[發明專利]一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法及系統

無效

• 申請號: 201210209854.1
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN103510917A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 劉一山;曾亞勤;郭占春;王林平;常振武;張倩;魏立軍;楊會豐;覃川;黃娟;王曼;李樓樓;張軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B44/00;E21B47/047
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 郭智

技術領域

本發明涉及油氣開采技術領域，尤其涉及一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法及系統。

背景技術

目前國內油田抽油機控制方式有三種：一種是通過人工更換不同規格的電機傳動皮帶輪來調節抽油機的沖次。這種控制方式的缺點是費時費力并且只能調整幾種固定的沖次，不能完全滿足對抽油機沖次的精確調整。第二種是應用變頻控制技術通過人工調節電機轉速來改變抽油機的運行沖次，這種方式只適用于有人值守的井場，同時抽油機處于開環運行狀態，無法根據油井供液情況自行調整抽油機的運行沖次。第三種是利用功圖法計算得出油井動液面，以此為依據進行閉環控制，此方法由于動液面是計算得出，當井況發生變化時，動液面數據誤差大，無法進行閉環控制。這三種控制方式不能自動或可靠的實現自動調參控制及供采平衡控制。

發明內容

本發明實施例提供一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法及系統，以能有效實現叢式井組或單井油井液面的實時精確測量，在此基礎上實現供采平衡控制，量化采油控制。

一方面，本發明實施例提供了一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法，所述方法包括：采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據；根據所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據計算出油井沉沒度；根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制。

可選的，在本發明一實施例中，所述采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據，包括：通過在線式油井動液面監測儀采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并利用中央處理器獲取所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據。

可選的，在本發明一實施例中，所述抽油機泵掛數據為抽油機泵掛設置參數。

可選的，在本發明一實施例中，所述根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制，包括：通過中央處理器利用所述油井沉沒度計算與抽油機相連的變頻器的運行頻率；利用變頻器根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。

可選的，在本發明一實施例中，所述根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制，包括：根據所述油井沉沒度，通過中央處理器利用預置的油井沉沒度與運行沖次關系表進行查表，獲取與抽油機相連的變頻器的運行頻率；利用變頻器根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。

可選的，在本發明一實施例中，當所述方法應用于叢式井組中的多臺抽油機變頻運行時，通過一共直流母線將控制所述叢式井組中的多臺抽油機的變頻器的直流母線并聯在一起，以當一抽油機載荷在不平衡時，將下沖運行所發電能貯存在變頻器電容中，以供給其它抽油機使用。

可選的，在本發明一實施例中，所述方法還包括：通過隔離型控制變壓器將電網電源轉換成220V控制電源，并將所述220V控制電源經過電源濾波器得到控制電源。

可選的，在本發明一實施例中，所述方法還包括：通過在變頻器與電網電源之間設置避雷器，以進行防雷。

另一方面，本發明實施例提供了一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統，所述系統包括：

在線式油井動液面監測儀，用于采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據；

中央處理器，與所述在線式油井動液面監測儀相連，用于獲取在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據；根據所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據計算出油井沉沒度；

變頻器，與中央處理器相連，并與抽油機耦接，用于根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制。

可選的，在本發明一實施例中，所述抽油機泵掛數據為抽油機泵掛設置參數。

可選的，在本發明一實施例中，所述中央處理器，進一步用于利用所述油井沉沒度計算與抽油機相連的變頻器的運行頻率；

所述變頻器，進一步用于根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。