油井节能生产控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种油井节能生产控制系统，包括上位机系统、电参数测试仪、功图测试仪和油井控制器，该电参数测试仪连接于该油井控制器，并与主电机连接，检测该主电机运行时的电压、电流数据，并传输给该油井控制器，该功图测试仪连接于该油井控制器，检测抽油机悬点载荷和移动位置，并传输给该油井控制器，该油井控制器将接收的检测数据传输给该上位机系统，该上位机系统根据接收的检测数据对油井工况进行分析诊断及优化，将优化的结果传输给该油井控制器，该油井控制器根据优化的结果控制主电机和平衡电机的工作。该油井节能生产控制系统实现油井供排协调生产，降低油井生产能耗，实现油井生产智能调控，提高了油田生产自动化程度。

Energy-saving Production Control System for Oil Wells

The invention provides an oil well energy-saving production control system, which includes a host computer system, an electric parameter tester, a dynamometer and an oil well controller. The electric parameter tester is connected to the oil well controller and is connected with the main motor to detect the voltage and current data of the main motor when it is running and transmit to the oil well controller. The dynamometer is connected to the oil well controller and checked. The oil well controller transmits the received detection data to the upper computer system. The upper computer system diagnoses and optimizes the working conditions of the oil well based on the received detection data, and transmits the optimized results to the oil well controller. The oil well controller controls the main motor and balance according to the optimized results. Motor work. The oil well energy-saving production control system realizes coordinated production of oil well supply and drainage, reduces energy consumption of oil well production, realizes intelligent control of oil well production, and improves the degree of automation of oil field production.

【技术实现步骤摘要】
油井节能生产控制系统
本专利技术涉及油田有杆泵井生产领域，特别是涉及到一种油井节能生产控制系统。
技术介绍
目前油田生产过程中，抽油机运行管理通常采用人工调参，通过人工对井况进行判断，对油井生产情况进行诊断，根据判断结果制定出油井措施。这种方法受到油井生产管理人员技术水平和管理经验的限制，不能及时发现油井工况变化、不能准确诊断并提出有效措施，导致油井处于高耗能生产状态，增加了生产成本。现有的油井节能生产控制系统通常采用预测油井液面、抽油泵容积效率或者直接测试油井液面的方法，通过地面控制装置实现油井生产参数的自动调节，不能实现对油井工况的全面诊断及优化；同时当井深大于1500m时，油套环空工况较复杂，受现有测试技术的限制，动液面测试数据误差增大，准确性大大降低，从而影响控制系统运行。