一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明實施例提供一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法及系統，所述方法包括：采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據；根據所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據計算出油井沉沒度；根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制。本發明實施例提供一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法及系統，以能有效實現叢式井組或單井油井液面的實時精確測量，在此基礎上實現供采平衡控制，量化采油控制，減輕了工人勞動強度，減少了人員用工，實現了真正意義的閉環控制，進而實現井場量化采油、科學采油，達到節能降耗的目的，填補了石油工業機采技術的一項空白。
【專利說明】一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及油氣開采【技術領域】，尤其涉及一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法及系統。
【背景技術】
[0002]目前國內油田抽油機控制方式有三種:一種是通過人工更換不同規格的電機傳動皮帶輪來調節抽油機的沖次。這種控制方式的缺點是費時費力并且只能調整幾種固定的沖次，不能完全滿足對抽油機沖次的精確調整。第二種是應用變頻控制技術通過人工調節電機轉速來改變抽油機的運行沖次，這種方式只適用于有人值守的井場，同時抽油機處于開環運行狀態，無法根據油井供液情況自行調整抽油機的運行沖次。第三種是利用功圖法計算得出油井動液面，以此為依據進行閉環控制，此方法由于動液面是計算得出，當井況發生變化時，動液面數據誤差大，無法進行閉環控制。這三種控制方式不能自動或可靠的實現自動調參控制及供采平衡控制。
【發明內容】
[0003]本發明實施例提供一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法及系統，以能有效實現叢式井組或單井油井液面的實時精確測量，在此基礎上實現供采平衡控制，量化米油控制。
[0004]一方面，本發明實施例提供了一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法，所述方法包括:采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據；根據所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據計算出油井沉沒度；根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制。
[0005]可選的，在本發明一實施例中，所述采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據，包括:通過在線式油井動液面監測儀采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并利用中央處理器獲取所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據。
[0006]可選的，在本發明一實施例中，所述抽油機泵掛數據為抽油機泵掛設置參數。
[0007]可選的，在本發明一實施例中，所述根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制，包括:通過中央處理器利用所述油井沉沒度計算與抽油機相連的變頻器的運行頻率；利用變頻器根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次,從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。
[0008]可選的，在本發明一實施例中，所述根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制，包括:根據所述油井沉沒度，通過中央處理器利用預置的油井沉沒度與運行沖次關系表進行查表，獲取與抽油機相連的變頻器的運行頻率；利用變頻器根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。[0009]可選的，在本發明一實施例中，當所述方法應用于叢式井組中的多臺抽油機變頻運行時，通過一共直流母線將控制所述叢式井組中的多臺抽油機的變頻器的直流母線并聯在一起，以當一抽油機載荷在不平衡時，將下沖運行所發電能貯存在變頻器電容中，以供給其它抽油機使用。
[0010]可選的，在本發明一實施例中，所述方法還包括:通過隔離型控制變壓器將電網電源轉換成220V控制電源，并將所述220V控制電源經過電源濾波器得到控制電源。
[0011]可選的，在本發明一實施例中，所述方法還包括:通過在變頻器與電網電源之間設置避雷器，以進行防雷。
[0012]另一方面，本發明實施例提供了一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統，所述系統包括:
[0013]在線式油井動液面監測儀，用于采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據；
[0014]中央處理器，與所述在線式油井動液面監測儀相連，用于獲取在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據；根據所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據計算出油井沉沒度；
[0015]變頻器，與中央處理器相連，并與抽油機耦接，用于根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制。
[0016]可選的，在本發明一實施例中，所述抽油機泵掛數據為抽油機泵掛設置參數。
