[发明专利]抽油机间抽节能控制方法及其控制装置和控制电路

说明书

一、技术领域

本发明涉及游梁式抽油机的间抽节能技术领域，是一种抽油机间抽节能控制方法及其控制装置和控制电路。

二、背景技术

当油田不具有自喷能力时，主要开采手段是采取抽油机从地面抽汲。随着对油田的连续开采，油田就进入了开采的中后期，其油井中的原油出现明显的供液能力不足现象。这部分油井上的抽油机正常工作时多是以轻载运行，有时还会出现不同程度的“泵空”，甚至会出现空捞现象。资料表明：有30％以上的供液不足井在50％至80％的运行时间内处于空抽状态。

油田开采中后期的抽油井，在经过一段时期的连续抽油，油井的动液面会随之不断增大，即井下液面不断降低。当液面降至泵的沉没度设定值以下的时候，此时，抽油泵出现“泵空”，即抽油机所谓的空抽。空抽时油泵在上冲程时充满度非常低，井口油管基本上不出油，明显的一个现象是导致光杆发烫，冒烟。对采油设备来说，长时间泵空会产生泵充满度低或空抽时抽油机电机处于轻载运行，使抽油机工作效率低，设备损耗增大，造成电能浪费。

通过油井调参，如调整加大泵挂深度，以提供较大的生产压差；加长冲程、慢冲数、小泵径，可以提高油井的抽油泵效率和产量，但是一旦油井调参困难，当泵排量大于地层供液量时，长时间抽油所带来的动液面下降的负面影响将会加剧。

针对这类油井，为了尽量避免油泵空抽的发生，提高泵效及抽油机工作效率，减少不必要的电能浪费，最直接有效的方法就是控制抽油机间歇抽油。通过各种手段摸索液面变化规律，根据每一口井的实际情况，制定出一套间抽制度，让抽油机按照间抽制度工作。这样基本能做到有油就抽，无油就停，达到节能和减少抽油机维修的目的。

油井间抽就是当油井出液量不足或发生空抽时，就关闭抽油机，等待井下液量蓄积；当液面超过一定深度时，再开启抽油机进行抽汲。

目前采取间开制度的方法是人为根据油井产量、功图、液面等动态资料，决定油井定时开机、停机来实现。这种方法对抽油井开抽和停抽时间间隔的确定比较模糊，对岗位工人责任心要求也较高。人工调开控制精度不高，人员工作量大，抽油机不能工作在合理的沉没度下，抽油机工作效率不高，加之如无法及时避免空抽情况，还可能会引起事故发生。

三、发明内容

本发明提供了一种抽油机间抽节能控制方法及其控制装置和控制电路，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决油井间抽所存在的问题，其合理而紧凑、操作方便、节能效果显著。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种抽油机间抽节能控制方法，其按下述步骤进行：在游梁式抽油机的悬绳器上安装有载荷变送器，游梁式抽油机的光杆的载荷数据由载荷变送器提供给中央处理器；接近开关安装在游梁式抽油机的曲柄附近用于检测曲柄旋转一周即所对应的一个抽油冲程的信号并提供给中央处理器；在一个抽油冲程后，中央处理器根据所采集到的光杆的载荷数据计算这个抽油冲程的地面示功图的面积值；当地面示功图的面积值小于已经设定的停抽标准地面示功图面积值时，中央处理器发送停抽指令使游梁式抽油机处于停抽状态；当停抽后的停抽时间值大于已经设定的停抽标准时间值时，中央处理器发送停抽指令使游梁式抽油机处于抽油状态；这样通过中央处理器来控制游梁式抽油机的抽油和停抽的循环过程实现对游梁式抽油机间抽的节能控制。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述停抽标准地面示功图面积值由人工设定或由中央处理器通过对下述抽油过程的数据采集后计算得到：使游梁式抽油机进行处于抽油工作状态，当设定的时间内中央处理器所计算出的地面示功图的面积值平均变化率小于设定值时，这个时间内的地面示功图的面积值的平均值就设定为停抽标准地面示功图面积值。

上述停抽标准时间值由人工设定或由中央处理器通过对下述抽油和停抽的循环过程的数据采集后计算得到：当停抽时间等于人工设定的停抽检测时间和每次增加时间之和后，游梁式抽油机开始抽油，当地面示功图的面积值小于已经设定的停抽标准地面示功图面积值时，使游梁式抽油机进行处于停抽工作状态，中央处理器记录抽油过程所用的时间；上次循环内的停抽时间等于上次循环的停抽时间与每次增加时间之和；当某个抽油和停抽的循环中抽油时间与抽油时间和停抽时间的和之比开始变小时，上个循环中的停抽时间就设定为停抽标准时间值。