为此我们专利技术了一种新的油井节能生产控制系统，解决了以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自动采集油井生产数据，进行油井工况诊断和优化，控制油井生产参数的油井节能生产控制系统。本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：油井节能生产控制系统，该油井节能生产控制系统包括上位机系统、电参数测试仪、功图测试仪和油井控制器，该电参数测试仪连接于该油井控制器，并与主电机连接，检测该主电机运行时的电压、电流数据，并传输给该油井控制器，该功图测试仪连接于该油井控制器，检测抽油机悬点载荷和移动位置，并传输给该油井控制器，该油井控制器将接收的检测数据传输给该上位机系统，该上位机系统根据接收的检测数据对油井工况进行分析诊断及优化，将优化的结果传输给该油井控制器，该油井控制器根据优化的结果控制主电机和平衡电机的工作。本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：该功图测试仪安装在光杆夹持装置与悬绳器之间位置，检测抽油机悬点载荷和移动位置。该电参数测试仪和该功图测试仪将检测数据通过RS485有线方式或者GPRS无线方式，传输至该油井控制器，该油井控制器通过无线传输方式，将检测数据传输至该上位机系统。该油井控制器包括数据采集模块和数据传输模块，该数据采集模块连接于该电参数测试仪和该功图测试仪，接收该电参数测试仪和该功图测试仪传输的检测数据，并将检测数据传输给该数据传输模块，该数据传输模块连接于该数据采集模块，通过无线传输方式，将检测数据传输至该上位机系统。该油井控制器还包括平衡调节模块，该平衡调节模块连接于平衡电机，根据该上位机系统传输的平衡度优化结果控制平衡电机运行时间，调节平衡块移动距离。该油井控制器还包括变频控制模块，该变频控制模块连接于主电机，根据该上位机系统传输的优化结果控制主电机电源频率，调节油井悬点运行速度。该上位机系统包括数据远传模块和工况诊断模块，该数据远传模块与该油井控制器之间进行无线数据传输，接收检测数据，并将检测数据传输给该工况诊断模块，该工况诊断模块根据检测数据对油井工况进行分析诊断。该上位机系统还包括冲次优化模块，该冲次优化模块根据该功图测试仪测得的功图对油井供排情况进行判断，计算抽油泵充满度,并优化冲次,该油井控制器根据冲次优化结果控制主电机转速。该上位机系统还包括平衡优化模块，该平衡优化模块根据主电机电参数分别计算出抽油机上下行程的平均功率，从而计算平衡度，根据平衡度计算平衡块调节方向及调节距离，该油井控制器根据平衡优化结果控制平衡电机旋转方向以及运行时间。该上位机系统还包括冲速优化模块，该冲速优化模块根据该功图测试仪以及该电参数测试仪测试的悬点载荷数据及电参数数据，判断油井状况,优化悬点速度，该油井控制器根据冲速优化结果优化主电机输入电源频率，控制主电机运行速度。本专利技术中的油井节能生产控制系统，涉及油田生产用游梁式抽油机控制装置，还可适用于装有可移动平衡配重的游梁式抽油机控制需要。针对目前油井生产不能及时对油井工况进行诊断和优化，缺少可靠和高效的节能生产控制方法的问题，设计一种油井节能生产控制系统，自动采集油井生产数据，进行油井工况诊断和优化，控制油井生产参数，实现油井工况智能诊断、优化及调控，及时调整油井生产参数，使油井生产供排协调，处于节能生产状态。上位机通过数据远传获取现场测试数据，对油井工况进行自动诊断和分析，可以同时开展多口井的诊断和优化，提高了生产运行效率；根据工况诊断结果，对油井生产参数进行优化，通过油井控制器对冲次进行调控，实现油井供排协调生产，降低油井生产能耗，实现油井节能生产；采用上位机诊断优化、数据远传及现场智能调控三位一体的闭环控制方式，实现油井生产智能调控，提高了油田生产自动化程度。附图说明图1为本专利技术的油井节能生产控制系统结构图；图2为本专利技术的一具体实施例中油井控制器的内部结构图；图3为本专利技术的一具体实施例中上位机系统的内部结构图；图4为本专利技术的一具体实施例中多井控制方式的结构图。具体实施方式为使本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。如图1所示，图1为本专利技术的油井节能生产控制系统的结构图。该油井节能生产控制系统由上位机系统1、油井控制器4、电参数测试仪2和功图测试仪3组成。电参数测试仪2、功图测试仪3、油井控制器4、平衡电机5、主电机6位于油井生产现场，上位机系统1安装在室内。