[0017]可選的，在本發明一實施例中，所述中央處理器，進一步用于利用所述油井沉沒度計算與抽油機相連的變頻器的運行頻率；
[0018]所述變頻器，進一步用于根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。
[0019]可選的，在本發明一實施例中，所述中央處理器，進一步用于根據所述油井沉沒度，利用預置的油井沉沒度與運行沖次關系表進行查表，獲取與抽油機相連的變頻器的運行頻率；所述變頻器，進一步用于根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。
[0020]可選的，在本發明一實施例中，當所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統應用于叢式井組中的多臺抽油機變頻運行時，所述系統包括:共直流母線，用于將控制所述叢式井組中的多臺抽油機的變頻器的直流母線并聯在一起，以當一抽油機載荷在不平衡時，將下沖運行所發電能貯存在變頻器電容中，以供給其它抽油機使用。
[0021]可選的，在本發明一實施例中，所述系統還包括:隔離型控制變壓器，用于將電網電源轉換成220V控制電源；電源濾波器，用于將所述220V控制電源經過電源濾波器得到控制電源。
[0022]可選的，在本發明一實施例中，所述系統還包括:避雷器，設置在變頻器與電網電源之間，以進行防雷。
[0023]上述技術方案具有如下有益效果:因為采用采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據；根據所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據計算出油井沉沒度；根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制的技術手段，所以可以進行全閉環自動優化調整，尤其是可以實測的動液面數據為基礎建立油井沉沒度和抽油機運行沖次間的關系，實現抽油機根據井下液面位置及采油工藝需求自動調節抽油機沖次來量化采油，減輕了工人勞動強度，減少了人員用工，實現了真正意義的閉環控制，進而實現井場量化采油、科學采油，達到節能降耗的目的，填補了石油工業機采技術的一項空白。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發明實施例一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法流程圖；
[0026]圖2為本發明實施例一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統結構示意圖；
[0027]圖3為本發明應用實例一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統結構示意圖；
[0028]圖4為本發明應用實例圖3中的電路示意圖；
[0029]圖5為本發明應用實例圖3中的變頻器的電路不意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0031]本發明實施例提供一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法及系統，以能有效實現叢式井組或單井油井液面的實時精確測量，在此基礎上實現供采平衡控制，量化米油控制。
[0032]如圖1所示，為本發明實施例一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法流程圖，所述方法包括:
[0033]101、采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據；
[0034]102、根據所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據計算出油井沉沒度；
[0035]103、根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制。
[0036]可選的，所述采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據，可以包括:通過在線式油井動液面監測儀采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并利用中央處理器獲取所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據。
[0037]可選的，所述抽油機泵掛數據可以為抽油機泵掛設置參數。
[0038]可選的，所述根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制，可以包括:通過中央處理器利用所述油井沉沒度計算與抽油機相連的變頻器的運行頻率；利用變頻器根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。
[0039]可選的，所述根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制，可以包括:根據所述油井沉沒度，通過中央處理器利用預置的油井沉沒度與運行沖次關系表進行查表，獲取與抽油機相連的變頻器的運行頻率；利用變頻器根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。
[0040]可選的，當所述方法應用于叢式井組中的多臺抽油機變頻運行時，可以通過一共直流母線將控制所述叢式井組中的多臺抽油機的變頻器的直流母線并聯在一起，以當一抽油機載荷在不平衡時，將下沖運行所發電能貯存在變頻器電容中，以供給其它抽油機使用。
[0041]可選的，所述方法還可以包括:通過隔離型控制變壓器將電網電源轉換成220V控制電源，并將所述220V控制電源經過電源濾波器得到控制電源。
[0042]可選的，所述方法還可以包括:通過在變頻器與電網電源之間設置避雷器，以進行防雷。
[0043]對應于上述方法實施例，如圖2所示，為本發明實施例一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統結構示意圖，所述系統包括:
