[發明專利]一種基于動態控制圖和示功圖的抽油井變頻控制方法

在審

• 申請號: 201611197291.3
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN108223343A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 于海斌;曾鵬;尚文利;鄭東梁;李世超
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發明涉及一種基于動態控制圖和示功圖的抽油井變頻控制方法，通過對油井地面功圖進行分析，結合油田實際生產數據與靜態參數，計算油井上下行程的沖程比，并與之前數據進行對比，分析油井有效沖程的變化趨勢，對油井進行智能變頻，同時結合油井動態控制圖結果，對油井變頻效果進行修正。本發明改變了以往在傳統模式下，油井泵效的提高依賴于維修作業、增產措施、調參優化等手段不能實現連續優化的局限，以及變頻控制過于依賴人工的參與，不能實現對沖次的實時調節的缺點。最大限度發揮油藏潛力的基礎上實現變頻優化，降低油井開采能量消耗，提高抽油機井系統效率，實現油井產量和系統效率持續優化。

技術領域

本發明涉及油田抽油井變頻控制技術領域，具體地說是一種基于動態控制圖和示功圖的抽油井變頻控制方法。

背景技術

抽油井變頻控制技術基本原理就是通過變頻器將電動機電源側交流電源(我國通常是工頻50HZ)變換為頻率可調的三相交流電源，從而改變其同步轉速的調速方法。表現在抽油井上就是改變沖次的變頻控制。油田常用的采油設備主要是抽油機和電泵，不同的開采方式，對變頻裝置控制方式有不同的要求。

抽油機井在我國油田開采中占據比例較大，相對于國際先進水平，我國抽油機運行效率普遍較低，造成了大量的能源浪費，加大了企業生產成本。提高抽油機井系統效率，是各大油田的一致追求。提高油井泵效在一定程度上可以提高油井系統效率，降低油田開采的能量消耗。在傳統模式下，油井泵效的提高依賴于維修作業、增產措施、調參優化等手段，不能實現連續優化，具有較大的局限性。隨著變頻調速技術在油井開采中得到部分應用，在一定程度上實現了油井參數調節的便利化，提高了部分油井的系統效率，但頻率的調整對人工的參與依然存在依賴，對油井工況變化的適應性還有待提高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種基于動態控制圖和示功圖的抽油井變頻控制方法，通過對油井地面功圖進行分析，結合油田實際生產數據與靜態參數，計算油井上下行程的沖程比，并與之前數據進行對比，分析油井有效沖程的變化趨勢，對油井進行智能變頻，同時結合油井動態控制圖結果，對油井變頻效果進行修正，從而提高抽油機井系統效率，實現油井產量和系統效率持續優化。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種基于動態控制圖和示功圖的抽油井變頻控制方法，包括以下步驟：

通過示功圖數據得到油井沉沒度和泵效數據；

根據動態控制圖判斷出抽油井位于參數偏大區時，根據油井示功圖數據計算上下沖程比，并對油井進行變頻控制；

然后對變頻結果進行修正。

所述計算上下沖程比：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。

所述對油井進行變頻控制包括以下步驟：

根據本次示功圖沖程比與上次沖程比計算示功圖沖程比率K，對K值進行判斷，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，則認為本次功圖與上一次相比，沖程比沒有發生改變，讀取變頻器的調節狀態值；

若調節狀態值為0，即降頻時，沖程比沒有變化，則認為本次降頻沒有繼續增加泵效，泵效已經達到最大值，此時，將電源頻率上調一次，回到本次變頻之前的狀態，同時將調節狀態值置1，即保持上次頻率生產；

若調節狀態值為1，即維持頻率生產時，功圖沖程比未改變，此時不進行任何變頻處理，繼續維持該頻率生產，調節狀態仍然為1；