[發(fā)明專利]一種基于動態(tài)控制圖和示功圖的抽油井變頻控制方法

在審

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• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN108223343A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于海斌;曾鵬;尚文利;鄭東梁;李世超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

1.一種基于動態(tài)控制圖和示功圖的抽油井變頻控制方法，其特征在于包括以下步驟：

通過示功圖數(shù)據(jù)得到油井沉沒度和泵效數(shù)據(jù)；

根據(jù)動態(tài)控制圖判斷出抽油井位于參數(shù)偏大區(qū)時(shí)，根據(jù)油井示功圖數(shù)據(jù)計(jì)算上下沖程比，并對油井進(jìn)行變頻控制；

然后對變頻結(jié)果進(jìn)行修正。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)控制圖和示功圖的抽油井變頻控制方法，其特征在于所述計(jì)算上下沖程比：

S_c＝S_yx/S_m

其中，S_yx為示功圖有效沖程；S_m為示功圖毛沖程。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)控制圖和示功圖的抽油井變頻控制方法，其特征在于所述對油井進(jìn)行變頻控制包括以下步驟：

根據(jù)本次示功圖沖程比與上次沖程比計(jì)算示功圖沖程比率K，對K值進(jìn)行判斷，分為三種情況：1-a≤K≤1+a，K≤1-a，K≥1+a；a為每次沖程比率的最大允許值；

(1)若1-a≤K≤1+a，則認(rèn)為本次功圖與上一次相比，沖程比沒有發(fā)生改變，讀取變頻器的調(diào)節(jié)狀態(tài)值；

若調(diào)節(jié)狀態(tài)值為0，即降頻時(shí)，沖程比沒有變化，則認(rèn)為本次降頻沒有繼續(xù)增加泵效，泵效已經(jīng)達(dá)到最大值，此時(shí)，將電源頻率上調(diào)一次，回到本次變頻之前的狀態(tài)，同時(shí)將調(diào)節(jié)狀態(tài)值置1，即保持上次頻率生產(chǎn)；

若調(diào)節(jié)狀態(tài)值為1，即維持頻率生產(chǎn)時(shí)，功圖沖程比未改變，此時(shí)不進(jìn)行任何變頻處理，繼續(xù)維持該頻率生產(chǎn)，調(diào)節(jié)狀態(tài)仍然為1；

若調(diào)節(jié)狀態(tài)值為2，即升頻時(shí)，功圖沖程比未改變，此時(shí)認(rèn)為升頻幅度暫未完全開發(fā)油層供液能力，功圖還未出現(xiàn)供液不足的情況，需繼續(xù)升頻，即將電源頻率調(diào)高一次，同時(shí)將調(diào)節(jié)狀態(tài)置2；

(2)若K≤1-a，則認(rèn)為本次功圖與上一次相比，功圖沖程比變小，讀取調(diào)節(jié)狀態(tài)值；

若調(diào)節(jié)狀態(tài)值為0，即降頻時(shí)，功圖沖程比變小，此時(shí)認(rèn)為不符合客觀規(guī)律，需報(bào)警，同時(shí)不進(jìn)行變頻處理，將調(diào)節(jié)狀態(tài)置1；

若調(diào)節(jié)狀態(tài)為1，即維持頻率生產(chǎn)時(shí)，功圖沖程比變小，此時(shí)意味著油層供液下降，需降頻生產(chǎn)，將電源頻率下調(diào)一次，同時(shí)將調(diào)節(jié)狀態(tài)置0；

若調(diào)節(jié)狀態(tài)為2，即電源頻率升高時(shí)，功圖沖程比變小，停止繼續(xù)提高電源頻率，并將電源頻率減小一次，回到上一次調(diào)整前的頻率，維持生產(chǎn)，將調(diào)節(jié)狀態(tài)置1；

(3)若K≥1+a，則認(rèn)為本次功圖比與上一次相比，功圖沖程比變大，讀取調(diào)節(jié)狀態(tài)值；

若調(diào)節(jié)狀態(tài)值為0，即電源頻率降低時(shí)，功圖沖程比變大，則認(rèn)為隨著油井沖次降低，油井泵效增加，此時(shí)未到達(dá)最大泵效，需繼續(xù)降頻，將電源頻率降低一次，同時(shí)，調(diào)節(jié)狀態(tài)置0；

若調(diào)節(jié)狀態(tài)值為1，即維持頻率生產(chǎn)時(shí)，功圖沖程比變大，則認(rèn)為油層供液增加，需調(diào)高頻率，將電源頻率升高一次，同時(shí)，調(diào)節(jié)狀態(tài)置2；

若調(diào)節(jié)狀態(tài)值為2，即電源頻率上升時(shí)，功圖沖程比變大，此時(shí)認(rèn)為不符合客觀規(guī)律，需報(bào)警，同時(shí)不進(jìn)行變頻處理，將調(diào)節(jié)狀態(tài)置1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)控制圖和示功圖的抽油井變頻控制方法，其特征在于所述根據(jù)油井示功圖數(shù)據(jù)計(jì)算上下沖程比之前，判讀功圖是否有誤，包括以下步驟：

讀取油井示功圖并計(jì)算上下沖程比，判斷沖程比是否大于0；若不大于0，則表示該功圖數(shù)據(jù)錯(cuò)誤并結(jié)束；否則繼續(xù)判斷上次功圖沖程比是否大于0；若上次沖程比不大于0，則將上次示功圖沖程比改寫為本次示功圖沖程比，結(jié)束本次流程；若上次沖程比大于0，則繼續(xù)流程。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)控制圖和示功圖的抽油井變頻控制方法，其特征在于所述對變頻結(jié)果進(jìn)行修正具體為：采用動態(tài)控制圖并讀取此時(shí)的運(yùn)行頻率，對變頻結(jié)果進(jìn)行修正：

f表示當(dāng)前變頻器頻率，f_min表示抽油井電機(jī)允許最小頻率，f_max表示抽油井電機(jī)允許最大頻率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)控制圖和示功圖的抽油井變頻控制方法，其特征在于所述對油井進(jìn)行變頻控制之后，對調(diào)節(jié)狀態(tài)進(jìn)行判定，判定調(diào)節(jié)狀態(tài)是否為1，即保持；

若否，則將平衡判定指數(shù)N歸0；若是，則將平衡判定指數(shù)N值加1；

再判定平衡判定指數(shù)N是否達(dá)到平衡判定閾值H；

若否，結(jié)束本次流程；若是，即認(rèn)為變頻已達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)降頻一次，以打破平衡，同時(shí)將平衡判定指數(shù)N歸0，將調(diào)節(jié)狀態(tài)置0，本次流程結(jié)束；等待下一循環(huán)。