基于功图的抽油机调控方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种油田开发抽油机调控方法，特别是涉及一种抽油机智能自动控制 方法。
【背景技术】
[0002] 在采油生产过程中，由于油井地下层位能量、供液量是一个动态变化的过程，如果 抽油机以固定的冲程、冲次运转，就会造成油井供液能力与泵的提升能力的不匹配，进而出 现泵效降低和浪费能源的问题。传统的抽油机调控方法是通过调节皮带轮和变速齿轮来调 节抽油机冲程、冲次以达到调整抽油机工作的机制，以使其满足油井的动态供液变化。变频 调速技术和调速电机的应用为抽油机冲次的实时动态调节提供了技术保证，目前形成了基 于该技术的多项抽油机调控技术，中国实用新型专利说明书CN201650237U中公开了一种 抽油机节能电控装置，该装置能实现开环控制，但不能实现闭环控制；在中国实用新型专利 说明书CN201802359U中公开了一种抽油机智能拖动装置，虽能实现闭环，但由于关键部位 传感器技术限制，限制了整体系统功能的发挥。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种基于功图的 抽油机调控方法，通过对抽油机井示功图进行自动检测，实时准确地把握参数变化，合理控 制参数优化，实时调节抽油机采液能力，提高泵效，实现增产降耗。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明基于功图的抽油机调控方法，包括以下步骤：
[0005] a.实时采集抽油机井的油压、套压、回压、温度、载荷、电压、电流生产参数，结合油 井的泵挂、泵径、冲程、冲次、产液量参数，绘制出油井功图，并计算功图饱和度；
[0006] b.对功图数据进行分析处理，绘制静载线，并利用动液面计算软件求得油井动液 面数据；
[0007] c.通过油井动液面数据确定油井的合理沉没度；
[0008] d.通过计算机对油井实时生产参数进行分析计算，得出抽油机的合理运行参数， 利用变频技术远程智能调节输出频率，改变抽油机电机的运行转速，从而实现油井工况的 实时闭环调整。
[0009] 与现有技术方案相比，本发明基于功图的抽油机调控方法有以下优点：
[0010] 1.优化抽油机运行参数，降低单井电能消耗。计算泵功图饱和度并以此作为油井 调控的被控变量，解决了油井闭环调控缺少被控变量的问题。抽油机泵功图饱和度反应泵 的工作效率，当抽油泵工作一个周期其功图越饱和，说明泵的工作效率越高，抽油机工作一 个冲程排出的液量也就越高，因此可以在维持单井产液量稳定的条件下提高抽油机系统效 率。
[0011] 2.实现闭环自动控制，实时调整抽油机运行参数。在抽油机自动化监测的基础上， 通过引用变频技术与功图、动液面计算技术相结合，实时采集抽油机工作参数，实时运算功 图数据，实时分析泵的工作状态和油井动液面深度，从而实时制定合理的工作参数，控制抽 油机长期稳定运行在高效状态。
【附图说明】
[0012] 图1为本发明示功图关系示意图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0014] 如图1所示，抽油机井上行程由于游动阀关闭，固定阀打开，悬点静载荷主要包括 抽油杆在流体中的质量、活塞以上液柱质量、油管压力对活塞的作用力，减去沉没度液体对 活塞的反作用力，减去套管压力对活塞的反作用力。而下行程由于游动阀打开，固定阀关 闭，悬点静载荷只有抽油杆柱在流体中的质量。
[0015] 由此可以得出，上下静载之差，就是活塞以上液柱质量、油管压力对活塞的作用 力，减去沉没度液体对活塞的反作用力，减去套管压力对活塞的反作用力。故此，求出上下 静载之差，就可以计算出动液面。
[0016] 依据计算公式（1)和公式（2)，需要输入单井的泵挂、泵径、油压、套压、静载等数 据。
[0017]
【主权项】
1. 一种基于功图的抽油机调控方法，其特征是，所述方法包括以下步骤： a. 实时采集抽油机井的油压、套压、回压、温度、载荷、电压、电流生产参数，结合油井的 泵挂、泵径、冲程、冲次、产液量参数，绘制出油井功图，并计算功图饱和度； b. 对功图数据进行分析处理，绘制静载线，并利用动液面计算软件求得油井动液面数 据； c. 通过油井动液面数据确定油井的合理沉没度； d. 通过计算机对油井实时生产参数进行分析计算，得出抽油机的合理运行参数，利用 变频技术远程智能调节输出频率，改变抽油机电机的运行转速，从而实现油井工况的实时 闭环调整。
【专利摘要】本发明涉及一种基于功图的抽油机调控方法，包括以下步骤：实时采集抽油机井的生产参数，结合油井的泵挂、泵径、冲程、冲次、产液量参数，绘制出油井功图，并计算功图饱和度；对功图数据进行分析处理，绘制静载线，并利用动液面计算软件求得油井动液面数据；通过油井动液面数据确定油井的合理沉没度；通过计算机对油井实时生产参数进行分析计算，得出抽油机的合理运行参数，利用变频技术远程智能调节输出频率，改变抽油机电机的运行转速，从而实现油井工况的实时闭环调整。本发明调控方法主要用于优化抽油机运行参数，实时调整抽油机运行参数，实现闭环自动控制。
【IPC分类】E21B43-00, G05B19-418
【公开号】CN104570991
【申请号】CN201310520764
【发明人】任桂山, 赵 智, 李红艳, 陈津刚, 李明
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日