抽油机智能动态调速柔性控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了抽油机智能动态调速柔性控制方法及系统，涉及油田采油采气技术领域，所述控制方法包括以下步骤：在单位时间内设定多个不同的停井时间，并设定停井阈值；根据停井时间、停井阈值运行抽油机；采集抽油机的示功图；获取抽油机的有功功率；根据抽油机的有功功率和运行时间获取能耗；分析示功图获取油井的充满度，根据充满度和运行时间获取产量；分析示功图单位时间内动液面的变化曲线，根据抽油机的能耗与产量的比值寻找动液面的变化曲线中的最优点，将最优点对应的启、停井时间作为油井一段时间内的运行制度；实现了油井时时根据供液工况变化自动控制、远程自动调节的油井智能间歇采油，既有利于节能降耗，还可以保持最大的产量。持最大的产量。持最大的产量。

【技术实现步骤摘要】
抽油机智能动态调速柔性控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及油田采油采气
，具体为抽油机智能动态调速柔性控制方法及系统。

技术介绍

[0002]油田开发中后期，低效井已严重影响油田整体机采系统效率和泵效,为保证低效井有足够的供液能力，采用间歇采油技术，间抽制度制定主要依靠现场经验采取统一、固定的间抽制度。具体做法为：根据数字化油田采集的示功图、现场生产经验并结合电价峰谷，油井开井后，采油作业区技术人员观测井口出油状况，分析数字化油田已经建立起来的油井在线监测示功图，从而判断估测油井在生产状态下油套环空内液面的高度及下降情况；待油井不出液时进行关井，然后在有条件的情况下，对油井油套环空内液面的深度进行跟踪测试，一般一天测试一个点，观察液面升高的状况，随着静液面的升高，判断油井在合理沉没度范围内开井，以此确定油井开关井的时间区间，一般选择3
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5个时间段来观察井所需要的开关井生产时间段，在每一次开井时都要随时观察井口出油情况，以避免油井干抽情况发生，并对产量进行核实，根据每一次开/关井时间进行对比分析，并结合电价峰谷，拟定并形成该井的间抽制度，但是传统的固定时间间抽无法充分发挥油层生产潜力。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于：为了解决传统的固定时间间抽无法充分发挥油层生产潜力的技术问题，本专利技术提供抽油机智能动态调速柔性控制方法及系统。
[0004]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
[0005]抽油机智能动态调速柔性控制方法，所述控制方法包括以下步骤：
[0006]在单位时间内设定多个不同的停井时间，并设定停井阈值；
[0007]根据停井时间、停井阈值运行抽油机；
[0008]采集抽油机的示功图；
[0009]获取抽油机的有功功率；
[0010]根据抽油机的有功功率和运行时间获取能耗；
[0011]分析示功图获取油井的充满度，根据充满度和运行时间获取产量；
[0012]分析示功图单位时间内动液面的变化曲线，根据抽油机的能耗与产量的比值寻找动液面的变化曲线中的最优点，将最优点对应的启、停井时间作为油井一段时间内的运行制度。
[0013]进一步地，采用递增或递减的方式设置多个不同的停井时间，或者采用倍增或者倍减的方式设置多个不同的停井时间。
[0014]进一步地，获取抽油机的油梁的角位移，通过角位移获取抽油机的当前冲次；根据当前冲次和目标冲次获取目标功率。
[0015]进一步地，设定一个变频器的输出功率值，实时获取抽油机的实际功率，根据实际
功率与变频器的输出功率值得到功率差值，根据功率差值修订变频器的频率，通过修订变频器的频率改变抽油机的电机的功率。
[0016]进一步地，在停井时间内，输出预设范围内的频率到变频器，变频器根据频率控制抽油机的电机正转、反转带动抽油机的悬点上、下运动。
[0017]抽油机智能动态调速柔性控制系统，包括示功仪、电参模块、间抽控制器、变频器和抽油机，其中：
[0018]所述间抽控制器，在单位时间内设定多个不同的停井时间，并设定停井阈值；
[0019]所述间抽控制器，根据停井时间、停井阈值运行抽油机；
[0020]所述示功仪，采集抽油机的示功图；
[0021]所述电参模块，获取抽油机的有功功率；
[0022]所述间抽控制器，根据抽油机的有功功率和运行时间获取能耗；
[0023]所述间抽控制器，分析示功图获取油井的充满度，根据充满度和运行时间获取产量；
[0024]所述间抽控制器，分析示功图单位时间内动液面的变化曲线，根据抽油机的能耗与产量的比值寻找动液面的变化曲线中的最优点，将最优点对应的启、停井时间作为油井一段时间内的运行制度。
