2020年数字化抽油机技术规范

数字化抽油机技术规范

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Q/SY

中国石油天然气股份有限公司企业标准

Q/SYCQ3421-

代替Q/SYCQ3421-

数字化抽油机技术规范

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2012・12・31发布

2012・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.....................................6

2规范性引用文件..........................7

3术语和定义..............................8

4数字化抽油机的基本型式和技术参数........8

5数字化抽油机的基本功能.................11

6数字化抽油机的基本配置.................12

7保修内容与期限.........................25

8技术资料...............................26

9其它....................................27

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Ms

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本标准按照GB/T1.L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12月首次发布。

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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。

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本规范中所规定的数字化抽油机技术参数、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/T5044-游梁式抽油机

Q/SY1233-游梁式抽油机平衡及操作

规范

Q/SY1455-抽油机井功图法产液量

计算推荐作法

Q/SYCQ3436-抽油机电参数据功图数据

自动采集技术规范

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3术语和定义

SY/T5044-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一融和了信

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n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+2~11油和平衡训节机构中执行兀件的1U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结合。

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4.2型号标记

无

数

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，XIOkN

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抽

油机代号

示例：CYJ10-3・37HY(SW)表示额定悬点载荷为

lOOkN,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37kN•m,数字

化无基础抽油机，简称数字化抽油机。

4.3技术参数

4.31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lo

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)

1CYJ3-1.5-6.5HY(SW)301.2:1.1.5~5SCZK-3A6.544Y160M2-84730

5

2CYJ4-1.8-9HY(SW)401.35:11.5~5SCZK-4A946.6Y160M2-84730

.8

3CYJ5-1.8-13HY(SW)501.35:11.5~5SCZK-5A1346.5Y160M2-85.5730

.8

4CYJ6-2.5-18HY(SW)601.8:2.1.5~5SCZK-6A1844.2Y160L-87.5730

5

5CYJ7-2.5-26HY(SW)702.0:2.1.5~5SCZK-7A2644.4Y180L-811730

5

6CYJ8-3.0-26HY(SW)802.4:3.1.5~5SCZK-8A2644.4Y180L-811730

0

7CYJ9-3.O-37HY(SW)902.4:3.1.5~5SCZK-9A3745.8Y200L-815730

0

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8CYJ10-3.0-37HY(SW)1002.4:3.1.5~5SCZK-10A3745.8Y200L-815730

0

4.332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21400mmo

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

配重最轻一一活动配重块为零）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

态和基础最大允许不平状志下抗侧倾安生系数大

于3.4o

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

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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，抽油机可经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。经过控

制柜操作面板能够控制抽油机的启停和操作控制,

即本地操作；经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

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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,）1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；

623.1润滑部位有中轴承（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6mmo

6.2.3.2润滑用油一般选用NLGIO#极压锂基脂

（GB7323-87）

6.2.33主要零件配置见表2o

表2集中润滑装置主

要零件配置表

集中扁钢单扁钢喉箍润滑扁钢平扣

润滑管夹三管点接四管式油

块夹头夹嘴

规娄规数规等规数规数规数规数

格量格量格量格格格量格量

CYJ4-1.5-9-

HY(SW)41①4①6d96Ml4R14

①9-9-009-/8

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CYJ5-2.1-1

3HY(SW)141单46d96X4四4

.5管管01-管

CYJ6-2.5-1

8HY(SW)1夹4夹66124夹4

CYJ7-2.5-2

6HY(SW)146dl644

0

CYJ8-3-26H

Y(SW)1466434

CYJ9-3-37H

Y(SW)144dl6434

10

CYJ10-3-37

HY(SW)1446434

6.2.3.4抽油机集中润滑装置示意图见附录Fo

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%。

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：

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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。

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6.4冲次调整的配置

6.4.1出厂基本配置:采用“电机+减速器+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

651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。

653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

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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%FS/年;；

0工作环境：工作温度：-40C〜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；

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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O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

加以此类推

示例：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;

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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。

6.7.3.1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;防雷击保护功能可经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：75kW、15kW,输出频率：工作

频率3060Hz,频率波动：W1%,环境：运行

温度-30℃-55℃,运行周围湿度W95%RH,无

水珠凝结；

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c）过载能力：150%1分钟、180%20秒；

d）可编程模拟量输入：Al,A2,0〜10V或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；

D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;：

D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、负载短路等。

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6・7・3.3.5抽油机电机与变频器配套要求：Ukw、

15kw电机配套15kW变频器，4kW、5.5kW>

7.5kW电机配套7.5kw变频器。

6.7.3.2RTU控制器

RTU性能配置要求应符

合表4制定

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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2〜3s的自动复位，不用人工再次启动；

f）适合野外、露天长期工作。

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g）电参数据、功图数据采集技术要求执Q/SY

CQ3436-标准。

h）平衡判定执行Q/sY1233-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：

660mmX430mmX1170run,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它机械损

伤。

6.7.7智能控制柜不得有裸露的带电部分。

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678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