一种有杆泵井生产诊断优化系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种有杆泵井生产诊断优化系统及方法，属于石油开采领域，解决了传统的有杆泵井生产诊断方法由于对于有杆泵井的监控能力差而导致油田生产效率较低的技术问题。该系统包括：采集装置，其用于采集有杆泵井的生产数据；诊断装置，其用于根据采集到的生产数据对有杆泵井的生产状况进行诊断；优化装置，其用于根据诊断结果生成用于对有杆泵井的生产状况进行优化的优化控制指令；控制装置，其用于根据优化控制指令对有杆泵井的生产状况进行优化控制；通信装置，其用于将所述采集装置采集到的生产数据发送给所述诊断装置，将所述优化装置生成的优化控制指令发送给所述控制装置。

An optimization system and method for the production diagnosis of rod pump well

The invention discloses a diagnosis and optimization system and method for sucker rod pumping wells, which belongs to the field of petroleum exploitation. It solves the technical problems of traditional rod pump well production diagnosis method, which is caused by poor monitoring ability of rod pumping wells, resulting in low production efficiency of oil fields. The system includes: collecting device for collecting production data of rod pump wells; diagnosis device for diagnosis of production of rod pump wells according to the production data collected; optimization device, which is used for generating according to the diagnostic results for optimal control of instruction optimization production of rod pump wells control device for; according to the optimal control instruction to optimize and control the production condition of rod pumping well; communication device, the acquisition device to send the data to the production of the diagnostic device, the optimization device generates optimal control instructions sent to the control device.

【技术实现步骤摘要】
一种有杆泵井生产诊断优化系统及方法
本专利技术涉及石油开采
，具体的说，涉及一种有杆泵井生产诊断优化系统及方法。
技术介绍
目前，我国油井采用有杆泵生产比例大于95％，提高有杆泵井的生产管理技术水平是油井生产的核心。有杆泵井的运行状况将直接影响到油田的产量，如果对运行中的故障状况不及时发现并处理可能会造成巨大的损失，因此在实际生产中，需要对有杆泵井的生产状况进行实时跟踪、了解和分析。目前，对有杆泵井故障诊断和实时预警方面的技术日益完善，其通过对抽油机和井口的各种参数进行实时监测，将监测到的各种参数与该种参数的经验值和基于该种参数的理论计算值进行比较，根据比较结果对抽油机是否发生故障进行诊断，从而在发生故障时进行报警。这种生产状况的诊断方法虽然在一定程度上替代了传统的依靠人工巡视进行生产状况诊断的方式，提高了一定的生产效率。但是该种方法功能单一且具有滞后性，对于有杆泵井的监控能力差，只能故障发生后产生响应，而且在故障发生后只能再由人工查看故障状况，然后对有杆泵井进行相应的调整操作，导致生产效率依然较低，不能适应当前油田生产发展的需要。因此，亟需一种能够有效提高有杆泵井的生产效率，能够优化生产，实现节能降耗的有杆泵井生产诊断优化系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种有杆泵井生产诊断优化系统及方法，以解决传统的有杆泵井生产诊断方法由于对于有杆泵井的监控能力差导致油田生产效率较低的技术问题。本专利技术提供一种有杆泵井生产诊断优化系统，该系统包括：采集装置，其用于采集有杆泵井的生产数据；诊断装置，其用于根据采集到的生产数据对有杆泵井的生产状况进行诊断；优化装置，其用于根据诊断结果生成用于对有杆泵井的生产状况进行优化的优化控制指令；控制装置，其用于根据优化控制指令对有杆泵井的生产状况进行优化控制；通信装置，其用于将所述采集装置采集到的生产数据发送给所述诊断装置，将所述优化装置生成的优化控制指令发送给所述控制装置。所述采集装置采集的有杆泵井的生产数据包括：示功图、冲程、冲刺、电机电流、电机电压、井口油压、井口套压、井口流体温度和角位移。所述采集装置包括：示功仪、压力变送器、温度变送器和功率测试仪。所述通信装置通过无线电台、GPRS通讯、CDMA通讯、无线网桥或有线光缆通讯网络进行所述生产数据和所述优化控制指令的传输。所述控制装置根据所述优化控制指令对有杆泵井有杆泵井的间抽、自适应运行参数、电机的变频调速、过流和断电进行优化控制，以及进行自动报警。本专利技术提供的有杆泵井生产诊断优化系统，还包括：显示装置，其用于对所述采集装置采集的生产数据和所述诊断装置得出的诊断结果进行显示。本专利技术还提供一种有杆泵井生产诊断优化方法，该方法包括：采集有杆泵井的生产数据；根据采集到的生产数据对有杆泵井的生产状况进行诊断；根据诊断结果生成用于对有杆泵井的生产状况进行优化的优化控制指令；根据优化控制指令对有杆泵井的生产状况进行优化控制。所述采集的有杆泵井的生产数据包括：示功图、冲程、冲刺、电机电流、电机电压、井口油压、井口套压、井口流体温度和角位移。在所述对有杆泵井的生产状况进行优化控制的步骤中包括：根据所述优化控制指令对有杆泵井有杆泵井的间抽、自适应运行参数、电机的变频调速、过流和断电进行优化控制，以及进行自动报警。进一步地，确定所述自适应运行参数的方法如下：根据抽油机结构参数和电机特性参数进行周期内电机速度优化，优化方法基于功率曲线展开、悬点速度曲线优化和傅里叶展开逼近，通过运动分析、载荷分析、扭矩分析和功率分析的耦合分析，优化形成自适应驱动参数优化结果。进一步的，步骤103中依据诊断结果生成优化控制指令，其自适应运行参数的确定参数中变速频率调整范围为平均频率5～60Hz。本专利技术实施例提供的有杆泵井生产诊断优化系统及方法，通过对有杆泵井多方面的生产数据进行实时采集和分析诊断并针对性的进行优化控制，实现对于有杆泵井故障的及时响应和处理，并根据有杆泵井的生产状况实时对其进行优化控制，实现有杆泵井的远程控制，为生产指挥提供决策支持，实现远程生产运行可视化，和生产操作自动化，提高了有杆泵井的生产效率，减小了躺井时间和躺井率，优化了生产，实现了节能降耗。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是本专利技术实施例提供的有杆泵井生产诊断优化系统的示意图；图2是本专利技术实施例提供的有杆泵井生产诊断优化系统的应用示意图；图3是本专利技术实施例提供的有杆泵井生产诊断优化方法的流程图。图4是本专利技术实施例提供的在生成优化控制指令中有杆泵井自适应运行参数的确定方法。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。本专利技术实施例提供一种有杆泵井生产诊断优化系统，如图1所示，该系统包括：采集装置2、诊断装置3、优化装置4、控制装置5和通信装置6。其中，采集装置2用于采集有杆泵井1的生产数据。诊断装置3用于根据采集装置2采集到的生产数据对有杆泵井1的生产状况进行诊断。优化装置4用于根据诊断装置3得到的诊断结果生成用于对有杆泵井的生产状况进行优化的优化控制指令。控制装置5用于根据优化控制指令对有杆泵井1的生产状况进行优化控制。通信装置6用于将采集装置2采集到的生产数据发送给诊断装置3，将优化装置4生成的优化控制指令发送给控制装置5。在本专利技术实施例中，采集装置2由示功仪、压力变送器、温度变送器和功率测试仪组成。示功仪用于采集有杆泵井的示功图、冲程和冲刺数据，功率测试仪用于采集抽油机的电机电流和电机电压数据，压力变送器用于采集有杆泵井的井口油压和井口套压数据，温度变送器用于采集有杆泵井的井口流体温度数据。通信装置6通过有线或无线方式从采集装置2接收采集到的生产数据，然后将生产数据发送给诊断装置3和优化装置4。通信装置6可通过无线电台、GPRS通讯、CDMA通讯、无线网桥或有线光缆通讯网络等方式进行生产数据的传输。诊断装置3实时接收通信装置6发送来的生产数据，然后对有杆泵井的示功图、冲程、冲刺、电机电流、电机电压、井口油压、井口套压以及井口流体温度数据进行数据汇总和综合分析，从而判断有杆泵井生产状况如何，故障与否，以及所发生故障的部位和故障类型。进一步的，本专利技术实施例提供的有杆泵井生产诊断优化系统还包括：显示装置，显示装置用于对生产数据和诊断装置的诊断结果进行实时显示，即将诊断装置实时接收的生产数据进行显示，并同时显示诊断装置根据生产数据得到的诊断结果，例如，在诊断结果正常时，显示有杆泵井的运行的状态为正常，在在诊断结果为故障时，显示有杆泵井的运行的状态为故障以及显示故障的部位和故障类型。通过诊断装置和显示装置对有杆泵井生产数据的实时诊断和显示，可以实现对于有杆泵井的生产状况的可视化和实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有杆泵井生产诊断优化系统，其特征在于，包括：采集装置，其用于采集有杆泵井的生产数据；诊断装置，其用于根据采集到的生产数据对有杆泵井的生产状况进行诊断；优化装置，其用于根据诊断结果生成用于对有杆泵井的生产状况进行优化的优化控制指令；控制装置，其用于根据优化控制指令对有杆泵井的生产状况进行优化控制；通信装置，其用于将所述采集装置采集的生产数据发送给所述诊断装置，将所述优化装置生成的优化控制指令发送给所述控制装置。

