用于将杆式泵控制器位置与负载值配对的方法和装置制造方法及图纸

公开了用于将杆式泵控制器位置与负载值配对的方法和装置。示例性方法包括借助杆式泵控制器确定抽油机的光杆的第一位置值，将第一时间值分配给确定的第一位置值，接收光杆的第一负载值，将第二时间值分配给第一负载值中的相应的第一负载值，基于无线通信延迟值，将每一个第二时间值调整为各自的第三个时间值，及基于第一负载值和第三时间值确定与在第一时间值的第一位置值相关联的第二负载值。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容总体上涉及杆式泵控制器，具体而言，涉及用于将杆式泵控制器位置与负载值配对的方法和装置。
技术介绍
抽油机用于操作从油井抽油的井下泵。在某些情况下，杆式泵控制器在抽油机的操作过程中收集数据，以产生帮助确定抽油机及其相关部件的性能的示功图。
技术实现思路
本文公开的示例性方法包括：借助杆式泵控制器确定抽油机的光杆的第一位置值，将第一时间值分配给确定的第一位置值，接收光杆的第一负载值，将第二时间值分配给第一负载值的各值，基于无线通信延迟值，将每一个第二时间值调整为各自的第三个时间值，及基于第一负载值和第三时间值确定与在第一时间值的第一位置值相关联的第二负载值。示例性杆式泵控制器包括：第一处理器，用以借助杆式泵控制器确定抽油机的光杆的第一位置值；将第一时间值分配给第一位置值；接收光杆的第一负载值；将第二时间值分配给第一负载值的各值；基于无线通信延迟值，将每一个第二时间值调整为各自的第三个时间值；及基于第一负载值和第三时间值确定与在第一时间值的第一位置值相关联的第二负载值。示例性有形计算机可读介质具有当被执行时使得机器执行以下操作的指令：借助杆式泵控制器确定抽油机的光杆的第一位置值，将第一时间值分配给确定的第一位置值，接收光杆的第一负载值，将第二时间值分配给第一负载值的各值，基于无线通信延迟值，将每一个第二时间值调整为各自的第三个时间值，及基于第一负载值和第三时间值确定与在第一时间值的第一位置值相关联的第二负载值。附图说明图1显示了根据本公开内容的教导的包括示例性装置的抽油机。图2示出了用于采样及接收已知抽油机的光杆的负载值和位置值的示例性时间序列。图3A显示了在图1的示例性装置将光杆的位置值与负载值同步并配对之前产生的示例性参考表。图3B示出了考虑到无线通信延迟情况下由图1的示例性装置产生的另一个示例性参考表。图3C显示了根据本公开内容的教导的由图1的示例性装置产生的示例性参考表。图4-7是表示可以用于实施图1的示例性装置的示例性方法的流程图。图8是实施图4-7的方法和/或图1的装置的处理器平台。附图没有按照比例。在可能的情况下，相同的参考标记在附图和所附文字说明通篇中用于指代相同或相似的部分。具体实施方式抽油机或往复杆式泵系统经常使用的诊断设备或示功图来确定或分析操作特性。泵示功图可以提供通过在操作过程中收集与抽油机相关的数据和/或使用数学模型或波动方程确定的位置相对于时间数据，负载相对于时间数据，和负载相对于位置数据。为了提高泵示功图的准确性，以相对高的频率测量光杆负载值和光杆位置值(例如，大于20Hz)。此外，为了确保所产生的示功图的准确性，给予光杆的特定测量负载(例如，力)应与光杆的测量行程位置关联或配对(例如同步)。未能将测量负载与测量负载时光杆的行程位置关联或配对可以导致不正确的数据，及因此的不正确的示功图。因而，将负载与光杆的位置值同步显著增大了泵示功图的准确性。一些抽油机采用安装到光杆的负载单元来测量光杆的负载和位置传感器以确定光杆的位置。负载单元和/或位置传感器通常使用数据传输电缆通过有线连接耦合到杆式泵控制器。由于有线连接，杆式泵控制器基本上在检测到对应于测量的负载值的光杆位置的同时接收测量的负载值。结果，由于实际上不存在与有线连接相关联的时间延迟，在第一采样时间的第一光杆位置值和在第一采样时间的第一光杆负载值被适当地配对。此外，借助有线连接，杆式泵控制器使用单一定时器确定负载值和位置值的采样频率，从而消除了对定时器漂移的顾虑。然而，有线连接或电缆常常会损坏，因为有线连接的电缆受到重复的运动，可能会导致电缆扭曲。结果，通过有线连接耦合到杆式泵控制器的光杆负载单元需要增加维护。