确定用于井的泵送单元的操作参数的设备和装置及操作参数生成器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开总体设及碳氨化合物和/或流体生产，更具体地，设及确定用于井的累送单 元的参数的设备和装置及操作参数生成。
【背景技术】
[0002] 累送单元用于从井中提取流体(例如碳氨化合物）。因为累送单元循环地从井中提 取流体，不同的力施加到累送单元的部件上。 【实用新型内容】
[0003] -示例性的确定用于井的累送单元的操作参数的设备包括：曲柄臂角度确定装 置，W确定累送单元的曲柄臂的第一角度;扭矩因子确定装置，W确定针对所述累送单元的 第一扭矩因子，所述第一扭矩因子包括光杆位置相对于所述累送单元的曲柄臂角度的变化 率；W及基于所述曲柄臂的所述第一角度、所述第一扭矩因子和参考光杆速度，确定操作所 述累送单元的马达的速率W使得所述光杆能够W所述参考光杆速度移动。
[0004] 在一个实施方式中，确定用于井的累送单元的操作参数的设备还包括马达移动装 置，W使得所述马达W所确定的速率移动。
[0005] 在一个实施方式中，所述曲柄臂的所述第一角度基于参考表。
[0006] 在一个实施方式中，确定用于井的累送单元的操作参数的设备还包括:光杆移动 装置，W使用所述马达移动所述光杆通过所述累送单元的第一循环;脉冲计数值确定装置， W使用第一传感器在第一时间确定通过所述第一循环的所述马达的第一脉冲计数值，所述 第一时间基本上是相等间隔的;位置值确定装置，W使用第二传感器在所述第一时间确定 通过所述第一循环的所述光杆的第一位置值;脉冲计数关联装置，W将所述第一脉冲计数 值与所述第一位置值中的各个第一位置值相关联W校准所述累送单元；W及参考表生成装 置，W使用在所述第一时间获得的所述第一脉冲计数值和所述第一位置值生成所述参考表 W示出所述第一脉冲计数值和所述第一位置值之间的相关性。
[0007] 在一个实施方式中，确定用于井的累送单元的操作参数的设备还包括第一光杆位 置确定装置，W确定与所述曲柄臂的所述第一角度相关联的所述光杆的第一位置。
[000引在一个实施方式中，确定用于井的累送单元的操作参数的设备还包括第二光杆位 置确定装置，W确定所述光杆的第二位置和所述曲柄臂的第二角度。
[0009] 在一个实施方式中，基于所述光杆的所述第一位置和所述第二位置W及所述曲柄 臂的所述第一角度和所述第二角度确定所述扭矩因子。
[0010] -示例性累送单元操作参数生成器包括第一控制器，W确定累送单元的曲柄臂的 第一角度;第二控制器，W确定所述累送单元的第一扭矩因子，所述第一扭矩因子包括光杆 的位置相对于所述曲柄臂的角度的变化率;第Ξ控制器，W确定所述光杆上的第一负载;第 四控制器，W将所述第一负载与参考负载相比较;并且基于所述第一负载和所述参考负载 之间的所述比较，确定操作所述光杆的速度w使得所述光杆上的所述参考负载能够基本上 类似于后续确定的所述光杆上的负载。
[0011] 在一个实施方式中，累送单元操作参数生成器还包括基于所述曲柄臂的所述第一 角度、所述第一扭矩因子和所述确定的光杆速度，确定操作所述累送单元的马达的速率W 使得所述光杆能够W所述确定的光杆速度移动。
[0012] 在一个实施方式中，累送单元操作参数生成器还包括第五控制器，W使得所述马 达W所述确定的速率移动。
[0013] 在一个实施方式中，所述曲柄臂的所述第一角度基于参考表。
[0014] 在一个实施方式中，所述第五控制器还使用所述马达移动所述光杆通过所述累送 单元的第一循环;其中所述第一控制器还使用第一传感器在第一时间确定通过所述第一循 环的所述马达的第一脉冲计数值，所述第一时间基本上是相等间隔的；其中所述第二控制 器还使用第二传感器在所述第一时间确定通过所述第一循环的所述光杆的第一位置值;其 中所述第Ξ控制器还将所述第一脉冲计数值与所述第一位置值中的各个第一位置值相关 联W校准所述累送单元；W及其中所述第四控制器还使用在所述第一时间获得的所述第一 脉冲计数值和所述第一位置值生成所述参考表W示出所述第一脉冲计数值和所述第一位 置值之间的相关性。
