[發明專利]一種油井智能控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201610962274.8
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN107288619B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 李秀才;戴曉洪
• 申請（專利權）人: 溫州南冠機械有限公司
• 主分類號: E21B47/047
• 分類號: E21B47/047;E21B47/06;E21B47/16;E21B47/009
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 葉春娜

1.一種油井智能控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：設定油液面深度；

步驟2：檢測油井內的套壓，若油井套管內有套壓，則控制油井套管內氣體向井外放氣發聲，聲音順著井口套管往下走，接觸到油液面后，聲音反彈，順著套管返回至井口，根據聲速和時間差得到油液面的深度；若檢測到油井套管內無套壓，則在井外將套管內氣體增壓到儲氣缸中，再向油井套管內噴氣發聲，進而得到油液面的深度；

步驟3：將實際測量的油液面深度與設定的油液面深度進行比較，根據二者的誤差值來確定是否抽油；

步驟4：當能夠抽油時，設置抽油電機驅動的參數，包括抽油桿到達下限位置后斷開抽油電機電源的抽油電機轉動的第一角度、抽油電機斷電后開啟加制動的抽油電機轉動的第二角度以及抽油電機啟動前的語音報警時間；

步驟5：當啟動定位控制器收到啟動信號后，首先進行語音報警提示，再釋放電控機械剎車裝置，接著再啟動抽油電機，帶動抽油桿上下反復運動；

步驟6：由位置傳感器檢測抽油桿的運動狀態，相鄰兩次檢測的時間差為抽油桿運動周期，并將檢測信號發送給啟動定位控制器；

步驟7：當啟動定位控制器收到停止信號后，對接收到的檢測信號進行計算，待檢測到達第一角度時，斷開抽油電機電源；

步驟8：抽油電機斷電后會因機械慣性繼續轉動，位置傳感器實時檢測抽油桿的運動狀態，待檢測抽油電機轉動到達第二角度時，對抽油電機進行制動，待抽油桿停止在其運動的上限位置時，接通電控機械剎車裝置，使得抽油桿完全停止。

2.根據權利要求1所述的油井智能控制方法，其特征在于，還包括：抽油過程中，實時檢測抽油桿的載荷重量、抽油過程中的電能參數。

3.根據權利要求1或2所述的油井智能控制方法，其特征在于，還包括：將采集的各檢測數據經處理后遠程發送至系統終端，在系統終端設定所述油液面深度。

4.一種油井智能控制裝置，其特征在于，包括：

主控制器，所述主控制器經啟停信號接口連接抽油機低沖擊點啟動智能定位模塊，所述啟停信號接口用于接收系統終端發送的指令；

微音傳感器，用于接收聲波信號；

壓力變送器，用于檢測油井套管內的套壓；

井口發聲裝置，包括增壓氣泵、向井內噴氣電磁閥和向井外噴氣電磁閥，當油井套管內無套壓時，向井內噴氣電磁閥打開，增壓氣泵經儲氣缸通過向井內噴氣電磁閥來向油井內噴氣發聲；當油井套管內有套壓時，則向井外噴氣電磁閥打開，油井套管內通過向外排氣發聲；

所述微音傳感器和壓力變送器連接主控制器的輸入端，增壓氣泵、向井內噴氣電磁閥和向井外噴氣電磁閥連接主控制器的輸出端；

所述抽油機低沖擊點啟動智能定位模塊包括：

位置傳感器，用于檢測抽油桿的運動位置，相鄰兩次檢測的時間差即為抽油桿運動周期；

啟動定位控制器，用于控制抽油機和抽油電機的啟停，設置抽油電機驅動參數，以及對位置傳感器傳輸的檢測信號進行計算，并結合抽油桿到達下限位置后斷開抽油電機電源的抽油電機轉動的第一角度和抽油電機斷電后開啟加制動的抽油電機轉動的第二角度來控制抽油桿達到目標位置；

抽油電機，用于帶動抽油桿上下反復運動；

單相整流單元，用于將輸入的電流轉變為合適的電流，傳輸給抽油電機，對抽油電機進行制動；

語音播報裝置，用于警告抽油機附近的人遠離抽油機；

電控機械剎車裝置，用于對抽油電機進行駐動剎車，使抽油桿最終停止在其運動的上限位置。

5.根據權利要求4所述的油井智能控制裝置，其特征在于，所述主控制器通過第一通訊接口連接示功圖檢測模塊和電參數檢測模塊。

6.根據權利要求4所述的油井智能控制裝置，其特征在于，所述主控制器通過第二通訊接口連接無線數據傳輸模塊。

7.根據權利要求6所述的油井智能控制裝置，其特征在于，所述主控制器通過所述無線數據傳輸模塊與系統終端通訊。

8.根據權利要求4~7任一項所述的油井智能控制裝置，其特征在于，所述主控制器包括I/O接口處理單元、邏輯關系處理器、通訊管理器和數據處理單元，所述I/O接口處理單元與邏輯關系處理器連接，所述通訊管理器與數據處理單元均由邏輯關系處理器進行控制。