基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统，该系统包括中央控制系统、扭矩传感器系统、升降传感器系统、称量传感器系统及计压传感器系统。本发明专利技术可以实时采集及存储各种井况数据、调试数据、生产数据、预警数据、修正数据、操控数据以及其它所有数据，并将其存储到远程数据终端；实现了全金属锥形螺杆泵转子磨损的实时预警和精确补偿，补偿后泵效如新，大幅延长了螺杆泵的使用寿命；实现了砂卡砂埋的自动预防和排除；根据地下液位和供液能力随潮汐变化的对应关系，设置相应的动液面高度和产量区间，实现采油量最大化。本发明专利技术实现了采油设备的智能化，降低了采油整体成本，提高了采油效率，安全可靠，适宜推广应用。广应用。广应用。

【技术实现步骤摘要】
基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统


[0001]本专利技术实施例涉及石油智能化开采
，尤其涉及一种基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统。

技术介绍

[0002]油气田是指受单一局部构造单位所控制的同一面积内的油藏、气藏、油气藏的总和。如果在这个局部构造范围内只有油藏，称为油田；为了将这些石油资源开采收集，在开采原油时需要使用石油开采用设备对其进行钻探抽。在石油开采领域，石油开采设备一般有两种，一是抽油机，二是螺杆泵。但是无论是抽油机还是螺杆泵，普遍存在无法智能排除砂卡砂埋，无法自动实现转子磨损补偿，采油效率低，无法智能化监控采油过程相关数据，使用寿命短，采油成本高，安全和稳定性差，很多采油环节依然还是依靠人工经验处理，智能化程度低等问题，无法满足采油设备智能化发展的需要。
[0003]以上问题亟待解决。