[0025]进一步地，所述间抽控制器，采用递增或递减的方式设置多个不同的停井时间，或者采用倍增或者倍减的方式设置多个不同的停井时间。
[0026]进一步地，还包括姿态仪，获取抽油机的油梁的角位移，通过角位移获取抽油机的当前冲次；所述间抽控制器，根据当前冲次和目标冲次获取目标功率。
[0027]进一步地，所述间抽控制器，设定一个变频器的输出功率值，实时获取抽油机的实际功率，根据实际功率与变频器的输出功率值得到功率差值，根据功率差值修订变频器的频率，通过修订变频器的频率改变抽油机的电机的功率。
[0028]进一步地，所述间抽控制器，在停井时间内，输出预设范围内的频率到变频器，变频器根据频率控制抽油机的电机正转、反转带动抽油机的悬点上、下运动。
[0029]本专利技术的有益效果如下：
[0030]1.本专利技术针对油田部分油井供液不足的状况，在抽油机井自动化监测的基础上，通过示功图、动液面计算技术与远程控制结合，实现了油井时时根据供液工况变化自动控制、远程自动调节的油井智能间歇采油，油井自动动态调整运行制度，有利于确保油井稳定流压生产，达到最好的工作状态，既有利于节能降耗，还可以保持最大的产量。
[0031]2.本专利技术应用载荷随动控制技术实现抽油机电机功率的恒功率变转速按需平稳输出,通过调整电机转速及柱塞抽汲过程中的速率分布，降低抽油机载荷的波动程度，实现抽油机柔性变速运行，既减轻地面传动和杆柱的疲劳程度，又提高油井进液量，减少泵的漏失，从而实现改善工况提高泵效，延长检泵周期的综合目的。
[0032]3.本专利技术高含蜡、高含气井，实现不停机智能间歇采油，避免了油井停井时蜡卡，有效延长检泵周期，有效降低作业检泵率。
附图说明
[0033]图1是本专利技术的方法流程示意图；
[0034]图2是本专利技术的系统框架示意图。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0036]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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。
[0037]实施例1
[0038]如图1所示，本实施例提供抽油机智能动态调速柔性控制方法，所述控制方法包括以下步骤：
[0039]在单位时间内设定多个不同的停井时间，并设定停井阈值；
[0040]本实施例中，采用递增或递减的方式设置多个不同的停井时间，或者采用倍增或者倍减的方式设置多个不同的停井时间。其中，多个不同的停井时间采用递增的方式可以设置为1、2、3、4、5小时，或者设置为1、3、5、7、9小时，递减的方式与递增方式相反。多个不同的停井时间采用倍增方式可以设置为1、2、4、8、16小时，或者设置0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.抽油机智能动态调速柔性控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：在单位时间内设定多个不同的停井时间，并设定停井阈值；根据停井时间、停井阈值运行抽油机；采集抽油机的示功图；获取抽油机的有功功率；根据抽油机的有功功率和运行时间获取能耗；分析示功图获取油井的充满度，根据充满度和运行时间获取产量；分析示功图单位时间内动液面的变化曲线，根据抽油机的能耗与产量的比值寻找动液面的变化曲线中的最优点，将最优点对应的启、停井时间作为油井一段时间内的运行制度。2.根据权利要求1所述的抽油机智能动态调速柔性控制方法，其特征在于，采用递增或递减的方式设置多个不同的停井时间，或者采用倍增或者倍减的方式设置多个不同的停井时间。3.根据权利要求1所述的抽油机智能动态调速柔性控制方法，其特征在于，获取抽油机的油梁的角位移，通过角位移获取抽油机的当前冲次；根据当前冲次和目标冲次获取目标功率。4.根据权利要求1所述的抽油机智能动态调速柔性控制方法及系统，其特征在于，设定一个变频器的输出功率值，实时获取抽油机的实际功率，根据实际功率与变频器的输出功率值得到功率差值，根据功率差值修订变频器的频率，通过修订变频器的频率改变抽油机的电机的功率。5.根据权利要求1所述的抽油机智能动态调速柔性控制方法及系统，其特征在于，在停井时间内，输出预设范围内的频率到变频器，变频器根据频率控制抽油机的电机正转、反转带动抽油机的悬点上、下运动。6.抽油机智能动态调速柔性控制系统，其特征在于，包括示功仪、电参模块、间抽控制器、变频器和抽油机，其中：所述间抽控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟富萍，马国兴，邱海涛，星占龙，杨仕勇，王彬，王海鹏，贺焕婷，骆涛，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：