[0044]在線式油井動液面監測儀21，用于采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據；
[0045]中央處理器22，與所述在線式油井動液面監測儀21相連，用于獲取在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據；根據所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據計算出油井沉沒度；
[0046]變頻器23，與中央處理器22相連，并與抽油機耦接，用于根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制。
[0047]可選的，所述抽油機泵掛數據可以為抽油機泵掛設置參數。
[0048]可選的，所述中央處理器22，進一步可以用于利用所述油井沉沒度計算與抽油機相連的變頻器的運行頻率；所述變頻器23，進一步用于根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。
[0049]可選的，所述中央處理器22，進一步可以用于根據所述油井沉沒度，利用預置的油井沉沒度與運行沖次關系表進行查表，獲取與抽油機相連的變頻器的運行頻率；所述變頻器23，進一步用于根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。
[0050]可選的，當所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統應用于叢式井組中的多臺抽油機變頻運行時，所述系統可以包括:共直流母線，用于將控制所述叢式井組中的多臺抽油機的變頻器的直流母線并聯在一起，以當一抽油機載荷在不平衡時，將下沖運行所發電能貯存在變頻器電容中，以供給其它抽油機使用。
[0051]可選的，所述系統還可以包括:隔離型控制變壓器，用于將電網電源轉換成220V控制電源；電源濾波器，用于將所述220V控制電源經過電源濾波器得到控制電源。[0052]可選的，所述系統還可以包括:避雷器，設置在變頻器與電網電源之間，以進行防
電田ο
[0053]本發明實施例上述方法或裝置技術方案具有如下有益效果:因為采用采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據；根據所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據計算出油井沉沒度；根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制的技術手段，所以可以進行全閉環自動優化調整，尤其是可以實測的動液面數據為基礎建立油井沉沒度和抽油機運行沖次間的關系，實現抽油機根據井下液面位置及采油工藝需求自動調節抽油機沖次來量化采油，減輕了工人勞動強度，減少了人員用工，實現了真正意義的閉環控制，進而實現井場量化采油、科學采油，達到節能降耗的目的，填補了石油工業機采技術的一項空白。
[0054]如圖3所示，為本發明應用實例一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統結構示意圖，如圖4所示,為本發明應用實例圖3中的電路示意圖,如圖5所示,為本發明應用實例圖3中的變頻器的電路示意圖，該基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統具體包括:包括中央處理器1，中央處理器I可以采用DVP-60ES200R主機，DVP-60ES200R主機上分別連接有在線式動液面監測儀6、電能模塊11、語音報警系統3、工/變頻控制器12、變頻器10、人機界面2和通訊模塊4，其中變頻器10與工/變頻控制器12連接，工/變頻控制器12與交流電機連接，交流電機與抽油機連接，變頻器10并分別與上下止點傳感器13、電網電源和共直流母線連接，變頻器10與電網電源之間設置有避雷器7，隔離型控制變壓器8與電網電源連接，電源濾波器9與隔離型控制變壓器8連接，通訊模塊4上連有上位機
5。中央處理器采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，結合抽油機泵掛數據計算出油井沉沒度，根據實時沉沒度數據實時調節抽油機沖次，實現油井動態調參或間抽控制(井下有油就開機抽油，沒油就停機)。中央處理器I同時:1、采集電壓、電流、有功、無功、功率因數、電能等電參量信號并接收人機界面的電能清除信號；2、采集變頻器沖次信號、報警信號、沖次給定信號及故障復位信號；3、采集工/變頻控制器的工頻報警信號并接收工/變頻轉換信號；4、電參量、運行沖次、運行狀態、調參模式、運行頻率、工作模式、報警信號上傳本地人機界面并通過通訊模塊上傳給上位機系統，同時接收本地人機界面及上位機系統調參模式、工作模式、遠程沖次、遠程啟停的設定。避雷器具有防雷功能，語音報警系統具有故障、啟停語音報警功能。共直流母線實現叢式井組各抽油機變頻運行時，將多臺抽油機的控制變頻器的直流母線并聯在一起，可實現抽油機載荷在不平衡時，將下沖運行所發電能貯存在變頻器電容中，以供給其它抽油機使用。控制電源取自三相工網，通過隔離型控制變壓器轉換成220V控制電源，經過電源濾波器得到穩定的無干擾的控制電源，此電源無需工網零線，安全可靠，適應性強。
[0055]在線式油井動液面監測儀6監測動液面數據并上傳給中央處理器I。在PID (比例-積分-微分控制)方式下，中央處理器I以動液面數據為測量值，以技術人員設定的合理動液面為設定值，自動運算出輸出值，該值做為變頻器10運行頻率參數，由中央處理器I通過串行通訊標準RS485通訊傳給變頻器10，變頻器10根據此運行頻率自動調節抽油機沖次，從而形成中央處理器I根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制；在查表方式下，根據采油工藝要求建立沉沒度與運行沖次關系表，中央處理器I根據沉沒度直接查表得到變頻器10的運行頻率，中央處理器I通過485通訊把此頻率參數傳給變頻器10，變頻器10根據此頻率參數自動調節抽油機沖次，從而形成中央處理器I根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制。