技术实现思路

[0004]为解决相关技术问题，本专利技术提供一种基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统，来解决以上
技术介绍
部分提到的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统，包括：中央控制系统、扭矩传感器系统、升降传感器系统、称量传感器系统以及计压传感器系统；所述中央控制系统与扭矩传感器系统、升降传感器系统、称量传感器系统、计压传感器系统连接；所述扭矩传感器系统连接驱动电机，实时获取全金属锥形螺杆泵转子的扭矩数据，并输出给中央控制系统处理；所述升降传感器系统与升降电机连接，用于根据中央控制系统输出的控制指令，执行响应的升降动作，调节全金属锥形螺杆泵转子的升降；所述称量传感器系统一方面用于将称量数据输出给中央控制系统，实时计算并显示动液面高度；另一方面用于将称量数据输出给中央控制系统，中央控制系统根据称量数据确定控位器的脱离点位和接触点位：所述计压传感器系统用于在中央控制系统控制下闭压测试泵效，并将采集的包括但不限于压力、温度、计时数据发送给中央控制系统处理。
[0007]作为一种可选的实施方式，所述基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统，还包括电力控制系统；所述电力控制系统用于根据收到的实时数据对各用电系统作出功能指令性输配电、切电以及终极安全指令。
[0008]作为一种可选的实施方式，所述基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统，还包括终极安全系统；所述终极安全系统包括扭矩失控安全系统；所述扭矩失控安全系统与所述中央控制系统连接，用于在扭矩超载失控时，利用电阻阻止电机高速反转，并把将反转控制在安全转速，使其缓慢进行扭矩卸载和井下传递上来的高扭力形成反作用力，抽油杆不会脱杆，直至扭矩归零。
[0009]作为一种可选的实施方式，所述终极安全系统还包括震动安全系统；所述震动安全系统用于实时采集井上设备的振动、抖动及晃动数据，并在判定异常时发出预警或控制停机。
[0010]作为一种可选的实施方式，所述扭矩失控安全系统安装在中央控制系统的控制柜反面，其由n个电阻器组成。
[0011]作为一种可选的实施方式，所述称量传感器系统具体用于采集动态净重、静态净重，中央控制系统根据所述动态净重和静态净重计算液体举升净重，根据液体举升净重和液体每米净重计算出动液面高度。
[0012]作为一种可选的实施方式，所述扭矩传感器系统包括但不限于驱动电机、动力线、变频传感器、处理器以及电阻器；所述升降传感器系统包括但不限于升降机、升降电机、传感器、电线、信号线、变频器以及处理器，所述传感器设置于所述升降电机的尾部，根据升降机和升降电机的转速比，实时计算并反馈升降机的位置。
[0013]作为一种可选的实施方式，所述计压传感器系统由安装在井口的包括但不限于自动闭压阀、压力传感器、电线、信号线、处理器组成，每次闭压的限定时间内压力上升的速度和限值为判断泵效是否合格、定转子是否磨损、是否需要调整补偿的依据。
[0014]作为一种可选的实施方式，所述中央控制系统预设有全智能操控模式、人工操控模式和远程操控模式，根据用户输入的切换指令实现全智能操控模式、人工操控模式、远程操控模式的切换；所述中央控制系统还用于同步记录、传输系统所有收集到的各种井况数据、调试数据、生产数据、预警数据、修正数据、操控数据以及其它所有数据，并将其存储到远程数据终端。
[0015]作为一种可选的实施方式，所述中央控制系统还用于根据地下液位和供液能力随潮汐变化的对应关系，设置相应的动液面高度和产量区间，实现采油量最大化。
[0016]本专利技术实施例提供的基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统优点如下：一、可以实时采集及存储各种井况数据、调试数据、生产数据、预警数据、修正数据、操控数据以及其它所有数据，并将其存储到远程数据终端；二、实现了全金属锥形螺杆泵转子磨损的实时预警和精确补偿，补偿后泵效如新，大幅延长了螺杆泵的使用寿命；三、实现了砂卡砂埋的自动预防和排除，有效全面的解决了螺杆泵的砂卡砂埋问题；四、根据地下液位和供液能力随潮汐变化的对应关系，设置相应的动液面高度和产量区间，实现采油量最大化。本专利技术实施例提供的基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统真正意义上实现了采油设备的智能化，降低了采油整体成本，提高了采油效率，节省了人力人工，安全可靠，适宜推广应用。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明及理解本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术
技术介绍
、实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例一提供的基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统结构框图；
[0019]图2为本专利技术实施例二提供的基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统结构框图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]实施例一
[0022]如图1所示，图1为本专利技术实施例一提供的基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统结构框图。
[0023]本实施例中基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统100包括：中央控制系统101、扭矩传感器系统102、升降传感器系统103、称量传感器系统104以及计压传感器系统105；所述中央控制系统101与扭矩传感器系统102、升降传感器系统103、称量传感器系统104、计压传感器系统105连接；所述扭矩传感器系统102连接驱动电机，实时获取全金属锥形螺杆泵转子的扭矩数据，并输出给中央控制系统101处理；所述升降传感器系统103与升降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统，其特征在于，包括：中央控制系统、扭矩传感器系统、升降传感器系统、称量传感器系统以及计压传感器系统；所述中央控制系统与扭矩传感器系统、升降传感器系统、称量传感器系统、计压传感器系统连接；所述扭矩传感器系统连接驱动电机，实时获取全金属锥形螺杆泵转子的扭矩数据，并输出给中央控制系统处理；所述升降传感器系统与升降电机连接，用于根据中央控制系统输出的控制指令，执行响应的升降动作，调节全金属锥形螺杆泵转子的升降；所述称量传感器系统一方面用于将称量数据输出给中央控制系统，实时计算并显示动液面高度；另一方面用于将称量数据输出给中央控制系统，中央控制系统根据称量数据确定控位器的脱离点位和接触点位：所述计压传感器系统用于在中央控制系统控制下闭压测试泵效，并将采集的包括但不限于压力、温度、计时数据发送给中央控制系统处理。2.根据权利要求1所述的基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统，其特征在于，还包括电力控制系统；所述电力控制系统用于根据收到的实时数据对各用电系统作出功能指令性输配电、切电以及终极安全指令。3.根据权利要求1所述的基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统，其特征在于，还包括终极安全系统；所述终极安全系统包括扭矩失控安全系统；所述扭矩失控安全系统与所述中央控制系统连接，用于在扭矩超载失控时，利用电阻阻止电机高速反转，并把将反转控制在安全转速，使其缓慢进行扭矩卸载和井下传递上来的高扭力形成反作用力，抽油杆不会脱杆，直至扭矩归零。4.根据权利要求3所述的基于全金属锥形螺杆泵的全智能采油控制系统，其特征在于，所述终极安全系统还包括震动安全系统；所述震动安全系统用于实时采集井上设备的振动、抖动及晃动数据，并在判定异常时发出预警或控制停机。5.根据权利要求1所述的基于全金属锥形螺杆泵的全智能...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光，剻海东，杨虎，刘宗明，
申请(专利权)人：无锡恒信北石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：