[发明专利]一种抽油机变速运行智能控制方法及控制装置

说明书

本发明涉及到的是一种抽油机变速运行智能控制方法，包括以下步骤：1)获取抽油机井最新一组的载荷位移数据；2)利用该组载荷位移数据计算抽油机井的当前泵效，并将该计算值与预设目标值进行对比，如果该计算值大于预设目标值，则抽油机井保持当前的抽汲工作制度继续生产；如果该计算值小于预设目标值，则依据闭环控制算法计算出新的抽汲工作制度，并控制抽油机井进行调参；3)重复上述步骤，直至抽油机井的泵效达到预设目标值为止。

技术领域

本发明涉及到的是一种抽油机变速运行智能控制方法及控制装置，适用于石油开采过程中的抽油机举升系统。特别涉及供液不足及产液波动抽油机井的生产参数自动调整及变速运行控制。

背景技术

随着抽油机井地层能量的衰竭和油水井联通关系及地下压力体系的变化，抽油机井的生产过程中普遍呈现产液波动、低产、低效的生产状况。传统的定期测试分析、人工调整的生产管理方式难以适应上述油井随时变化的井下供液条件。前期也曾有抽油机井供采协调的同类技术应用于现场，由于该项技术是基于动液面定期测试结果进行调参的，而井口的动液面测试装置体积大、故障率高，且造价昂贵，因此，无法实现规模应用。

公开号CN200510010581，该发明涉及一种抽油机智能增效控制器，是一种光机电一体化和电子信息相结合的高性能工业控制设备，主要应用于油田抽油机采油的智能增效控制。它主要包括弱电部分和强电部分，其特征在于：它以能在线测量油井动液面的动液面传感器和能在线测量油井示功图的光杆负荷及位移传感器同时与CPU相连为核心，实现抽油机井的准确闭环控制。弱电部分包括主控CPU部分和从控CPU部分，强电部分包括变频及能量回馈部分和备用工频及工变频互锁部分。它提高了抽油机井的系统效率，实现了抽油机井系统的节能降耗和增产增收的有机统一，提高了抽油机井系统的投入产出比，增加了油田的经济效益，适应了油田电网的特殊性和抽油机井的多变性。其权利要求：一种抽油机智能增效控制器，主要包括弱电部分和强电部分，其特征在于：它以能在线测量油井动液面的动液面传感器和能在线测量油井示功图的光杆负荷及位移传感器同时与CPU相连为核心，实现抽油机井的准确闭环控制，进而实现抽油机井的智能增效功能。

该发明存在的缺点仍然是需要进行油井动液面的测试，动液面的获取需要安装传感器。本发明一方面不需要安装动液面测试传感器，另一方面，发明的重点在于变速运行智能控制算法及相关设备。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提出一种抽油机变速运行智能控制方法。

本发明采用的技术方案是：一种抽油机变速运行智能控制方法，包括以下步骤：

1)直接与工控RTU进行通讯，获取抽油机井最新一组的载荷位移数据；

2)利用该组载荷位移数据计算抽油机井的当前泵效，并将该计算值与预设目标值进行对比，如果该计算值大于预设目标值，则抽油机井保持当前的抽汲工作制度继续生产；如果该计算值小于预设目标值，闭环控制器则依据闭环控制算法计算出新的抽汲工作制度，并控制抽油机井进行调参；

3)重复上述步骤，直至抽油机井的泵效达到预设目标值为止；

其中所述步骤2)中的闭环控制算法如下：

利用采集的地面功图数据确定出抽油泵的4个凡尔开闭点，然后在4个凡尔开闭点中找出固定阀的开启点和游动阀的关闭点，再用游动阀关闭点对应的位移值减去固定阀开启点对应的位移值，即为抽油泵的有效冲程；最后，用有效冲程除以抽油机井的最大冲程，从而利用载荷位移数据计算得到抽油机井的当前泵效。

进一步的，在步骤2)中，通过观察正常工况的地面示功图(如图1)，可知：在正常工况地面示功图上，曲率变化最大的四个点(即a、b、c、d四点)，正是抽油泵的四个凡尔开闭点；其中a点是固定阀的开启点、b点为固定阀的关闭点、c点为游动阀的开启点、d点为游动阀的关闭点；实际地面示功图上的四个曲率变化最大点就应当是泵的四个凡尔开闭点；