[0056]本發明應用實例為一種叢式井組抽油機在線式動液面監測智能自動調參、智能間開控制系統，此系統在在線式油井動液面監測僅基礎上，可實現叢式井組或單井油井液面的實時精確測量，并以實測的動液面數據為基礎建立油井沉沒度和抽油機運行沖次間的關系，進行全閉環自動優化調整，實現抽油機根據井下液面位置及采油工藝需求自動調節抽油機沖次來量化采油。減輕了工人勞動強度，減少了人員用工，實現了真正意義的閉環控制，進而實現井場量化采油、科學采油，達到節能降耗的目的，填補了石油工業機采技術的一項空白。本發明應用實例精度高(測試誤差〈1%)、動態響應速度快(處理器采用32位的CPU，液面檢測到數據處理完成時間〈30秒)，具有結構緊湊(體積是分散控制系統總體積的50%)、耐高低溫(設計有自動加熱及散熱系統)、操作方便、調節抽油機沖次過程不需要停機、能實時將測得的液面信號轉換為數字量輸出等多種功能，為抽油機自動調參提供依據，實現抽油機的數字化控制。體積是分散控制系統總體積的50%，設計有自動散熱系統，多種操作模式根據需要自由選擇。
[0057]本發明應用實例比如以一口 15KW抽油機為實例，用在線式油井動液面監測儀6監測動液面數據并上傳給中央處理器1，中央處理器I根據泵掛設置參數計算出沉沒度。在某時刻，根據由采油工藝要求建立的沉沒度與運行沖次關系表，中央處理器I根據實測的沉沒度直接查表得到變頻器10的運行頻率，中央處理器I通過485通訊把此頻率參數傳給變頻器10，變頻器10根據此頻率參數自動調節抽油機沖次由5次/分鐘提升到5.5次/分鐘,0.5小時后，動液面深度由原來的1966米下降到1898米，此后一段時間始終維持在1898米左右，達到了供采平衡。實現了真正意義的閉環控制，實現抽油機的數字化控制。
[0058]該井實現在線式動液面監測的叢式井組抽油機自動控制后，經過對比測試，電機實測電流由32.15A下降到9.06A,有功功率、無功功率、視在功率分別由8.843KW、
9.204kvar、12.764kVA 下降為 6.041KW、1.762kvar、6.262kVA,功率因數由 0.4 提高到
0.96,綜合節電率為24%。提高了泵效和系統效率，達到節能降耗的目的。該井自控系統自動調參的目標值來源于沉沒度與運行沖次關系表，此表建立根據是量化采油、科學采油的實際采油工藝要求，即該井實現了量化采油、科學采油的目的。
[0059]本領域技術人員還可以了解到本發明實施例列出的各種說明性邏輯塊(illustrative logical block),單元,和步驟可以通過電子硬件、電腦軟件,或兩者的結合進行實現。為清楚展示硬件和軟件的可替換性(interchangeability),上述的各種說明性部件(illustrative components),單元和步驟已經通用地描述了它們的功能。這樣的功能是通過硬件還是軟件來實現取決于特定的應用和整個系統的設計要求。本領域技術人員可以對于每種特定的應用，可以使用各種方法實現所述的功能，但這種實現不應被理解為超出本發明實施例保護的范圍。
[0060]本發明實施例中所描述的各種說明性的邏輯塊，或單元都可以通過通用處理器，數字信號處理器，專用集成電路(ASIC)，現場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置，離散門或晶體管邏輯，離散硬件部件，或上述任何組合的設計來實現或操作所描述的功能。通用處理器可以為微處理器，可選地，該通用處理器也可以為任何傳統的處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器也可以通過計算裝置的組合來實現，例如數字信號處理器和微處理器，多個微處理器，一個或多個微處理器聯合一個數字信號處理器核，或任何其它類似的配置來實現。
[0061]本發明實施例中所描述的方法或算法的步驟可以直接嵌入硬件、處理器執行的軟件模塊、或者這兩者的結合。軟件模塊可以存儲于RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動磁盤、⑶-ROM或本領域中其它任意形式的存儲媒介中。示例性地，存儲媒介可以與處理器連接，以使得處理器可以從存儲媒介中讀取信息，并可以向存儲媒介存寫信息。可選地，存儲媒介還可以集成到處理器中。處理器和存儲媒介可以設置于ASIC中，ASIC可以設置于用戶終端中。可選地，處理器和存儲媒介也可以設置于用戶終端中的不同的部件中。
[0062]在一個或多個示例性的設計中，本發明實施例所描述的上述功能可以在硬件、軟件、固件或這三者的任意組合來實現。如果在軟件中實現，這些功能可以存儲與電腦可讀的媒介上，或以一個或多個指令或代碼形式傳輸于電腦可讀的媒介上。電腦可讀媒介包括電腦存儲媒介和便于使得讓電腦程序從一個地方轉移到其它地方的通信媒介。存儲媒介可以是任何通用或特殊電腦可以接入訪問的可用媒體。例如，這樣的電腦可讀媒體可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲、磁盤存儲或其它磁性存儲裝置，或其它任何可以用于承載或存儲以指令或數據結構和其它可被通用或特殊電腦、或通用或特殊處理器讀取形式的程序代碼的媒介。此外，任何連接都可以被適當地定義為電腦可讀媒介，例如，如果軟件是從一個網站站點、服務器或其它遠程資源通過一個同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數字用戶線(DSL)或以例如紅外、無線和微波等無線方式傳輸的也被包含在所定義的電腦可讀媒介中。所述的碟片(disk)和磁盤(disc)包括壓縮磁盤、鐳射盤、光盤、DVD、軟盤和藍光光盤，磁盤通常以磁性復制數據，而碟片通常以激光進行光學復制數據。上述的組合也可以包含在電腦可讀媒介中。
[0063]以上所述的【具體實施方式】，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的【具體實施方式】而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法，其特征在于，所述方法包括: 采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據； 根據所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據計算出油井沉沒度； 根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制。
