[发明专利]一种油田游梁式抽油机智能间抽控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种油田游梁式抽油机智能间抽控制系统，包括依次电连接的数据库服务器(10)、上位机(11)、井场RTU(12)和控制器(8)，所述控制器(8)电连接显示器(9)和电动机(1)，所述电动机(1)连接并驱动游梁式抽油机(2)，游梁式抽油机(2)的驴头连接光杆(3)，其特征在于：所述电动机(1)上安装转速传感器(4)和电参传感器(5)，游梁式抽油机(2)的曲柄上安装曲柄位置传感器(6)，光杆(3)上安装载荷位移传感器(7)；

所述转速传感器(4)、电参传感器(5)、曲柄位置传感器(6)和载荷位移传感器(7)分别与控制器(8)连接。

2.如权利要求1所述的油田游梁式抽油机智能间抽控制系统，其特征在于：所述电参传感器(5)包括测量电动机(1)电压的电压传感器、测量电动机(1)电流的电流传感器、测量电动机(1)功率因数的功率因数传感器。

3.如权利要求1所述的油田游梁式抽油机智能间抽控制系统，其特征在于：所述数据库服务器(10)内存储有以下数据：间抽停经允许值P，油井日产液V_日产液，原油体积含水率n_w，水的密度ρ_w，不含水原油的密度ρ_o，套管内径ф_套，油管外径ф_油，抽油泵径D_p，冲程S，冲刺n_冲，冲程损失λ，抽油泵漏失量Q_漏，泵吸入口气液比R，泵余隙容积系数K，抽油泵的沉没压力P_s，抽油泵排出口压力P_d，多变过程指数n。

4.一种利用权利要求1～3中任一权利要求所述的油田游梁式抽油机智能间抽控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，上位机(11)调取数据库服务器(10)内存储的数据，根据调取的数据计算间抽制度初始值；

步骤S2，间抽制度初始值被上位机(11)发送至井场RTU(12)，控制器(8)从井场RTU(12)调取间抽制度初始值；

步骤S3，控制器(8)根据载荷位移传感器(7)传输的载荷位移数据绘制光杆示功图，并反映在显示器(9)；

步骤S4，控制器(8)根据转速传感器(4)、电参传感器(5)、曲柄位置传感器(6)传输的数据绘制电机电功图，并反映在显示器(9)上；

步骤S5，根据光杆示功图修正电机电功图；

步骤S6，自定义电功图达标率和目标值，若电功图达标率在目标值的阈值范围内，则表明间抽制度合理，游梁式抽油机(2)可将间抽制度初始值作为间抽周期进行间抽采油；若电功图达标率在目标值的阈值范围外，则表明间抽制度不合理，调整间抽制度初始值，不断重复步骤二～步骤六，直至电功图达标率最终达到目标值。

5.如权利要求4所述的油田游梁式抽油机智能间抽控制系统的控制方法，其特征在于，步骤S1所述的间抽制度初始值包括停井时间t的初始值和开井时间t’的初始值,根据以下公式联合求取：

式中：P—间抽停井允许值，其值为0.5×105Pa；V_日产液—油井日产液，m³/d；t—停井时间，h；n_w—原油体积含水率；ρ_w—水的密度，kg/m³；ρ_o—不含水原油密度，kg/m³；ф_套—套管内径，m；ф_油—油管外径，m；

式中：D_p—抽油泵径，m；S—冲程，m；n_冲—冲次，min^-1；λ—冲程损失，m；Q_漏—抽油泵漏失量，m³/d；η_充—抽油泵充满系数；

式中：R—泵吸入口气液比，m³/m³；K—泵余隙容积系数；P_s—抽油泵的沉没压力，Pa；P_d—抽油泵排出口压力，Pa；n—多变过程指数，n≈1.1。