电参数测试仪2及功图测试仪3分别与油井控制器4连接；电参数测试仪2检测主电机的电流、电压等参数，功图测试仪3检测抽油机悬点载荷和位移数据；上位机系统1与油井控制器4相连，油井控制器4通过GPRS无线方式与上位机系统1进行数据交换，油井控制器4将电参数、功图参数传输给上位机系统1，上位机系统1根据数据对油井工况进行分析诊断、优化，将优化的结果传输给油井控制器4；油井控制器4分别与平衡电机5和主电机6相连，油井控制器4通过控制平衡电机5运行时间，调节平衡块移动距离，油井控制器4根据接收到得上位机系统1优化结果，控制主电机6电源频率，调节油井悬点运行速度。如图2所示，油井控制器4包括数据采集模块41、数据传输模块42、平衡调节模块43、变频控制模块44等功能模块；如图3所示，上位机系统1包括数据远传模块11、工况诊断模块12、冲次优化模块13、平衡优化模块14、冲速优化模块15等模块。功图测试仪3安装在光杆夹持装置与悬绳器之间位置，检测抽油机悬点载荷和移动位置。电参数测试仪2和功图测试仪3检测数据通过RS485有线方式或者GPRS无线方式，传输至油井控制器4内部的数据采集模块41，该模块通过无线传输方式，传输至上位机系统1。实施例1：单井控制方式电参数测试仪测试主电机运行时电压、电流数据，功图测试仪测试悬点载荷和位移数据；数据通过有线或者无线传输方式，传输至油井控制器内部的数据采集模块，该模块通过无线传输方式，将数据传输至上位机系统，上位机系统通过测试数据分析对油井工况进行以下诊断及优化：冲次优化：当发现油井供液不足时，降低冲次，使抽油泵容积效率达到设定下限值以上，如果冲次超出允许下限值，则输出间歇采油提示诊断结果，并优化出当前工况下间抽工作制度；当抽油泵容积效率超出设定上限值时，提高冲次，使得抽油泵容积效率处于设定范围内，如果冲次超出允许上限值，则输出泵升级提示及推荐泵径诊断结果。平衡优化：根据主电机电参数分别计算出抽油机上下行程的平均功率，从而计算平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.油井节能生产控制系统，其特征在于，该油井节能生产控制系统包括上位机系统、电参数测试仪、功图测试仪和油井控制器，该电参数测试仪连接于该油井控制器，并与主电机连接，检测该主电机运行时的电压、电流数据，并传输给该油井控制器，该功图测试仪连接于该油井控制器，检测抽油机悬点载荷和移动位置，并传输给该油井控制器，该油井控制器将接收的检测数据传输给该上位机系统，该上位机系统根据接收的检测数据对油井工况进行分析诊断及优化，将优化的结果传输给该油井控制器，该油井控制器根据优化的结果控制主电机和平衡电机的工作。

【技术特征摘要】
1.油井节能生产控制系统，其特征在于，该油井节能生产控制系统包括上位机系统、电参数测试仪、功图测试仪和油井控制器，该电参数测试仪连接于该油井控制器，并与主电机连接，检测该主电机运行时的电压、电流数据，并传输给该油井控制器，该功图测试仪连接于该油井控制器，检测抽油机悬点载荷和移动位置，并传输给该油井控制器，该油井控制器将接收的检测数据传输给该上位机系统，该上位机系统根据接收的检测数据对油井工况进行分析诊断及优化，将优化的结果传输给该油井控制器，该油井控制器根据优化的结果控制主电机和平衡电机的工作。2.根据权利要求1所述的油井节能生产控制系统，其特征在于，该功图测试仪安装在光杆夹持装置与悬绳器之间位置，检测抽油机悬点载荷和移动位置。3.根据权利要求1所述的油井节能生产控制系统，其特征在于，该电参数测试仪和该功图测试仪将检测数据通过RS485有线方式或者GPRS无线方式，传输至该油井控制器，该油井控制器通过无线传输方式，将检测数据传输至该上位机系统。4.根据权利要求1所述的油井节能生产控制系统，其特征在于，该油井控制器包括数据采集模块和数据传输模块，该数据采集模块连接于该电参数测试仪和该功图测试仪，接收该电参数测试仪和该功图测试仪传输的检测数据，并将检测数据传输给该数据传输模块，该数据传输模块连接于该数据采集模块，通过无线传输方式，将检测数据传输至该上位机系统。5.根据权利要求4所述的油井节能生产控制系统，其特征在于，该油井控制器还包括平衡调节模块，该平衡调节模块连接于平衡电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾庆升，张雷，智勤功，杭发琴，于雪林，李淑芳，金鑫，岳振玉，肖姝，徐建礼，
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胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37