[发明专利]基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法及装置，基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法包括：根据目标油气井的冲程、载荷以及冲次生成地面示功图；根据所述地面示功图以及泵功图生成曲柄间歇整周运动的时间段集合；根据所述时间段集合，在所述目标油气井中现有相邻的间隔时间段内运行至少一个曲柄整周运动。本发明可实现游梁式抽油机不停机、不断电且智能安全且电机柔性启动的间抽功能，克服传统间抽带来的油流液面变化的不合理和克服曲柄往复运动带来的弊病。

技术领域

本发明涉及抽油机技术领域，具体涉及一种基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法及装置。

背景技术

现有技术中，大多数油气田的采油方式大多采用游梁式采油机，其基本工作原理是电动机通过连杆机构上下往复抬升井下的抽油泵抽汲原油，具有经济、可靠的优点。故不断提升其效率是重要的研究方向，尤其对于国内大量存在的供液不足的抽油井。供液不足使得经过一段时间抽汲后动液面下降，抽油泵的充盈度下降，抽油机的产液量下降。但是抽油机电动机仍然在运转耗电，单位产液量的电耗数量增加。实际油田企业运行中，其采油成本中的电耗占比很大，造成严重浪费。

作为应对措施，产生了采用间抽方式启停抽油机的技术，即采用启动抽油机一段时间后停止抽油机一段时间的间歇开停机方式。由于停歇一段时间，可以等待井下油液流入提高动液面，提高抽油泵的充盈度，又可以直接节约电能，一举两得。但是随之而来的问题是如何实现开停机，现有的做法是采用人工开停机，例如上班开机下班关机，一天开关机各一次。这种间抽制度简易可行，但是存在如下问题，最佳的间抽制度应该是在油流汇聚到合适液位时开始抽汲，动液面降低时及时停止抽汲，保持最佳油流提高产液量。因此自动开停机应运而生，可以根据技术手段检测计算井下油流状况，及时开停抽油机，保证最佳产液量。但是自动开停机存在安全问题，在停机的间歇时段，由于抽油机运动部件停止不动，有人因为各种原因接近抽油机运动部件，此时会因为抽油机未有明显提示突然启动猝不及防而产生安全事故。

另外，当地下油液是稠油或含沙量高的油液时，尤其是冬季，长时间间抽停止运转会造成井口结蜡等故障。冬季长时间停止运转从规则上还需要拉手刹，松盘根，甚至进行扫线处理，给油气田带来了较大的经济负担。

目前有一种解决问题的技术方法被称作基于非整周运动的游梁式抽油机运行方法，其做法是在间抽停止连续运行的时间段安排游梁式抽油机的曲柄不停地往复运动，不做功提油，仅以此提醒人员不要接近抽油机实现安全目的。但是其连续往复运动也造成电气以及机械上的一些问题，如齿轮箱长期正反转冲击，齿轮箱通过齿轮提油不成降低润滑效率，较长时间非整周运行造成的普通电动机冷却不利而发热，还有为减少成本采用小功率变频器承担往复运动而转工频启动模式启动电动机等问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供的基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法及装置，可实现抽油机智能间抽生产，能够有效降低成本节约电耗。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法，包括：

根据目标油气井的冲程、载荷以及冲次生成地面示功图；

根据所述地面示功图以及泵功图生成曲柄间歇整周运动的时间段集合；

根据所述时间段集合，在所述目标油气井中现有相邻的间隔时间段内运行至少一个曲柄整周运动。

一实施例中，基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法还包括：

根据所述目标油气井中液位、井内压力、所述曲柄机械参数、电机的电压、电流互感参数确定所述冲程、载荷以及冲次。

一实施例中，所述时间段集合中的子集包括至少一个曲柄整周周期，相邻子集间时间间隔小于目标油气井中现有相邻的间隔时间的十分之一；

所述子集中的元素为一个曲柄整周运动所需的时间。