[实用新型]一种抽油井监控系统

说明书

技术领域

本实用新型属于抽油井监控技术领域，尤其是涉及一种抽油井监控系统。

背景技术

现如今，机械采油是我国石油开采中所采用的主要的开采方式，我国的机械采油井约在全部抽油井总数的90％以上，目前的机械采油主要包括有杆泵、无杆泵、气举和其他等抽油系统，其中，有杆泵抽油系统是机械采油中主要的机械采油方式，有杆泵抽油井占机械抽油井的90％左右，产量占75％以上，随着科技的发展和生产规模的不断增大，我们的石油开采量也不断地增加，有杆泵抽油系统朝着低能耗和高效率的方向发展，同时，也导致有杆泵抽油系统能耗严重,效率普遍偏低,有杆泵抽油系统中故障频繁发生，因此，必须对有杆泵抽油井进行有效监控，提高抽油系统效率,降低石油开采成本,实现高效经济采油。

目前，有杆泵抽油井主要存在以下问题：

(1)有杆泵抽油井在开采过程中的故障

有杆泵抽油井开采过程中游动阀漏失、游动阀严重漏失或失灵、游动阀打开滞后、游动阀关闭滞后、固定阀漏失、固定阀严重漏失或失灵、固定阀堵死、游动阀和固定阀同时漏失、油管漏失、油管断脱、油管弯曲、抽油杆断脱、泵漏失、泵筒均匀腐蚀、泵筒中部拉槽、泵供液不足、泵充不满、气体影响、气锁、供液不足、上死点碰挂、柱塞下碰、振动载荷、惯性载荷大、柱塞与泵筒间隙过小、柱塞脱出泵筒、柱塞部分脱出泵筒、柱塞未完全进入泵筒、沙卡、蜡卡、卡泵、齿轮磨损、皮带打滑、抽喷和盘根盒过紧等故障，有杆泵抽油井一旦发生以上事故，轻则造成抽油井中相关设备使用寿命的减少和生产停产，重则发生抽油井设备损坏和抽油井工作人员伤亡等严重事故。

(2)有杆泵抽油井系统中抽油机不平衡问题

抽油机在工作过程中，会出现抽油机不平衡问题，抽油机不平衡时，会造成电动机作负功，降低电动机的使用效率和寿命；另外，抽油机工作过程中易发生剧烈振动而缩短抽油机的寿命；抽油机不平衡还会造成驴头上、下摆动不均匀，从而影响抽油机和抽油泵的正常工作。

(3)有杆泵抽油井系统效率和间抽时间问题

有杆泵抽油过程中，当油井中供液不足时，抽油机等相关设备持续工作不仅会造成能源的浪费，而且容易造成设备损坏，因此调整有杆泵抽油井的间抽时间是非常重要的，可以有效提高有杆泵抽油井生产效率。

针对上述问题，国内外分别采取了相应的解决措施，具体方法如下：

第一、采用示功图对有杆泵抽油井的故障进行判断识别：有杆泵抽油井的故障判断主要是防止有杆泵抽油井存在故障，造成生产事故，目前具体的判断方法有：(1)采用人工巡视的方式进行检查，通过人工经验对抽油机可能发生的故障进行初判；(2)利用矢量特征法对多边形逼近处理后的泵示功图中的故障进行识别；(3)根据晓波函数对电动机的功率进行分析，确定抽油机的故障；(4)利用基于粒子群优化的谱聚类算法对量化后的泵示功图特征向量进行聚类，完成有杆泵抽油井故障诊断。目前，对于泵示功图的特征提取方法，主要有面积法、匹配法、网格法、矢量法等。但是这些方法比较复杂并且准确性和有效性都不高。

第二、目前，有杆泵抽油井主要采用观察法和测电流法对抽油机的平衡进行检测，观察法需要工作人员眼睛观察，受人为因素干扰，检测不准确；测电流法不一定能保证抽油机一定平衡。

第三、在油田开采过程中,目前一般未设置相关油井动液面检测装置和抽油井系统效率检测装置，不能及时获取油井液位和系统效率，合理安排间抽时间包括关井时间和生产时间，调整抽油井系统效率，减少能源浪费和设备损耗。

另外，现如今抽油井监控系统所采用的各个检测模块相互独立，不能实现信息融合和综合判断，因此研究一种抽油井监控系统，集抽油井故障诊断、抽油机平衡状态和抽油井系统效率于一体，保证抽油井高效、低功耗、安全运行，减少能源浪费和设备损耗，对石油开采安全生产具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种抽油井监控系统，其结构简单、设计合理且使用操作简便、功能全面、使用效果好，能对抽油井故障诊断、抽油机平衡状态和抽油井系统效率进行及时、准确监测。