2.如權利要求1所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法，其特征在于，所述采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據，包括: 通過在線式油井動液面監測儀采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并利用中央處理器獲取所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據。
3.如權利要求1所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法，其特征在于，所述抽油機泵掛數據為抽油機泵掛設置參數。
4.如權利要求1所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法，其特征在于，所述根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制，包括: 通過中央處理器利用所述油井沉沒度計算與抽油機相連的變頻器的運行頻率； 利用變頻器根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。
5.如權利要求1所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法，其特征在于，所述根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制，包括:` 根據所述油井沉沒度，通過中央處理器利用預置的油井沉沒度與運行沖次關系表進行查表，獲取與抽油機相連的變頻器的運行頻率； 利用變頻器根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。
6.如權利要求1-5任一項所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法，其特征在于，當所述方法應用于叢式井組中的多臺抽油機變頻運行時，通過一共直流母線將控制所述叢式井組中的多臺抽油機的變頻器的直流母線并聯在一起，以當一抽油機載荷在不平衡時，將下沖運行所發電能貯存在變頻器電容中，以供給其它抽油機使用。
7.如權利要求6項所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法，其特征在于，所述方法還包括: 通過隔離型控制變壓器將電網電源轉換成220V控制電源，并將所述220V控制電源經過電源濾波器得到控制電源。
8.如權利要求7項所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制方法，其特征在于，所述方法還包括: 通過在變頻器與電網電源之間設置避雷器，以進行防雷。
9.一種基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統，其特征在于，所述系統包括: 在線式油井動液面監測儀，用于采集在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據； 中央處理器，與所述在線式油井動液面監測儀相連，用于獲取在線式油井動液面測得的油井地下動液面深度數據，并獲取抽油機泵掛數據；根據所述油井地下動液面深度數據和所述抽油機泵掛數據計算出油井沉沒度；變頻器，與中央處理器相連，并與抽油機耦接，用于根據所述油井沉沒度實時調節抽油機沖次，以實現抽油機自動控制。
10.如權利要求9所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統，其特征在于，所述抽油機泵掛數據為抽油機泵掛設置參數。
11.如權利要求9所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統，其特征在于， 所述中央處理器，進一步用于利用所述油井沉沒度計算與抽油機相連的變頻器的運行頻率； 所述變頻器，進一步用于根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。
12.如權利要求9所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統，其特征在于， 所述中央處理器，進一步用于根據所述油井沉沒度，利用預置的油井沉沒度與運行沖次關系表進行查表，獲取與抽油機相連的變頻器的運行頻率； 所述變頻器，進一步用于根據所述運行頻率實時調節抽油機沖次，從而形成根據動液面高低自動控制抽油機沖次的全閉環控制，以實現抽油機自動控制。
13.如權利要求9-12任一項所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統，其特征在于，當所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統應用于叢式井組中的多臺抽油機變頻運行時，所述系統包括: 共直流母線，用于將控制所述叢式井組中的多臺抽油機的變頻器的直流母線并聯在一起，以當一抽油機載荷在不平衡時，將下沖運行所發電能貯存在變頻器電容中，以供給其它抽油機使用。
14.如權利要求13項所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統，其特征在于，所述系統還包括: 隔離型控制變壓器，用于將電網電源轉換成220V控制電源； 電源濾波器，用于將所述220V控制電源經過電源濾波器得到控制電源。
15.如權利要求14項所述基于在線式動液面監測的抽油機自動控制系統，其特征在于，所述系統還包括: 避雷器，設置在變頻器與電網電源之間，以進行防雷。
【文檔編號】E21B44/00GK103510917SQ201210209854
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月19日 優先權日:2012年6月19日
【發明者】劉一山, 曾亞勤, 郭占春, 王林平, 常振武, 張倩, 魏立軍, 楊會豐, 覃川, 黃娟, 王曼, 李樓樓, 張軍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司