[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

说明书

本发明提供了一种油田游梁式抽油机智能间抽控制系统及其控制方法，基于对游梁式抽油机曲柄位置、电机转速和电参监测分析，通过电功图反演光杆示功图及控制器综合分析，计算出能够保证低液量油井高效运行的间抽制度，由控制器输出给电机执行，实现了游梁式抽油机智能间抽控制。此外，其主要是通过光杆示功图去修正电功图，并使得修正后的电功图的充满度达到一定的下限值，同时达到该下限值的电功图的张数在间抽周期内所有电功图张数中的占比达到特定的目标值，则表明该间抽制度/周期是合理的，进一步地，低液量油井可以按照此间抽周期进行间抽采油，实现抽油机的高效运行，同时也解决了产量下降和机采系统效率偏低的问题。

技术领域

本发明属于油田采油技术领域，具体涉及一种油田游梁式抽油机智能间抽控制系统及其控制方法。

背景技术

在石油采油作业过程中，当油井的渗透能力低于抽油机设计抽油能力的时候，油井则处于供液不足的状态。为了节约电能，减少抽油机的机械磨损，提高设备的效率，目前一般采用的控制方法是对抽油机进行自动间歇控制，即当探测到油井处于供液不足的状态时，控制抽油机停止运行，进入倒计时状态，等待油井动液面自然恢复；当事先确定的停机时间结束后再重新控制抽油机开机工作；如此反复进行。

然而，与高产液量油井相比，由于人工间抽制度的不科学，在一定程度上造成了产量的下降或机采系统效率偏低的问题，此外，现有的各类间抽控制优化系统，还无法保证低液量油井实现“既能稳产量、又能降能耗”高效运行。

发明内容

本发明实施方式提供了一种油田游梁式抽油机智能间抽控制系统及其控制方法，其目的一是确保低液量油井在间抽采油时，无法实现高效运行的问题；目的二是解决低液量油井在间抽采油时，造成的产量下降和机采系统效率偏低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了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、上位机、井场RTU和控制器，控制器电连接显示器和电动机，电动机连接并驱动游梁式抽油机，游梁式抽油机的驴头连接光杆，电动机上安装转速传感器和电参传感器，游梁式抽油机的曲柄上安装曲柄位置传感器，光杆上安装载荷位移传感器；

转速传感器、电参传感器、曲柄位置传感器和载荷位移传感器分别与控制器连接。

进一步地，电参传感器包括测量电动机电压的电压传感器、测量电动机电流的电流传感器、测量电动机功率因数的功率因数传感器。

优选地，数据库服务器内存储有以下数据：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。

本发明还提供了一种利用油田游梁式抽油机智能间抽控制系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤S1，上位机调取数据库服务器内存储的数据，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发送至井场RTU，控制器从井场RTU调取间抽制度初始值；

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

步骤S4，控制器根据转速传感器、电参传感器、曲柄位置传感器传输的数据绘制电机电功图，并反映在显示器上；

步骤S5，根据光杆示功图修正电机电功图；