为了减少与负载单元和杆式泵控制器之间的有线连接相关联的维护，一些已知的抽油机采用无线通信链路来将由负载单元测量的负载值传输到杆式泵控制器。然而，负载单元信号的无线传输引入了时间延迟(例如，无线通信延迟和定时器漂移)。例如，无线通信通常包括在无线通信链路传送信号的时间与杆式泵控制器接收信号的时间之间的无线通信延迟。结果，在第一采样时间的第一光杆负载值在相对于测量或确定光杆位置值的时间的偏移的时间由杆式泵控制器接收。此外，在某些示例中，由第一定时器控制获得光杆位置值的采样频率，由第二定时器控制获得光杆负载值的采样频率。虽然第一和第二定时器最初是同步的，但第一定时器的漂移往往是不同于第二定时器的漂移，使得第一定时器的采样频率与第二定时器的采样频率不同。相比于由于在无线通信链路和杆式泵控制器之间的无线通信延迟的偏移量，漂移可能会导致获得的样本更多的偏移量(例如，相比于恒定的偏移量的可变偏移量)。因此，定时器的漂移可能会导致可变偏移量，其在将光杆位置值与光杆负载值配对时会是难以确定的。结果，当光杆处于特定的行程位置时负载单元提供负载单元信号可能与由杆式泵控制器确定的光杆行程位置不对应。换言之，杆式泵控制器可以在第一时间接收或确定光杆位置值，而杆式泵控制器可以在与第一时间不同的第二时间通过无线通信链路接收与光杆位置相对应的测量负载值。结果，测量负载值与适当的光杆位置值不同步或配对。如上所述，未能正确地使测量负载值与相应的光杆位置值配对导致在产生泵示功图时的不准确性。减少在负载单元信号和对应于负载信号的位置信号之间的延迟，一些示例性装置数字化模拟负载单元信号(例如，毫伏级信号)，并将数字信号传送到杆式泵控制器的接收器。接收器可以将数字信号转换回模拟信号。然而，这样的方法可能会导致例如由于增益(例如，功率增益)的不准确性。本文所公开的方法和装置识别或确定抽油机的整个行程中的光杆位置和/或确定在光杆位置给予光杆的相应负载。换句话说，本文所公开的方法和装置使确定的光杆位置值与在光杆位置给予光杆的适当相应或各自测量负载值同步和/或配对。具体地说，本文所公开的方法和装置考虑了在无线传送的负载信号(例如表示给予光杆的力)与相应的位置信号(例如表示在测量光杆上的负载时光杆的位置)之间的时间延迟。因此，本文所公开的方法和装置使得光杆的负载值与光杆的位置值同步和/或配对。在不对光杆的给定位置补偿如本文公开的传输延迟的情况下，光杆的测量位置值可能与测量的负载不正确地相关联。为了使负载值和位置值同步和/或配对，本文所公开的方法和装置以相似的采样频率(例如，20赫兹)获得光杆的位置值和负载值。例如，位置传感器以一定采样频率执行光杆的位置测量，该采样频率类似于负载传感器或单元获得光杆的负载值的采样频率。为了提供相似的采样频率，本文所公开的方法和装置使用与位置传感器相关联的第一定时器和与负载传感器相关联的第二定时器。为了显著减少与定时器相关的计时器漂移，本文所公开的方法和装置周期性地(例如大约每100毫秒)同步定时器。此外，本文所公开的方法和装置估计由无线通信链路(例如，无线传输系统)引起的平均时间延迟。在操作过程中，示例性杆式泵控制器确定和/或接收光杆的位置相对于时间测量和负载相对于时间测量。杆式泵控制器将负载相对于时间测量偏离或修正由无线通信链路引起的估计平均时间延迟。当接收的负载值的调整时间值与接收的位置值的时间值不对应时，本文所公开的方法和装置确定与位置相对于时间值相关联的负载值。可替换地，本文所公开的方法和装置确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：借助杆式泵控制器来确定抽油机的光杆的第一位置值；将第一时间值分配给所述第一位置值；接收所述光杆的第一负载值；将第二时间值分配给所述第一负载值中的相应的第一负载值；基于无线通信延迟值，将所述第二时间值中的每一个第二时间值都调整为相应的第三时间值；以及基于所述第一负载值和所述第三时间值来确定与在所述第一时间值的所述第一位置值相关联的第二负载值。

【技术特征摘要】
