[发明专利]油田抽油机间歇开启全自动控制设备

说明书

本发明涉及一种多功能全自动控制设备，尤指一种机械采油井间歇采油的自动控制设备。

由于我国低产油井较多，经常出现供液不足等现象。目前，我国油田使用的抽油机其抽取容量一般按最大容量选定，但抽油机工作一段时间后，油量会出现供给不足，抽油机便会出现空抽或抽油不足等现象。这样不仅会导致气锁等事故，更重要的是它还会使抽油机的无功抽取时间增加，设备损耗增大，能源浪费增加。

目前油田机械式抽油机大都采用手动方式操作，人为地控制抽油机间开时间，这样就会出现间歇开机时间掌握不合适等问题。而且采用人为监控一般也只能实行8小时监控，而其余16小时处于非监控状态，发生问题不能及时控制，有时甚至会导致设备事故，造成重大经济损失。而抽油机功图测试是油田生产中必须经常要监测的参数。现在的功图测试仪在测试时，需要停机关井，即不方便，又影响产量。

本发明的目的，在于为油田提供一种自动控制抽油机停机和间歇开机时间、自动选择工频状态或变频状态、避免抽油机频繁直接启动无效抽取并可采集抽油机功图，还能实现遥测、遥控的全自动控制设备。

本发明技术解决方案是：油田抽油机间歇开启自动控制设备，包括：液位传感器、载荷传感器、线速度传感器、功图仪，其特征在于：还包括系统控制器；液位传感器可安装于井下油层内，也可以安装于井口油管上；载荷传感器安装于抽油机提升杆连接处。

本发明技术解决方案中所述的系统控制器与液位传感器、载荷传感器、无线发射接收装置之间通过传输电缆连接。

本发明解决方案中所述的系统控制器设有功图仪。

本发明技术解决方案中设有变频调速器。

本发明技术解决方案中设有无线发射接收装置。

本发明技术解决方案中所述的液位传感器还可以采用压力传感器代替。采用压力传感器时，压力传感器既可以安装于油井油层下，也可安装在抽油机套管上。

本发明技术解决方案中所述的液位传感器还可以采用超声波传感器代替。采用超声波传感器时，超声波传感器安装于井口套管上。

由于本发明包含有系统控制器、液位传感器、载荷传感器。系统控制器中又包含有微电脑控制器、变频调速器、执行机构等部分。液位传感器检测到井下油层液位后，便可通过系统控制器中的微电脑控制器设定的预定程序优选出抽油机的间歇开机时间。通过变频调速器变频软启动抽油机电机并使其进入工频工作状态。同时载荷传感器检测到载荷信号后，传输给微电脑控制器，微电脑控制器便可判断抽油机工作状态是满抽还是半满抽或空抽。当抽油机进入半满抽状态时，微电脑控制器命令变频调速器自动投入并控制抽油机电机进入变频工作状态。当抽油机进入空抽状态时，由微电脑控制器操纵执行机构控制抽油进入停机待机状态。这样就避免了人为控制不合理，抽油机或者不能及时启动、或者频繁启动而造成的产量降低、能源浪费与设备磨损。

本发明还安装了线速度传感器，线速度传感器检测到抽油机的提升杆的提升速率后，微电脑控制器便可根据线速度传感器检测到的提升速度及载荷传感器检测到的载荷大小，描绘出抽油机示功图，监控抽油机的工作状态。

图1是本发明实施例的结构原理图；并作为摘要附图：

下面结合附图进一步阐述本发明。

如图1所示，油田抽油机间歇开启自动控制设备主要由载荷传感器(1)、液位传感器(3)、线速度传感器2、系统控制器组成，系统控制器由液位比较器(5)，载荷比较器(6)、微电脑控制器(7)、无线发射接收装置(4)、执行机构(8)、功图仪(10)等部分共同组成，并安装于控制柜(9)内。载荷传感器(1)安装在抽油机的提升杆上，载荷传感器(1)采集的信号随时传输给载荷比较器(6)，液位传感器(3)安装在油井井口出油管管口或油井油层下，液位传感器(3)随时将采集的信号传输给液位比较器(5)。采集到了液位与载荷两种信号后，系统控制器中的微电脑控制器(7)便可根据这些信息检测到井底油量情况，并根据微电脑控制器(7)预先设定的开机时间或停机油位，发出控制信号给执行装置(8)，控制抽油机电机(11)工频工作或变频工作或停机，共同完成抽油机间歇抽油的全过程。

本发明由于将载荷传感器(1)安装于抽油机提升杆上，当提升杆提升时，如发现载荷传感器(1)检测到负荷值低于满抽负荷值时，表明抽油机抽空或半满抽现象已发生，微电脑控制器(7)便可操纵执行机构(8)，控制抽油机电机(11)进入变频工作状态或停机状态。