[發明專利]動液面自動控制方法、設備及系統

在審

• 申請號: 202010632653.7
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111749680A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 劉杰;邢韜
• 申請（專利權）人: 浙江都美電氣技術股份有限公司
• 主分類號: E21B47/047
• 分類號: E21B47/047;E21B47/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發明涉及動液面控制領域，其實施方式提供了一種動液面自動控制方法，所述方法包括：獲取動液面深度的當前值和\或變化率；根據獲取到的當前值和\或變化率生成速度修正值；采用所述速度修正值修正當前的速度指令，得到修正后的速度指令，所述修正后的速度指令用于控制電機的轉速。同時還提供了對應的動液面自動控制設備，以及動液面自動控制系統。本發明提供的實施方式提升了油井動液面控制中的閉環控制，具有精準度高和實時性好的有益效果。

技術領域

本發明涉及動液面控制領域，特別涉及一種動液面自動控制方法、一種動液面自動控制設備以及一種動液面自動控制系統。

背景技術

現有油井和水井的動液面控制，是依靠地面聲波或者井下壓力等專門的測井裝置，測量動液面深度，然后根據當前動液面深度和理想深度，人工或者集中控制系統發指令調節舉升設備的動作頻率或轉速。控制實時性差，可靠性差，投入大。

現有的技術中已經存在根據動液面深度進行速度控制的方法，但是現有的動液面控制技術存在的問題和缺點如下：依賴于地面聲波或者井壓傳輸等專門的測井裝置；人工或者集中控制系統發指令調節，自動化程度低；利用井下壓力與液面深度對應關系間接地控制動液面；動液面控制的精確性、實時性和可靠性較差。

例如：申請號為200710011796.0的發明專利《自動測量油井動液面改變抽油機運行速度的閉環控制系統》中，其技術方案根據動液面誤差并不能直接計算輸出速度指令，而是還需要經過位置誤差計算，且用于位置誤差是根據轉速傳感器測量出的機械無極變速器的實際輸出速度求出，而不是實時直接檢測而得出位置誤差；對于速度控制又沒有通過針對速度的閉環控制來實現。綜上所述，該發明雖然表面上看起來是實現了對動液面的自動控制，但并不能實現直接針對動液面的實時精確地閉環控制。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種動液面自動控制方法、設備及系統，通過專門設計動液面數字控制器直接對動液面指令和動液面深度進行實時閉環控制，達到對動液面進行精確地自動控制目的。

在本發明的第一方面，提供了一種動液面自動控制方法，所述方法包括：

獲取動液面深度的當前值和\或變化率；根據獲取到的當前值和\或變化率生成速度修正值；采用所述速度修正值修正當前的電機轉速控制指令，得到修正后的電機轉速控制指令。

優選的，所述根據獲取到的當前值和\或變化率生成速度修正值，包括：若獲取到當前值，則根據所述當前值生成第一修正值，作為所述速度修正值；若獲取到變化率，則根據所述變化率生成第二修正值，作為所述速度修正值；若獲取到當前值和變化率，則以所述第一修正值與所述第二修正值之和作為所述速度修正值。

優選的，所述根據所述當前值生成第一修正值，包括：獲取動液面指令；

計算所述動液面指令與所述當前值的差值；基于所述差值與第一映射系數，得到所述第一修正值；所述第一映射系數為預設值。

優選的，所述根據所述變化率生成第二修正值，包括：基于所述變化率與第二映射系數，得到所述第二修正值；所述第二映射系數為預設值。

在本發明的第二方面，還提供了一種動液面自動控制設備，所述控制設備包括：

至少一個處理器；存儲器，與所述至少一個處理器連接；其中，所述存儲器存儲有能被所述至少一個處理器執行的指令，所述至少一個處理器通過執行所述存儲器存儲的指令實現前述的方法。

在本發明的第三方面，還提供了一種動液面自動控制系統，所述控制系統包括：

前述的控制設備，用于生成并輸出電機轉速控制指令；動液面數字控制器嵌入在所述控制設備中，用于接收所述動液面指令、所述動液面深度和當前速度指令，并對所述動液面進行實時閉環控制；動液面深度采集裝置，用于將實時動液面深度轉化為電信號，傳輸至所述控制設備中的動液面數字控制器；電機，用于帶動泵舉升井液調節動液面。