本發(fā)明屬于自動(dòng)化采油的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抽油機(jī)智能空抽控制裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著對(duì)石油的連續(xù)開(kāi)采，部分油井已進(jìn)入開(kāi)采的中后期，地層壓力不斷下降，供液能力越來(lái)越弱。而抽油機(jī)選型和桿泵設(shè)計(jì)的產(chǎn)液量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油井的供液能力，導(dǎo)致大量油井出現(xiàn)供液不足的現(xiàn)象。資料表明：有30％以上的供液不足井在50％～80％的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)處于空抽狀態(tài)。因此抽油機(jī)的節(jié)能增產(chǎn)研究備受各界關(guān)注。

從提高泵效和節(jié)能的角度來(lái)看，間歇抽油工作方式是一種極其有效的方式，克服了供液不足不能滿足抽油設(shè)備連續(xù)工作的問(wèn)題。同時(shí)可以有效的延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命和油井的檢泵周期。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種抽油機(jī)智能空抽控制裝置，其能夠解決油田當(dāng)前存在的因油井供液不足引起的效率低下和空抽的問(wèn)題。

解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是：這種抽油機(jī)智能空抽控制裝置，其包括空抽控制器、電控箱、位移傳感器、載荷傳感器、無(wú)線天線；

位移傳感器測(cè)量抽油機(jī)光桿處的位移并連接到空抽控制器；

載荷傳感器測(cè)量抽油機(jī)光桿處的載荷并連接到空抽控制器；

空抽控制器連接電控箱，空抽控制器包括：電源模塊、通信模塊、控制模塊，通信模塊與無(wú)線天線連接，控制模塊根據(jù)抽油機(jī)光桿處的載荷和位移獲得抽油機(jī)的啟動(dòng)停止信息并發(fā)送啟停命令到電控箱；

電控箱包括供電單元和變頻器，根據(jù)空抽控制器的命令實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的啟停。

本發(fā)明由空抽控制器、電控箱結(jié)合位移傳感器、載荷傳感器以及遠(yuǎn)程通信模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)智能空抽控制，因此能夠解決油田當(dāng)前存在的因油井供液不足引起的效率低下和空抽的問(wèn)題。

還提供了一種抽油機(jī)智能空抽控制裝置的控制方法，其包括以下步驟：

(1)根據(jù)油井當(dāng)前井況，獲取油井充滿度η₀，判斷設(shè)定最小允許η與η₀大小關(guān)系，若η≤η₀，油井無(wú)需進(jìn)行空抽，直接退出，等待下次判斷；否則進(jìn)入空抽控制流程；

(2)通過(guò)自學(xué)習(xí)，將間抽模型與當(dāng)前井況相結(jié)合，為間抽方案形成提供參考依據(jù)；

(3)間抽周期的評(píng)價(jià)和修正；當(dāng)間抽制度執(zhí)行完畢之后，將目標(biāo)產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)液量Q和Q_s進(jìn)行對(duì)比，若選取大于目標(biāo)Q和小于Q的Q_s和Q_i進(jìn)行重新插值計(jì)算，確定新的生產(chǎn)時(shí)間和生產(chǎn)周期，最終確定達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)量的間抽周期；按照生產(chǎn)周期進(jìn)行生產(chǎn)，完成后再次判斷生產(chǎn)周期是否合理，如果不合理，則修正生產(chǎn)周期，當(dāng)修正次數(shù)flag>5時(shí)，流程結(jié)束，重新進(jìn)行學(xué)習(xí)。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的抽油機(jī)智能空抽控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的空抽控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的空抽控制器的控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，這種抽油機(jī)智能空抽控制裝置，其包括空抽控制器、電控箱、位移傳感器、載荷傳感器、無(wú)線天線；

位移傳感器測(cè)量抽油機(jī)光桿處的位移并連接到空抽控制器；

載荷傳感器測(cè)量抽油機(jī)光桿處的載荷并連接到空抽控制器；

空抽控制器連接電控箱，空抽控制器包括：電源模塊、通信模塊、控制模塊，通信模塊與無(wú)線天線連接，控制模塊根據(jù)抽油機(jī)光桿處的載荷和位移獲得抽油機(jī)的啟動(dòng)停止信息并發(fā)送啟停命令到電控箱；