2015.07.27 US 14/810,0451.一种方法，包括：借助杆式泵控制器来确定抽油机的光杆的第一位置值；将第一时间值分配给所述第一位置值；接收所述光杆的第一负载值；将第二时间值分配给所述第一负载值中的相应的第一负载值；基于无线通信延迟值，将所述第二时间值中的每一个第二时间值都调整为相应的第三时间值；以及基于所述第一负载值和所述第三时间值来确定与在所述第一时间值的所述第一位置值相关联的第二负载值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第二负载值包括：基于所述第一时间值、所述第一负载值和所述第三时间值来插值所述第二负载值。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括使用所述第一位置值、所述第一时间值和所述第二负载值来生成参考表。4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述无线通信延迟值包括：确定所述杆式泵控制器与无线通信装置之间的传输延迟。5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定传输延迟包括：确定在从第一负载传感器接收由所述无线通信装置提供的第一信号与从第二负载传感器接收由有线连接提供的第二信号之间的时间差，所述第一信号和所述第二信号表示在同一时间在所述光杆上的负载。6.根据权利要求4所述的方法，其中，确定传输延迟包括：确定在通过无线通信接收由所述无线通信装置提供的信号与通过有线连接接收由所述无线通信装置提供的所述信号之间的时间差。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：向无线通信装置周期性地广播同步信号。8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：在广播了所述同步信号后使主定时器复位。9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：通过所述无线通信装置将所述光杆的所述第一负载值传送到所述杆式泵控制器。10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：将从定时器启动为初始值，并且当所述从定时器从初始值移动到零值时，传送所述第一负载值的测量负载值，所述初始值由所述光杆的所述第一负载值将被传送到所述杆式泵控制器的频率来确定。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：当所述无线通信装置接收到所述同步信号时，确定复位时间戳值。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：使所述无线通信装置的所述从定时器复位到等于初始值加上在所述初始值与所述复位时间戳值之间的差值的值。13.一种与抽油机一起使用的杆式泵控制器，所述杆式泵控制器包括：第一处理器，所述第一处理器被配置为：借助杆式泵控制器来确定抽油机的光杆的第一位置值；将第一时间值分配给所述第一位置值；接收所述光杆的第一负载值；将第二时间值分配给所述第一负载值中的相应的第一负载值；基于无线通信延迟值，将所述第二时间值中的每一个第二时间值都调整为相应的第三时间值；以及基于所述第一负载值和所述第三时间值来确定与在所述第一时间值的所述第一位置值相关联的第二负载值。14.根据权利要求13所述的杆式泵控制器，其中，所述处理器基于所述第一时间值、所述第一负载值和所述第三时间值来插值所述第二负载值。15.根据权利要求14所述的杆式泵控制器，其中，所述第一处理器使用所述第一位置值、所述第一时间值和所述第二负载值来生成参考表。16.根据权利要求13所述的杆式泵控制器，进一步包括可通信地耦合到所述杆式泵控制器的无线通信装置，所述无线通信装置将所述光杆的所述第一负载值传送到所述杆式泵控制器。17.根据权利要求16所述的杆式泵控制器，其中，所述第一处理器确定在所述杆式泵控制器与所述无线通信装置之间的传输延迟，以确定校准过程中的无线通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·M·米尔斯，
申请(专利权)人：布里斯托公司商用名远程自动化解决方案，
类型：发明
国别省市：美国;US