[发明专利]一种油井机采能效优化系统

说明书

本专利通过二个方面实现了能效的精准优化：通过示功图充满度识别与调整抽油机转速实现供液与采出的协调智能化，随时调整提高泵充满度；由于抽油机上冲程、下冲程抽油杆加载与卸载时刻，由于载荷切换变化而引起的抽油杆柱反向弹性形变，采用精准低速与时长匹配，使冲程损失减小，提高有效冲程；传感器强磁护板，电路超导材料防磁盒。该系统具有安装维修方便，兼容性强，可整合现有的变频器控制油井资源，实现物联网前端功能、运行平稳可靠，极大降低生产成本，节能率高，是一种新颖并具特色的油井机采能效优化系统。

技术领域

本发明涉及抽油机智能运行系统技术领域，具体说是一种适用于稀油井、稠油、排水采气井以及供液不足的低压低产油井的油井机采能效优化系统。

背景技术

油田生产用电是油田生产的第一成本支出，而抽油机的耗电量是成本支出中的重要组成部分。目前油井生产管理属于粗放式管理，以油井作为耗能最小单元，每口油井的每天吨液单耗、吨液举升单耗如何能实现能耗降低，均未实现精准能效管理以及精准能效的智能化管理，原因是无法实现能效措施优化作为技术支撑，因而造成了运行成本高，电力能源浪费。油井的诊断检测和运行的参数优化调整时间严重滞后，随着油井的运行，待进行能效调整时油井的运行参数又发生了变化，无法达到即时调整的目的，由于每口油井的吨液单耗差异极大，需要进行‘一井一策’，以及运行参数实时优化调整，只有对每口油井都做到精细能效智能优化的节能管理，才能实现全国机械采油的能耗大幅度下降，达到节约能耗以及节能管理水平实质上的突破。

本专利所要解决的问题是：由于油井生产是动态变化的，靠人工无法达到实时调整运行参数，致使抽油机运行泵的效率极低，如何使抽油设备的抽油机运行泵效率提高；由于载荷传感器安装使用固定防脱锁方式，现场操作极为不便，不利于实时参数的实时传输与参数修正，因此本专利还需要解决的问题是如何对原有的载荷传感器进行调整、改进使其能够达到实时参数传输与参数修正的目的。供液能力很差的间开油井和冲次已经降低到了极限，如何在冲次过低，柱塞漏失增大的情况下提高电机的效率。

发明内容

本发明的目的是提供了一种适用于稀油井、稠油、排水采气井以及供液不足的低压低产油井的油井机采能效优化系统。

抽油机运行效率低下的原因是抽油机上下冲程的运行与井下泵的运行滞后，存在冲程损失使得泵效偏低，需要对抽油机每个上下冲程运行状态参数进行调整。抽油机运行中的上下死点处受冲击载荷影响，抽油杆会随着加载和卸载出现弹性伸长和弹性缩短，这种状况加大了抽油杆弯曲磨损的现象，缩短了油井的检泵周期；

目前我国的油田大多是开发中后期，油井供液不足，有效冲程损失较大，油井充满度低，泵效低、无效能源使用较大。

本发明的技术方案包括以下步骤：

1）通过相应数据得出示功图，预设A/B两种上下冲程的运行模式；

2）对示功图进行分析；

3）通过示功图分析结果对油井供液与抽油设备运行参数进行节能优化；

4）根据油井供液与抽油设备运行参数的优化结果，依次调节抽油机冲次、上下冲程状态；

5）待调节抽油机冲次与上下冲程状态后，重新根据相应数据得出优化后示功图；

6）对优化后的示功图进行分析；

7）通过优化后的示功图分析结果对抽油设备运行参数进行二次优化，并对井下泵运行状态参数进行优化；

8）得到对抽油设备二次优化后的运行参数以及优化后的井下泵运行状态参数后，参考抽油杆和油管弹性变化量的反应时间1~3s；

9）根据步骤8）的参数得出需要调节的上下冲程时间；

10）根据步骤9）的上下冲程时间重新调整冲次公式；