電控箱包括供電單元和變頻器，根據(jù)空抽控制器的命令實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的啟停。

本發(fā)明由空抽控制器、電控箱結(jié)合位移傳感器、載荷傳感器以及遠(yuǎn)程通信模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)智能空抽控制，因此能夠解決油田當(dāng)前存在的因油井供液不足引起的效率低下和空抽的問(wèn)題。

另外，如圖2所示，所述空抽控制器還包括：空開(kāi)、保險(xiǎn)模塊、端子板、接線端子、鍵盤(pán)、顯示器。

另外，所述空抽控制器還包括聲音報(bào)警單元、光報(bào)警單元，二者均與控制模塊連接。

如圖3所示，還提供了一種抽油機(jī)智能空抽控制裝置的控制方法，其包括以下步驟：其包括以下步驟：

(1)根據(jù)油井當(dāng)前井況，獲取油井充滿度η₀，判斷設(shè)定最小允許η與η₀大小關(guān)系，若η≤η₀，油井無(wú)需進(jìn)行空抽，直接退出，等待下次判斷；否則進(jìn)入空抽控制流程；

(2)通過(guò)自學(xué)習(xí)，將間抽模型與當(dāng)前井況相結(jié)合，為間抽方案形成提供參考依據(jù)；

(3)間抽周期的評(píng)價(jià)和修正；當(dāng)間抽制度執(zhí)行完畢之后，將目標(biāo)產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)液量Q和Q_s進(jìn)行對(duì)比，若選取大于目標(biāo)Q和小于Q的Q_s和Q_i進(jìn)行重新插值計(jì)算，確定新的生產(chǎn)時(shí)間和生產(chǎn)周期，最終確定達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)量的間抽周期；按照生產(chǎn)周期進(jìn)行生產(chǎn)，完成后再次判斷生產(chǎn)周期是否合理，如果不合理，則修正生產(chǎn)周期，當(dāng)修正次數(shù)flag>5時(shí)，流程結(jié)束，重新進(jìn)行學(xué)習(xí)。

另外，自學(xué)習(xí)的過(guò)程包括依據(jù)油井安全生產(chǎn)和節(jié)能要求，給出油井的初步停井時(shí)間，并保存油井當(dāng)前產(chǎn)液量Q₀和η₀。

另外，自學(xué)習(xí)的過(guò)程還包括控制抽油機(jī)實(shí)現(xiàn)安全停機(jī)：首先判斷當(dāng)前油井的沖次和平衡度是否在安全停機(jī)允許分為之內(nèi)，若處于嚴(yán)重過(guò)平衡狀態(tài)，發(fā)送警告，并調(diào)節(jié)平衡。若沖次不滿足安全停機(jī)要求，通過(guò)控制變頻器調(diào)節(jié)當(dāng)前沖次N1，使N1≤N₀(N₀自動(dòng)停機(jī)的安全沖次)，發(fā)送聲音報(bào)警和光報(bào)警命令；完成抽油機(jī)的停機(jī)。

另外，自學(xué)習(xí)的過(guò)程還包括等待停機(jī)時(shí)間滿足后，發(fā)送聲音和光報(bào)警命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)啟動(dòng)，帶抽油機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)之后，判斷充滿度與設(shè)定最小充滿度之間關(guān)系，若η_i≥η不成立，程序結(jié)束，該油井下泵深度太淺，請(qǐng)修正，并等待下次判斷；若η_i≥η成立，則抽油機(jī)繼續(xù)生產(chǎn)直到η_i≥η不滿足條件為止，則判斷Q_i≥Q的關(guān)系，若不成立，則程序結(jié)束，無(wú)法實(shí)現(xiàn)間抽控制。若成立，進(jìn)入下一步學(xué)習(xí)階段：求解其中T₀＝0；當(dāng)i>1時(shí)，若Q_i≥Q不成立，則表示學(xué)習(xí)過(guò)程結(jié)束；當(dāng)i>N-1時(shí)，Q_i≥Q成立情況下，學(xué)習(xí)結(jié)束。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。