[发明专利]一种基于变频技术的不停机间抽方法

说明书

一种基于变频技术的不停机间抽方法，该技术基于不停机间抽方法，采用自学习方法，建立一套油井不停机间抽方案，有效解决了井筒内液面损失和抽油机频繁启停问题，避免间抽工作中的液量损失和安全隐患；基于变频技术，有效解决了抽油机运行过程中效率低的问题，可以极大程度提高油井的生产效率，本发明避免了油井井筒和管线内因油井停止流动导致的隐患，是一种精细化、全面考虑抽油系统效率的控制方式，有效解决传统抽油机冲次优化和停机间开过程中存在问题。

技术领域

本发明属于油井智能控制方法领域，尤其涉及一种基于变频技术的不停机间抽方法。

背景技术

近年来，油田公司大力推进油井间开工程。实践证明，低液量井在现有技术条件下很难实现供排协调，油井间开是机采系统提效最关键、最具潜力、最经济有效的技术手段。随着间开井数的逐年增多，传统的人工间开方式存在明显的短板和矛盾，需要加快技术创新以助推模式转型，主要集中解决优化三方面问题：

(1)传统停机间开方式，在油井停机的时间段内，由于泵漏失等因素存在，会导致油管内的液面出现下降，然后在开机生产的过程中，井筒内的变化情况是，首先液体充满油管，然后井口才能正常出液，这种情况下，严重影响抽油机的效率以及油井产量。如果采取停机间隔较小的模式间开，虽然油管内的液面可以稳定在一定范围内，但是由于停机时间短，抽油机频繁启停，存在一定安全隐患。如果采取停机间隔较大的模式间开，则油管内的液面变化幅度大，影响井口的出液。

(2)停机间开方式的抽油机，抽油机本身处于“大马拉小车”状态，电机负载率低下，抽油机系统效率低；间开虽然解决了生产过程的泵效低的问题，但系统效率提升依然有限；

(3)停机间开在停机状态下，由于没有流动，对于井口管线容易造成堵塞，同时井筒内也容易造成结蜡，在抽油机运行和启动过程中容易造成卡泵；抽油机停机过程中，停机位置难以控制，若抽油机驴头无法停在下死点，抽油机启动过程中，容易造成“杆打架”现象，容易造成断杆。

发明内容

本发明的目的旨在解决上述问题，提供一种基于变频技术的不停机间抽方法。

本发明所述基于变频技术的不停机间抽方法，包括：获取抽油机当前电机频率F₀，然后计算其当前电机负载率L₀，电机负载率可根据以下公式计算：

式中L为电机负载率，F为频率，P_实为实际输入功率，P_额电机额定功率，a、b为常数。

计算油井在高频与低频下的每个生产区间的产量Q，耗电量E，满足：

产量Q≥δQ_目 (2)

式中Q_目为目标产液量，δ为偏差系数；

筛选满足公式(2)且耗电量最小的区间，该耗电量最小的区间对应的工作时长及频率即为最优解，然后控制抽油机按照相应频率及工作时长完成不停机间抽。

进一步，本发明所述基于变频技术的不停机间抽方法，计算所述电机负载率包括如下步骤：