[發明專利]一種調節自動化采油系統游梁式抽油機沖次的方法

有效

• 申請號: 201310429219.9
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103823424A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 楊普;趙宏宇;陳仕杰;白鷺;崔民禮;王科武;肖創柏
• 申請（專利權）人: 大連仲德能源與環保科技有限公司;北京工業大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 樓艮基

技術領域

本發明涉及自動化采油的技術領域，尤其涉及一種調節抽油機沖次的方法。?

背景技術

隨著石油系統的重組改制和我國加入WTO，石油企業面臨非常激烈的市場競爭。由于地質情況復雜與油量隨時間的下降，固定抽油機采油沖次可能產生空抽或者抽油效率不高的情況；而通過人工的調節勞動強度大、有很大的滯后性，不能及時的調整沖次，也會產生低效采油的情況。如何使這類抽油機在達到石油產液量最大的同時能耗最小，是一個意義重大的課題。?

智能采油的出發點就是優化廣泛使用的游梁式抽油機控制系統，使之能夠根據油層變化合理的調節抽油控制參數，在不影響原油產量的同時節省電能，降低開采成本。?

智能調節采油沖次系統實現了自動合理調節游梁式抽油機沖次的功能，同時考慮油層的“供液”能力和抽油裝置的“抽汲”能力，通過模糊決策，系統會根據實時采集到的數據合理地調節沖次，使采油效率達到最大化，并且在發生空抽現象時停止抽油機工作，提高設備的安全性。?

發明內容

鑒于上述現有技術與實際需求的問題，本發明實施例提供了一種應用于自動化采油系統的調節抽油機沖次的方法。?

本發明是一種調節自動化采油系統中游梁式抽油機沖次的方法，其特征在于是在采油系統的游梁式抽油機沖次閉環調節子系統中一次按一下步驟實現的：?

步驟1：構造一個采油系統的游梁式抽油機沖次閉環調節子系統，包括：計算機、傳感器、變頻器、抽油機、無線收發系統和上位機，其中?

傳感器包括：油桿位移傳感器、油桿載荷傳感器、井口溫度傳感器、油井動液面傳感器、套壓傳感器和油壓傳感器，所述各種傳感器的輸出端信號經A/D轉接器分別輸入到所述計算機的對應數據的輸入端。?

變頻器：變頻器信號輸入端與所述計算機的RS-485串行接口輸出端相連，?

抽油機：頻率信號輸入端與所述變頻器的可變頻率信號輸出端相連，?

無線收發系統：由通過通用無線分組業務GPRS機無線連接的無線接收裝置和無線發送裝置構成，所述無線接收裝置輸入端與所述計算機的串行接口RS-232相連，接收包括油桿的沖次數據在內的測量數據經無線發送器GPRS系統，所述無線發送裝置接收端來自所述GPRS?系統傳輸的測量數據后輸入所述上位機中，?

步驟2：計算機初始化，設置一下抽吸參數及計算公式：?

a)：抽油泵的抽吸理論效率η的計算公式：?

η=η₁·η₂·η₃·η₄·η₅，其中?

η₁：游離氣影響時的抽吸效率，估計值，下同，?

η₂：余隙中氣體膨脹減少活塞有效行程時的抽吸效率，?

η₃：油管及抽油桿彈性伸縮產生沖程損失時的抽吸效率，?

η₄：溶解氣影響時的抽吸效率，?

η₅：泵筒、凡爾漏失影響時的抽吸效率，設定值，?

在沉沒壓力P_h穩定時，P_h＝P₁-0.00965·(h₁-L)，P₁，h₁定義見后面，?

η₁＝1/[1+(1-f_w)(R-R_g)·B_g]，其中?

B_g味沉沒壓力下的氣體體積系數，B_g＝0.000386(ZT/p_h)，?

Z：氣體壓縮系數，Pa-1，取0.94，?

T：吸入口溫度，K，?

Ph：沉沒壓力，MPa，已知值，?

R：原始油氣比，米3/噸，取33，?

Rg：吸入口壓力下溶解油氣比，m3/t，?

R_g＝2.71·(P₁-(0.00965·(h₁-L)))，?

f_w：含水率，?

η₂＝[S-S₁(1-f_w)(R-R_g)·B_g]/S，其中：?

S：光桿沖程長度，m，?

S1：余隙長度，m，取0.5，?