱码；： f)模拟量输出：两路输出 g)控制精度：输出频率精度 0 .01Hz； h)配置全数字 LCD 液晶键盘； i)具有抗雷击和防电磁辐射的功能； J)具备参数写入保护功能。 6. .7 .3 .3. 3 电参数显小：输出频率、输出电流、运行转速、输出功率、输出转矩、输出电压、母线电压等参数累计运行时间。 流、 减速过流、恒速过流、接地故障检测、散热器过载、变频器过载、负载短路

20、等。 6 .7. 3. 3. 5 抽油机电机与变频器配套要求： 11kw、 15kw 电机配套 15kW 变频器， 4kW、5.5kW、 7 .5kW 电机配套 7.5kw 变频器。 6 .7 .3 .2 RTU 控制器 RTU 性能配置要求应符合表 4 制定 6 .7 .4 智能控制柜性能要求： a)端子预留启动停止接口； b)具有独立的工频、变频控制系统， c)具有过流、过载、缺相、防雷击等保护功能； d)防护等级 IP44； e)两种状态下均有在遭到雷击瞬间断电后，能够实现 2 3 S 的自动复位，不用人工再次启动； f)适合野外、露天长期工作。 g) 电参数据、功图数据采集技术要求执

21、Q SY CQ3436-2011 标准。 h)平衡判定执行 Q sY I233-2009 标准，平衡测试发平衡调整的时间间隔可调。 i)控制柜的本地控制优先于远程控制。 j)平衡调节与冲次调节具备互锁功能，不能同时动作。 6 .7. 5 智能控制柜材料要求： 柜体材料为 Q235，壁厚 2.0mm，外形儿尺寸：660mm430mm1170run，底座材料为 Q235，料厚 5.0mm 6 .7 .6控制柜外观要求； a)屏幕显示清晰，数据正确； b)柜体符合制造图样，结构牢固，无松动现像； c)产品表面应有良好的防腐馀层，且色泽均匀，无明显的流 痕、划痕、凹陷、起泡、污垢及 防腐蚀层脱落和锈蚀

22、等缺陷；外观涂层应无炫目反光的覆盖层；金属零部件不应有锈蚀及其他机械损伤。 6 .7 .7 智能控制柜不得有裸露的带电部分。 6 7 8 操作器件要求 控制系统的操作器件应运动灵活，无卡死或操作力过大及损坏现象。 6 .7. 9 安全要求 6 .7 .9.1 绝缘电阻及接地电阻 控制系统的电源插头与外壳或外壳裸露金属部件之间的绝缘电阻在正常使用条件下，应不小于 1Mn。 控制系统的金属壳休或可能带电的金属片与接地螺栓连接电阻小于 10 欧。 6 .7 .9 .2 抗电强度 交流供电（ AC： 220V、 380V）控制系统的电源插头或电源引入端与外壳或外壳裸露金属部件之间，能承受规定的 50H

23、Z 的交流电压 1. 5kv 抗电强度试验，历时一分钟，应无击穿、电晕放电、闪烁、飞弧和异常工作现象。 6 .8 其它配置 6.8 .l 电机和平衡调节电动机均选用普通 Y 系列三相异步电机，电压 380V，防护等级 IP44。 6 .8 .2 抽油机配套游梁支撑装置（调冲程时固定游梁）。 6 .8 .3 驴头旋转型式采用侧转式、弧板采用凹嵌式结构、侧扳开孔。 6 .8 .4 抽油机安装支架平 台、游梁梯。 6 .8 .5 将信号电缆保护管固定在抽油机支架和底盘型钢的隐蔽位置，有效的对载荷、位移传感器布线管路等进行保护。 6 8 6 信号线采用专用接头的型式。控制柜、动力电路走线穿管必须规范，确保线路安装简单可 靠、耐用、美观、不会错接。 7 保修内容与期限 7 .1 抽油机自投用之日起，各组件的保修内容和保修期限见表 5。 表 5 数字化抽油机各组件的保修内容和保修期限表 7 .2 在保 修期限内发生属保修内容的故障，由抽油机厂家进行无偿更换或维修，保证其在正常状态下使用。 7.3 自出厂之日起 15 年内，生产厂家必须能够提供完生互换的抽油机配件（保修期内免费）。 7.4质量保修责任 7.4.1 属于保修范围、内容的项目，抽油机生产厂家应当在接到保修通知之日起 l 天内派人保修， 不在约定期限