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      一種抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法及其應(yīng)用與流程

      文檔序號(hào):40401982發(fā)布日期:2024-12-20 12:25閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

      技術(shù)特征:

      1.一種抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,包括以下步驟:

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,假設(shè)i表示某一采油區(qū)塊所有抽油機(jī)的集合,用i表示抽油機(jī)序號(hào),則有i∈i,在時(shí)間周期t內(nèi),有t∈t;

      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,區(qū)塊內(nèi)抽油機(jī)系統(tǒng)的耗電量計(jì)算公式如下:

      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,針對(duì)游梁式機(jī)械采油系統(tǒng),當(dāng)抽油設(shè)備、套壓、油壓和采出油物性參數(shù)已知時(shí),區(qū)塊內(nèi)抽油機(jī)系統(tǒng)的耗電量是與抽油機(jī)的沖程s、抽油機(jī)的沖次n、曲柄平衡重量wc、抽油機(jī)平衡半徑rc和桿柱組合{d,l}之間的函數(shù),由此區(qū)塊內(nèi)抽油機(jī)系統(tǒng)的耗電量可改寫成如下:

      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,在僅考慮油田原油出售和購(gòu)電支出情況下,以區(qū)塊內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益最大作為優(yōu)化目標(biāo),建立目標(biāo)函數(shù)如下:

      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,步驟s4中,所述模型約束條件包括油井產(chǎn)量約束、懸點(diǎn)載荷約束、曲柄軸凈扭矩約束、平衡度約束、沖次約束、上下沖程時(shí)長(zhǎng)約束和桿柱強(qiáng)度約束。

      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,油井產(chǎn)量約束如下:

      8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,第i臺(tái)抽油機(jī)懸點(diǎn)位置的最大載荷不應(yīng)大于抽油機(jī)的最大允許載荷,懸點(diǎn)載荷約束如下:

      9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,抽油機(jī)i工作時(shí),曲柄軸最大凈扭矩應(yīng)小于最大允許扭矩,所述曲柄軸凈扭矩約束如下:

      10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,將第i臺(tái)抽油機(jī)的動(dòng)力設(shè)備電動(dòng)機(jī)的功率平衡度設(shè)定為85%~100%,平衡度約束如下:

      11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,沖次約束如下:

      12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,所述上下沖程時(shí)長(zhǎng)約束如下:

      13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,第i臺(tái)抽油機(jī)在生產(chǎn)時(shí)需要校核強(qiáng)度,所述桿柱強(qiáng)度約束如下;

      14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,所述步驟s5中,所述抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化模型為:

      15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,所述步驟s5中,采用枚舉法和遺傳算法相結(jié)合的方法求解抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化模型。

      16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,其特征在于,最優(yōu)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)包括抽油機(jī)的沖程、抽油機(jī)的沖次、曲柄平衡重量、抽油機(jī)平衡半徑和電動(dòng)機(jī)輸入功率。

      17.一種抽油機(jī)懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡控制方法,其特征在于,使用權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,根據(jù)最優(yōu)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)抽油機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速,降低抽油機(jī)載荷的波動(dòng)程度,減輕傳動(dòng)和桿柱的機(jī)械疲勞程度,實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的運(yùn)行效率的提高;根據(jù)最優(yōu)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)抽油機(jī)的電機(jī)扭矩,實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的優(yōu)化控制。

      18.一種抽油機(jī)平衡模塊控制方法,其特征在于,使用權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法,通過(guò)對(duì)抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化模型求解,得到最優(yōu)平衡度設(shè)定值,利用最優(yōu)平衡度設(shè)定值調(diào)整平衡塊。


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明提供了一種抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化方法及其應(yīng)用,屬于抽油機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域,包括對(duì)采集到的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行能效評(píng)價(jià);根據(jù)能效評(píng)價(jià)結(jié)果,對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化;根據(jù)環(huán)保節(jié)能需求,建立目標(biāo)函數(shù);建立模型約束條件;根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和模型約束條件,建立抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化模型,并求解得出最優(yōu)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù);根據(jù)最優(yōu)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)抽油機(jī)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的節(jié)能降耗。根據(jù)最優(yōu)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)抽油機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的運(yùn)行效率的提高;根據(jù)最優(yōu)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)抽油機(jī)的電機(jī)扭矩,實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的優(yōu)化控制;通過(guò)對(duì)抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化模型求解,得到最優(yōu)平衡度設(shè)定值,從而調(diào)整平衡塊位置。

      技術(shù)研發(fā)人員:葛蘇鞍,王睿弦,馬建國(guó),宮兆波,葛永廣,張建華,唐滿紅,馬中山,陳銘
      受保護(hù)的技術(shù)使用者:中國(guó)石油天然氣股份有限公司
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/12/19
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