[发明专利]一种基于动态控制图和示功图的抽油井变频控制方法

说明书

本发明涉及一种基于动态控制图和示功图的抽油井变频控制方法，通过对油井地面功图进行分析，结合油田实际生产数据与静态参数，计算油井上下行程的冲程比，并与之前数据进行对比，分析油井有效冲程的变化趋势，对油井进行智能变频，同时结合油井动态控制图结果，对油井变频效果进行修正。本发明改变了以往在传统模式下，油井泵效的提高依赖于维修作业、增产措施、调参优化等手段不能实现连续优化的局限，以及变频控制过于依赖人工的参与，不能实现对冲次的实时调节的缺点。最大限度发挥油藏潜力的基础上实现变频优化，降低油井开采能量消耗，提高抽油机井系统效率，实现油井产量和系统效率持续优化。

技术领域

本发明涉及油田抽油井变频控制技术领域，具体地说是一种基于动态控制图和示功图的抽油井变频控制方法。

背景技术

抽油井变频控制技术基本原理就是通过变频器将电动机电源侧交流电源(我国通常是工频50HZ)变换为频率可调的三相交流电源，从而改变其同步转速的调速方法。表现在抽油井上就是改变冲次的变频控制。油田常用的采油设备主要是抽油机和电泵，不同的开采方式，对变频装置控制方式有不同的要求。

抽油机井在我国油田开采中占据比例较大，相对于国际先进水平，我国抽油机运行效率普遍较低，造成了大量的能源浪费，加大了企业生产成本。提高抽油机井系统效率，是各大油田的一致追求。提高油井泵效在一定程度上可以提高油井系统效率，降低油田开采的能量消耗。在传统模式下，油井泵效的提高依赖于维修作业、增产措施、调参优化等手段，不能实现连续优化，具有较大的局限性。随着变频调速技术在油井开采中得到部分应用，在一定程度上实现了油井参数调节的便利化，提高了部分油井的系统效率，但频率的调整对人工的参与依然存在依赖，对油井工况变化的适应性还有待提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于动态控制图和示功图的抽油井变频控制方法，通过对油井地面功图进行分析，结合油田实际生产数据与静态参数，计算油井上下行程的冲程比，并与之前数据进行对比，分析油井有效冲程的变化趋势，对油井进行智能变频，同时结合油井动态控制图结果，对油井变频效果进行修正，从而提高抽油机井系统效率，实现油井产量和系统效率持续优化。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于动态控制图和示功图的抽油井变频控制方法，包括以下步骤：

通过示功图数据得到油井沉没度和泵效数据；

根据动态控制图判断出抽油井位于参数偏大区时，根据油井示功图数据计算上下冲程比，并对油井进行变频控制；

然后对变频结果进行修正。

所述计算上下冲程比：S_c＝S_yx/S_m

其中，S_yx为示功图有效冲程；S_m为示功图毛冲程。

所述对油井进行变频控制包括以下步骤：

根据本次示功图冲程比与上次冲程比计算示功图冲程比率K，对K值进行判断，分为三种情况：1-a≤K≤1+a，K≤1-a，K≥1+a；a为每次冲程比率的最大允许值；

(1)若1-a≤K≤1+a，则认为本次功图与上一次相比，冲程比没有发生改变，读取变频器的调节状态值；

若调节状态值为0，即降频时，冲程比没有变化，则认为本次降频没有继续增加泵效，泵效已经达到最大值，此时，将电源频率上调一次，回到本次变频之前的状态，同时将调节状态值置1，即保持上次频率生产；

若调节状态值为1，即维持频率生产时，功图冲程比未改变，此时不进行任何变频处理，继续维持该频率生产，调节状态仍然为1；