[发明专利]潜油/潜水系统的控制系统

权利要求书

1.一种潜油/潜水系统的控制系统，其特征在于，所述潜油/潜水系统包括地面控制器、井下驱动器、井下电机、气压检测装置、井口装置、油/水管、泵、联轴器和套管，所述井下驱动器与所述地面控制器相连，并控制所述井下电机；气压检测装置与套管联通，用于检测套管内气压，且将检测到的气压信号传送给地面控制器；所述井下驱动器被配置为：

监测与所述地面控制器的通信状态，

若所述通信状态正常，所述地面控制器通过传感装置获取井下的液压数据和气压检测装置获取套管的气压数据以实现对动液面的测量，将测量得到的与动液面值相关的压力参数传送至所述地面控制器，所述地面控制器根据实时接收的与动液面值相关的压力参数生成的对所述井下电机的转速控制指令，并传输至井下的井下驱动器，所述井下驱动器接收所述地面控制器基于所述与动液面值相关的压力参数生成的对所述井下电机的转速控制指令，实现对井下电机的转速控制；所述与动液面值相关的压力参数包括：井液压力采集值和套管气压采集值；通信正常时，地面控制器根据井下驱动器发送过来的井液压力反馈Fl_fb和气压检测装置发送过来的套管气压反馈Fg_fb，通过运算F_fb＝Fl_fb-Fg_fb，获得压力反馈F_fb；

若所述通信状态异常，井下驱动器接管当前的控制功能，计算当前动液面值，与预设的停机阈值进行比较，若不低于停机阈值，则井下驱动器对井下电机进行速度闭环控制；若低于停机阈值，则井下驱动器自动停机，并实时判断当前动液面值是否高于设定区间，若不高于则继续停机等待，若高于则井下驱动器自动恢复工作，并计算当前动液面值，再与停机阈值比较；通信异常时，井下驱动器根据采集的井液压力反馈Fl_fb，自行计算当前动液面值，生成速度控制指令。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述转速控制指令为变速指令，地面控制器实现动液面闭环控制，并输出变速指令发送给井下驱动器，所述变速指令用于对所述井下电机的当前转速进行修正，以生成所述井下电机的即时转速。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，井下驱动器对井下电机进行速度闭环控制，包括：

基于与动液面值相关的压力参数，得到当前动液面值；

基于所述当前动液面值和所述井下电机的当前转速，生成所述井下电机的即时转速。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述井下电机的当前转速，通过辨识算法或角位移传感器的测量值进行获取。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述井下驱动器还被配置为：

获取输入的电流、电压和功率中的至少一者，发送至所述地面控制器；并与所述地面控制器向所述井下驱动器输出的对应的电流、电压和功率中的至少一者相比较，以获取所述地面控制器与所述井下驱动器之间的能量传输状态。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述井下驱动器为伺服驱动器或变频器。

7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述井下电机为永磁同步电机或异步感应电机。