【技术特征摘要】
1.一种有杆泵井生产诊断优化系统，其特征在于，包括：采集装置，其用于采集有杆泵井的生产数据；诊断装置，其用于根据采集到的生产数据对有杆泵井的生产状况进行诊断；优化装置，其用于根据诊断结果生成用于对有杆泵井的生产状况进行优化的优化控制指令；控制装置，其用于根据优化控制指令对有杆泵井的生产状况进行优化控制；通信装置，其用于将所述采集装置采集的生产数据发送给所述诊断装置，将所述优化装置生成的优化控制指令发送给所述控制装置。2.根据权利要求1所述的有杆泵井生产诊断优化系统，其特征在于，所述采集装置采集的有杆泵井的生产数据包括：示功图、冲程、冲刺、电机电流、电机电压、井口油压、井口套压、井口流体温度和角位移。3.根据权利要求1所述的有杆泵井生产诊断优化系统，其特征在于，所述采集装置包括：示功仪、压力变送器、温度变送器和功率测试仪。4.根据权利要求1所述的有杆泵井生产诊断优化系统，其特征在于，所述通信装置通过无线电台、GPRS通讯、CDMA通讯、无线网桥或有线光缆通讯网络传输所述生产数据和所述优化控制指令。5.根据权利要求1所述的有杆泵井生产诊断优化系统，其特征在于，所述控制装置根据所述优化控制指令对有杆泵井有杆泵井的间抽、自适应运行参数、电机的变频调速、过流和断电进行优化控制，以及进行自动报警。6.根据权利要求1所述的有杆泵井生产诊断优化系统，其特征在于，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴国兴，刘富洲，柯文奇，李孟涛，张祖国，张喜顺，林长志，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11