[0015] 在一个实施方式中，所述第一控制器还确定与所述曲柄臂的所述第一角度相关联 的所述光杆的第一位置。
[0016] 在一个实施方式中，所述第一控制器还确定所述光杆的第二位置并基于所述光杆 的所述第二位置确定所述曲柄臂的第二角度。
[0017] 在一个实施方式中，基于所述光杆的所述第一位置和所述第二位置W及所述曲柄 臂的所述第一角度和所述第二角度确定所述扭矩因子。
[0018] -示例性的确定累送单元的操作参数的装置包括:壳体；W及定位在所述壳体中 的控制器，所述控制器用于确定操作累送单元的马达的速率W使得施加到所述累送单元的 光杆上的负载处于参考负载的阔值内或使得所述光杆的速度处于参考速度的阔值内。
[0019] 在一个实施方式中，所述控制器用于基于曲柄臂的第一角度、扭矩因子和确定的 光杆速度，确定操作所述马达的所述速率W使得施加到所述光杆上的负载处于所述参考负 载的阔值内。
[0020] 在一个实施方式中，所述光杆速度使得所述光杆上的负载能够基本上类似于参考 负载。
[0021] 在一个实施方式中，所述控制器用于基于所述曲柄臂的第一角度、扭矩因子和所 述参考速度，确定操作所述马达的速率W使得所述光杆的速度位于所述参考速度的阔值 内。
[0022] 在一个实施方式中，所述控制器用于基于所述光杆的第一位置和第二位置、所述 曲柄臂的所述第一角度和所述曲柄臂的第二角度确定所述扭矩因子。
[0023] W上公开的设备、装置等基本上减轻了重油应用中累送单元的下行程上的杆漂 浮;基本上避免了累送单元行程的再生部分;使累送单元每分钟的行程数最大化;和/或减 少和/或使累送单元的光杆应力变化范围最小化。
【附图说明】
[0024] 图1示出了用于井的示例性累送单元，在其上在此公开的示例可W得到实施。
[0025] 图2示出了另一个用于井的示例性累送单元，在其上在此公开的示例可W得到实 施。
[0026] 图3示出了另一个用于井的示例性累送单元，在其上在此公开的示例可W得到实 施。
[0027] 图4-8是表示可用于实施图1-3的示例性累送单元的示例性方法的流程图。
[00%]图9是用于实施图4-8的方法和/或图1-3的设备的处理器平台。
[0029] 运些附图并非按比例绘制。在任何可能的情况下，在所有附图和所附的书面描述 中使用相同的附图标记代表相同或相似部件。
【具体实施方式】
[0030] 由于井的累送单元通过循环运动，井下流体对累送单元的抽油杆柱施加摩擦力。 如果井下流体例如是高粘度油，在抽油杆串向下行程期间施在抽油杆柱的摩擦力可W足W 导致抽油杆串和光杆W比预期慢的速率运动入(例如落入)井中并且与累送单元的承载杆 分离。光杆/承载杆分离可被称为杆漂浮。在一些示例中，光杆和承载杆的分离会使得传动 箱过载和/或冲击加载累送单元和/或抽油杆串。在一些示例中，杆漂浮可通过更高的马达 扭矩检测到，因为当光杆和承载单元分离时，在没有光杆的负载的辅助的情况下，马达升 起累送单元的配重。在一些示例中，如果测量到的光杆负载降到预定阔值之下，可W检测到 杆漂浮。
[0031] 一些已知方法已经试图通过在检测到杆漂浮时降低马达速度来解决杆漂浮问题。 但是，检测到杆漂浮时降低马达速度其本身不会防止杆漂浮，原因是光杆或许正运动通过 其行程的高速区段。在高杆速区段，累送单元的机械设计和承载杆速度与马达/曲柄臂角速 度之间的正弦关系可导致承载杆继续向下加速并与抽油杆串分离。
[0032] 相比一些已知方法，此处公开的示例解决了杆漂浮问题，方式是通过在例如检测 到杆漂浮时自动控制光杆的速度和/或负载而不会对马达、累送单元、光杆和/或累造成不 良影响。上行程上基本上恒定的光杆速度会使得峰值负载降低。下行程上基本上恒定的光 杆速度能够使得最小负载增加。下行程上基本上恒定的光杆负载能够使得累送单元W最大 总体循环速度操作同时也基本上减少例如杆漂浮等与速度相关的操作问题。在一些示例 中，减小最小和最大负载和/或速度之间的范围降低了光杆上的疲劳失效的可能性。
[0033] 在一些示例中，为基本上防止杆漂浮，光杆上的负载被维持在杆漂浮不经常出现 时的预定值处或预定值之上。在运些示例