[实用新型]一种抽油机不停机间抽控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机采系统数字化设备领域，具体涉及一种抽油机不停机间抽控制装置。

背景技术

长庆油田属典型的“三低”油田，低产井较多，截至2014年底，日产液小于1.2m³的油井1万口，占总开井数22.2％。由于受油藏低孔低渗特征及地层原始压力等的影响，低产低效油井储层物性差地层能量不足，使得油层渗流能力较小；低产低效油井一般液量小，压力恢复缓慢，续流时间长，流体渗流速度小，导致其液面以稳定缓慢的速度恢复；另外，如果油井连续开抽，流体液面会快速降低至一定值，其沉没度趋近于零，供液能力小，泵效极低，通常小于10％，致使泵筒长时间处于干磨状态。针对这部分井，通常根据动液面恢复情况，建立相应合理的间开制度，使油井实施间开生产，这样对于降低机采系统耗电量，提高机采效率具有重要的意义。

但油井远程自动间抽控制存在一定问题：一是液面波动较大，影响产量。目前间抽井动液面波动范围一般控制在100～200米，经过现场试验，影响产量在10％以内，动液面波动范围控制越小产量影响越小。二是易造成井筒结蜡过载卡井，抽油杆上下往复运动防止油管内结蜡，油井抽吸的过程也是刮蜡的过程，停抽后容易在油管内壁结蜡。三是存在安全隐患，抽油机停止工作再次启动时，设备自动运转容易造成人员和牲畜的伤害。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服油井远程自动间抽控制存在的问题，提供一种抽油机不停机间抽控制装置。

本实用新型的技术方案是提供了一种抽油机不停机间抽控制装置，包括依次电连接的控制器、变频器、电动机和抽油机，所述控制器上设置有电参采集模块，所述电动机上设置有转速传感器，所述抽油机上设置有载荷传感器、位移传感器和曲柄位置传感器。

所述电参采集模块用于采集控制器输入端的三相电流、电压、有功功率的电参数据并发送给控制器。

所述载荷传感器安装于抽油机的悬绳器和方卡子之间。

所述位移传感器安装于抽油机的游梁下方。

所述曲柄位置传感器安装于抽油机的曲柄位置上。

所述转速传感器、载荷传感器、位移传感器和曲柄位置传感器都与控制器之间通过无线传输数据。

该抽油机不停机间抽控制方法，至少包括以下步骤：

步骤1)根据油井产液量情况，判断油井一天累计停抽时长；

步骤2)初步以半小时为一个抽油机工作周期，根据步骤1)得到的油井一天累计停抽时长占24小时的比例，计算抽油机运行时间及摆动时间，初始在控制器(1)上设定抽油机(4)的运行时间及摆动时间各为15分钟；

步骤3)通过载荷传感器、位移传感器以及曲柄位置传感器采集抽油机载荷、位移及曲柄位置数据并传递给控制器(1)，确定抽油机运行时间及摆动时间；

步骤4)判断光杆示功图充满度，即抽油机的有效冲程占实际冲程的比例，当示功图充满度小于限定值，抽油机(4)开始摆动运行，根据设定的摆动时间摆动完毕之后，抽油机(4)正常启动运行，同时对比光杆示功图充满度是否达到限定值，当光杆示功图充满度小于限定值时，调整摆动时间，控制抽油机(4)继续摆动运行，待下一次抽油机(4)启动运行，再对比光杆示功图充满度是否达到限定值，直到抽油机(4)正常启动运行时，光杆示功图充满度大于限定值，得到抽油机(4)的初始运行时间及摆动时间；

步骤5)抽油机(4)运行三天后对比产液量变化，如果产液量变化小于5％，则工作制度不变，如果产液量变化大于5％，增加抽油机(4)正常运行时间1分钟，减少摆动运行时间1分钟，以此类推，直到产液量变化小于5％，得到抽油机(4)的最终运行时间及摆动时间。

所述步骤1)中的判断方法如下：

当油井产量≤t/d时，油井一天累计停抽时长为小时；

当油井产量为t/d～.t/d时，油井一天累计停抽时长小时；

当油井产量为.t/d～t/d时，油井一天累计停抽时长小时。

所述步骤4)中光杆示功图充满度是指抽油机的有效冲程占实际冲程的比例，其计算方法如下：

(a)将光杆示功图转化为对应的载荷-时间曲线y＝f(t)；

(b)计算

其中，t_j∈{t₀+0.1,t₀+0.2,......t₀+0.1M}

j＝1,2,…,M

M＝10n

n为抽油机摆动总时间，取整数；