[發(fā)明專(zhuān)利]油井節(jié)能生產(chǎn)控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711161502.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109826615A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈慶升;張雷;智勤功;杭發(fā)琴;于雪林;李淑芳;金鑫;岳振玉;肖姝;徐建禮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): E21B47/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B47/00;E21B47/12
• 代理公司: 濟(jì)南日新專(zhuān)利代理事務(wù)所 37224
• 代理人: 崔曉艷

本發(fā)明提供一種油井節(jié)能生產(chǎn)控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)系統(tǒng)、電參數(shù)測(cè)試儀、功圖測(cè)試儀和油井控制器，該電參數(shù)測(cè)試儀連接于該油井控制器，并與主電機(jī)連接，檢測(cè)該主電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電壓、電流數(shù)據(jù)，并傳輸給該油井控制器，該功圖測(cè)試儀連接于該油井控制器，檢測(cè)抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷和移動(dòng)位置，并傳輸給該油井控制器，該油井控制器將接收的檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給該上位機(jī)系統(tǒng)，該上位機(jī)系統(tǒng)根據(jù)接收的檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)油井工況進(jìn)行分析診斷及優(yōu)化，將優(yōu)化的結(jié)果傳輸給該油井控制器，該油井控制器根據(jù)優(yōu)化的結(jié)果控制主電機(jī)和平衡電機(jī)的工作。該油井節(jié)能生產(chǎn)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)油井供排協(xié)調(diào)生產(chǎn)，降低油井生產(chǎn)能耗，實(shí)現(xiàn)油井生產(chǎn)智能調(diào)控，提高了油田生產(chǎn)自動(dòng)化程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田有桿泵井生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是涉及到一種油井節(jié)能生產(chǎn)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前油田生產(chǎn)過(guò)程中，抽油機(jī)運(yùn)行管理通常采用人工調(diào)參，通過(guò)人工對(duì)井況進(jìn)行判斷，對(duì)油井生產(chǎn)情況進(jìn)行診斷，根據(jù)判斷結(jié)果制定出油井措施。這種方法受到油井生產(chǎn)管理人員技術(shù)水平和管理經(jīng)驗(yàn)的限制，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)油井工況變化、不能準(zhǔn)確診斷并提出有效措施，導(dǎo)致油井處于高耗能生產(chǎn)狀態(tài)，增加了生產(chǎn)成本。現(xiàn)有的油井節(jié)能生產(chǎn)控制系統(tǒng)通常采用預(yù)測(cè)油井液面、抽油泵容積效率或者直接測(cè)試油井液面的方法，通過(guò)地面控制裝置實(shí)現(xiàn)油井生產(chǎn)參數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)油井工況的全面診斷及優(yōu)化；同時(shí)當(dāng)井深大于1500m時(shí)，油套環(huán)空工況較復(fù)雜，受現(xiàn)有測(cè)試技術(shù)的限制，動(dòng)液面測(cè)試數(shù)據(jù)誤差增大，準(zhǔn)確性大大降低，從而影響控制系統(tǒng)運(yùn)行。為此我們發(fā)明了一種新的油井節(jié)能生產(chǎn)控制系統(tǒng)，解決了以上技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種自動(dòng)采集油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行油井工況診斷和優(yōu)化，控制油井生產(chǎn)參數(shù)的油井節(jié)能生產(chǎn)控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：油井節(jié)能生產(chǎn)控制系統(tǒng)，該油井節(jié)能生產(chǎn)控制系統(tǒng)包括上位機(jī)系統(tǒng)、電參數(shù)測(cè)試儀、功圖測(cè)試儀和油井控制器，該電參數(shù)測(cè)試儀連接于該油井控制器，并與主電機(jī)連接，檢測(cè)該主電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電壓、電流數(shù)據(jù)，并傳輸給該油井控制器，該功圖測(cè)試儀連接于該油井控制器，檢測(cè)抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷和移動(dòng)位置，并傳輸給該油井控制器，該油井控制器將接收的檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給該上位機(jī)系統(tǒng)，該上位機(jī)系統(tǒng)根據(jù)接收的檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)油井工況進(jìn)行分析診斷及優(yōu)化，將優(yōu)化的結(jié)果傳輸給該油井控制器，該油井控制器根據(jù)優(yōu)化的結(jié)果控制主電機(jī)和平衡電機(jī)的工作。

本發(fā)明的目的還可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：

該功圖測(cè)試儀安裝在光桿夾持裝置與懸繩器之間位置，檢測(cè)抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷和移動(dòng)位置。

該電參數(shù)測(cè)試儀和該功圖測(cè)試儀將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)RS485有線方式或者GPRS無(wú)線方式，傳輸至該油井控制器，該油井控制器通過(guò)無(wú)線傳輸方式，將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至該上位機(jī)系統(tǒng)。

該油井控制器包括數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，該數(shù)據(jù)采集模塊連接于該電參數(shù)測(cè)試儀和該功圖測(cè)試儀，接收該電參數(shù)測(cè)試儀和該功圖測(cè)試儀傳輸?shù)臋z測(cè)數(shù)據(jù)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給該數(shù)據(jù)傳輸模塊，該數(shù)據(jù)傳輸模塊連接于該數(shù)據(jù)采集模塊，通過(guò)無(wú)線傳輸方式，將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至該上位機(jī)系統(tǒng)。

該油井控制器還包括平衡調(diào)節(jié)模塊，該平衡調(diào)節(jié)模塊連接于平衡電機(jī)，根據(jù)該上位機(jī)系統(tǒng)傳輸?shù)钠胶舛葍?yōu)化結(jié)果控制平衡電機(jī)運(yùn)行時(shí)間，調(diào)節(jié)平衡塊移動(dòng)距離。

該油井控制器還包括變頻控制模塊，該變頻控制模塊連接于主電機(jī)，根據(jù)該上位機(jī)系統(tǒng)傳輸?shù)膬?yōu)化結(jié)果控制主電機(jī)電源頻率，調(diào)節(jié)油井懸點(diǎn)運(yùn)行速度。

該上位機(jī)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳模塊和工況診斷模塊，該數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳模塊與該油井控制器之間進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，接收檢測(cè)數(shù)據(jù)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給該工況診斷模塊，該工況診斷模塊根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)油井工況進(jìn)行分析診斷。

該上位機(jī)系統(tǒng)還包括沖次優(yōu)化模塊，該沖次優(yōu)化模塊根據(jù)該功圖測(cè)試儀測(cè)得的功圖對(duì)油井供排情況進(jìn)行判斷，計(jì)算抽油泵充滿度,并優(yōu)化沖次,該油井控制器根據(jù)沖次優(yōu)化結(jié)果控制主電機(jī)轉(zhuǎn)速。