[實用新型]油井供排液協調裝置

有效

• 申請號: 200820108052.0
• 申請日: 2008-05-22
• 公開（公告）號: CN201218911Y
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 柏小京;張瑞華;張士英
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;E21B47/04;E21B43/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 李玉明

技術領域

本實用新型涉及油田采油技術領域，特別涉及一種油井合理采液的閉環測控裝置，是一種油井供排液協調裝置。

背景技術

石油開采過程中，油井地層提供的井液與井口排出的液體之間需要有一個相對平衡狀態。排液數量是根據前期探明的地址儲量、滲透能力等因素設計的，而且是按照生產能力的上限確定采油設備，隨著油井開采時間的延長，開采總量的增加，油井的供液能力逐漸下降。因此許多油井在開采一段時間后，進入供液不足的低效率開采狀態，直接導致了電力資源的浪費。由于供液不足造成抽油機抽空，還能引起的抽油泵與液面的撞擊，導致抽油機、油桿或抽油泵的損壞。

實用新型內容

本實用新型的目的是：提供一種油井供排液協調裝置，根據油井采油泵的最佳沉沒度來確定采油速度，采油速度與地層供排液達到協調一致。具體來說本裝置能隨時測出油井的環空液面，與設定的最佳沉沒度進行比較后，驅動抽油機電機改變旋轉速度并改變抽油桿沖次，驅動螺桿泵采油；應用到無桿泵采油井，同樣能改變無桿采油泵頻率來調整采油速度，使得無桿采油泵始終處在最佳沉沒深度?？傊?，使用本裝置能使得油井的開采速度始終處于合理的狀態下，不會發生油井開采不足或開采過度的情況發生。

本實用新型采用的技術方案是：油井供排液協調裝置主要由發聲控制單元1、回聲檢測單元2、中央控制器和調速電動機10組成，其特征在于：中央控制器固定在電動機控制儀表盒內，中央控制器包括微處理器3、時鐘單元8、存儲單元6、鍵盤7、顯示單元4、通訊接口5及控制輸出單元9。時鐘單元8、存儲單元6、鍵盤7、顯示單元4、通訊接口5和控制輸出單元9有導線連接微處理器3?；芈暀z測單元2有導線連接微處理器3，回聲檢測單元2有導線連接發聲控制單元1，發聲控制單元1和回聲檢測單元2固定在采油井口。控制輸出單元9與發聲控制單元1導線連接，控制輸出單元9的隔離接點輸出接至電動機的調速器上。

油井供排液協調裝置工作原理：

(1)微處理器3定時或指令通過控制輸出單元9控制井口聲控傳感器1產生高強度的單脈沖聲源，回聲檢測單元2將采集的音頻液位信號經過放大、分頻、濾波處理后送至微處理器的模數轉換器。

(2)微處理器3將測得的液位信號與給定的合理沉沒度進行比較，得到的差值經過計算得到電動機最佳轉速數據，再將數據送至控制輸出單元9對電動機進行控制?？刂戚敵鰡卧?采用4組光電隔離接點輸出，可以控制電動機的有級調速控制。

控制單元定時接收上位機指令控制發聲控制單元1產生高能量的單脈沖聲源，回聲檢測單元2則檢測油套管環行空間液面的回聲波，微處理器3根據回聲波的時間、強度進行計算，計算出液面深度后與該井最佳沉沒度相比較，根據比較后差值的大小及方向來確定調速控制輸出單元9的輸出，改變調速電機10的轉速使得油井的環空液面始終處在泵的最佳沉沒深度。

所述的中央控制器電路結構是：回聲檢測單元2由運算放大器U1、U4、數字電位器U2、U3、濾波器U5、模數轉換器U6、聲波傳感器插頭CHO(通過)、電阻、電容、導線和微處理器U7相連接組成；聲波傳感器插頭CHO的腳1通過電容C1、電阻R2與運算放大器U1A的腳3連接，運算放大器U1A的腳1通過電容C3、C4與運算放大器U1B的腳6連接，運算放大器U1B的腳7與數字電位器U2、U3的腳3連接，數字電位器U2的腳5通過電阻R6、電容C6與運算放大器U1C的腳9連接，運算放大器U1C的腳8通過電阻R9、電容C8與濾波器U5的腳4連接，濾波器U5的腳24通過電阻R11與模數轉換器U6的腳16連接，模數轉換器U6的腳14～7依次和微處理器U7的腳52、54、56、58～61、64相連接，數字電位器U3的腳5通過電阻R12、電容C11與運算放大器U1D的腳13連接，運算放大器U1D的腳14通過電阻R14、電容C13與運算放大器U4的腳2連接，運算放大器U4的腳6通過電阻R17與模數轉換器U6的腳17連接?？刂戚敵鰡卧晌⑻幚砥鱑7、鎖存器U10、光電耦合器組U9、通過導線相連接組成。鎖存器U10的腳3、4、7、8、13、14、17、18分別和微理器U7的腳36、37、38、39、41、43、45、47連接，光電耦合器U9的腳2～9分別和鎖存器U10的腳2、5、6、9、12、15、16、19連接。光電耦合器的18、17、16、15腳輸出接電機控制器，光電耦合器的12、11腳輸出接發聲控制單元。