石油井架教学动态模型・制作工艺 + 教学成果

（精简、专业、可直接用于标书 / 实训方案）

一、模型整体定位

以真实油田采油系统为原型，按1:20～1:50微缩制作，集静态结构展示 + 动态动作模拟 + 实训操作考核于一体，适用于：石油工程、油气开采技术、钻井技术、机电一体化等专业教学与技能实训。

二、核心组成（可动态演示）

1. 石油井架模型（天车 + 游车 + 大钩 + 吊环 + 吊钳）

2. 抽油机模型（驴头往复运动）

3. 抽油杆、抽油泵、油管、套管结构剖面

4. 井口装置、采油树、节流阀、压力表

5. 输油管线、储油罐、分离装置

6. PLC 控制柜 + 触控操作台 + 声光模拟

三、石油井架动态模型・制作工艺（重点）

1. 主体结构工艺

• 井架主体方钢 / 角钢焊接骨架，外层钢板 / 铝合金板折弯成型，喷砂 + 静电喷塑 / 烤漆，耐磨不掉色。

• 比例精准严格按真实井架结构比例缩放，保证层级、斜撑、平台、梯子结构完整。

2. 动态传动工艺

• 提升系统伺服 / 减速电机驱动，钢丝绳同步传动，实现：游车上下、大钩起升、吊钳夹紧 / 松开 动作。

• 抽油机动力四连杆机构，电机 + 偏心轮，实现：驴头上下往复运动，模拟真实抽油节奏。

• 动作控制限位开关 + 传感器，防冲顶、防越位，动作平稳、噪音低。

3. 剖面教学结构

• 油管、套管半剖结构，清晰展示：套管环空、油管、抽油杆、抽油泵往复运动。

• 采油树采用透明 + 金属结合，可观察内部节流、止回结构。

4. 电气与控制工艺

• 低压直流 24V 供电，安全无危险。

• PLC 编程控制，支持：自动循环演示 + 手动单步操作 + 故障模拟。

• 配声光：钻井 / 抽油音效、压力报警、指示灯。

四、可实现的动态教学流程

1. 井架起升钻具 → 下放 → 坐封

2. 抽油机驴头往复 → 抽油杆上下 → 抽油泵吸排油

3. 原油经井口 → 管线 → 分离装置 → 储油罐

4. 压力、温度、液位模拟显示

5. 可模拟：超压报警、停机保护、紧急停车

五、实际教学成果（可直接写进方案）

1. 结构认知直观化学生快速掌握：井架、抽油机、采油树、泵筒等真实结构，比纯图片 / PPT 教学效率提升明显。

2. 工艺流程可视化钻井→采油→集输全过程动态可见，学生能理解 “油从地下到地面” 的完整逻辑。

3. 操作技能实训化可进行：

• 设备启停操作

• 单步动作控制

• 故障判断与处理

• 安全规范演练

4. 考核标准化支持：操作记录、步骤评分、实训报告生成，满足技能大赛、实训考核需求。

5. 课堂吸引力提升动态模型可全班围观、分组操作，课堂参与度、理解深度显著提高。

6. 校企实训对接贴近油田现场设备布局与操作逻辑，学生上岗适应更快，符合企业用人标准。

六、总结

这套石油开采 + 井架动态教学模型，以金属工艺 + 精准传动 + PLC 控制 + 剖面教学为核心，既能1:1 还原油田现场，又能安全实训、反复操作，是石油类专业教学、展示、实训、考核一体化的标准装备。