一种间开抽油机及间开控制方法与流程

1.本发明属于油田开采技术领域，尤其涉及一种间开抽油机及间开控制方法。


背景技术：

2.抽油机是油田采油生产过程中的耗电大户，而抽油机在运行过程中，特别是低渗透、特低渗透、页岩油、致密油藏等低产低效油田的开采过程中，由于运行参数与井下产液量严重不匹配，油井的供液能力远远小于抽油机举升排液能力，不能达到供排平衡，造成了大量的能源浪费。
3.目前国内外主要采取人工调节常规抽油机的冲程、冲次及抽油泵的泵径等参数存在着劳动强度大、无法准确判断井下供液能力致使参数不匹配的问题；对于特别低产低效的油井，由于常规抽油机受到结构的限制，即便将参数调到最低，仍然不能达到供排平衡，致使效率低下。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种间开抽油机，旨在解决无法供排平衡的问题。
5.本发明是这样实现的，一种间开抽油机，所述间开抽油机包括：
6.抽油机本体，与抽油泵连接；
7.感应器，连接在抽油机本体上，用于感应抽油机本体作业信号；
8.刹车件，与抽油机本体连接，用于控制抽油机间开；
9.控制器，与抽油机本体、刹车件连接，用于控制抽油机本体带动抽油泵作业进行抽油；
10.其中，控制器的内部设置有远程控制器，远程控制器与感应器连接，通过感应器感应信号生成示功图，计算抽油泵平均充满度以及单位时间的等效液量并进行循环对比进行抽油作业间开控制。
11.本发明的另一目的在于提供一种间开控制方法，所述间开控制方法包括：
12.步骤一、设定的抽油泵的充满度，感应器将感应信号传递给控制器，控制器计算抽油泵平均充满度以及单位时间的等效液量；
13.步骤二、根据计算抽油泵平均充满度与设定的抽油泵充满度进行比较，确定间开工作制；
14.步骤三、感应器实时将感应信号传递给控制器，并计算抽油泵平均充满度以及单位时间的等效液量，与步骤一的抽油泵充满度和单位时间的等效液量进行比较，在单位等效产液量不降低的前提下，再确定新的间开工作制；
15.步骤四、通过循环进行递进抽油泵平均充满度和单位时间的等效液量进行比较，逐渐达到供排平衡，最后确定并执行供排平衡的间开工作制。
16.本发明提供的一种间开抽油机，通过主电机控制器控制抽油机本体和刹车控制器控制刹车件对抽油机本体进行间开控制。避免了人工控制间开，减小了工作量，通过自主或
远程控制，提高了工作效率，通过充满度和等效液量进行控制，减少了能源消耗且提高了工作效率。更好的实现了油井的供排平衡，提高了机采系统效率，减少了抽油机、抽油杆及油管的磨损，提高了机、杆、管的寿命，减少了修井次数，增加了油井产量。实现了自主管理、智能控制，节约了大量的人力物力。解决了变频器在恶劣工况下可靠性差的问题，同时降低了成本，特别对于低产低效的油田具有非常的技术优势。本发明优点：结构简单，操作方便，作业成本低，控制便捷。
附图说明
17.图1为本发明实施例提供的一种间开抽油机的结构示意图；
18.图2为本发明实施例提供的一种间开抽油机中刹车件的结构示意图；
19.图3为本发明实施例提供的一种间开抽油机中控制器的结构示意图；
20.附图中：机架1，载荷传感器2，驴头组件3，拉杆组件4，角度传感器5，动力组件6，刹车件7，控制器8，自动刹车件9，手动刹车件10，箱体11，刹车控制器12，远程控制器13，报警器14，低压电源15，隔板16，主电机控制器17。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
23.如图1所示，为本发明实施例提供的一种间开抽油机的结构图，包括：
24.抽油机本体，与抽油泵连接；
25.感应器，连接在抽油机本体上，用于感应抽油机本体作业信号；
26.刹车件7，与抽油机本体连接，用于控制抽油机间开；
27.控制器8，与抽油机本体、刹车件7连接，用于控制抽油机本体带动抽油泵作业进行抽油；
28.其中，控制器8的内部设置有远程控制器13，远程控制器13与感应器连接，通过感应器感应信号生成示功图，计算抽油泵平均充满度以及单位时间的等效液量并进行循环对比进行抽油作业间开控制。
29.在本发明实施例中，将抽油机本体进行组装，将驴头组件3与悬绳器连接抽油泵，启动动力组件6，在动力组件6的驱动下，驴头组件3往复摆动，从而通过悬绳器拉动抽油泵作业进行抽油，感应器将感应的信号传递给控制器8和远程控制器13，远程控制器13接受感应器的信号，并将信号配合计算得到示功图、抽油泵平均充满度以及单位时间的等效液量，远程控制器13将信息传递给上位机，上位机进行信号转化和信息展示，远程控制器13可以自主运算，自主管理，不依赖上位机的运算和人工干预，自主实施间开工作制。上位机可以监视或者强制干预；操作人员通过上位机输入控制信号，远程控制器13接受控制信号，通过控制刹车件7对抽油机本体进行间开控制。避免了人工控制间开，减小了工作量，通过自主或远程控制，提高了工作效率，通过充满度和等效液量进行控制，减少了能源消耗且提高了工作效率。
30.在本发明的一个实例中，抽油机本体可以包括机架1、驴头组件3、拉杆组件4和动力组件6，驴头组件3转动连接在机架1上，并通过悬绳器连接抽油泵，机架1可以包括基座和支撑架，支撑架固定连接在基座上，从而形成支撑结构，支撑架形成三角形支撑，增加了支撑的稳定性。动力组件6可以包括电机、减速机、皮带传送结构等，为现有技术，在此不做赘述，驴头组件3可以包括游梁、驴头等，机架、游梁均为铸钢件或铸铁件，可以通过焊接、螺钉连接、柳接等在此不做赘述。感应器可以通过有线或者无线与远程控制器13连接，从而进行信号传送，通过无线连接可以是蓝牙、wifi、5g 网络等，在此不做赘述。
31.作为本发明的一种优选实施例，感应器包括载荷传感器2和角度传感器5，载荷传感器2设置在抽油机本体和抽油泵之间，用于感应抽油泵载荷的变化；角度传感器5设置在抽油机本体上，用于感应驴头组件的倾斜角度与频率，并计算形成示功图，通过示功图与抽油泵载荷计算出抽油泵的充满度。当然载荷传感器2和角度传感器5的安装位置还有其他的地方，例如载荷传感器2 安装在抽油泵上，角度传感器5安装在驴头组件或者曲梁上，也可以通过其他的感应元件，在此不做赘述。
32.作为本发明的一种优选实施例，控制器8包括箱体11、主电机控制器17 和刹车控制器12，箱体11内部形成安装空间，主电机控制器17和刹车控制器12安装在箱体11内部，主电机控制器17与动力组件6连接，通过主电机控制器17对动力组件6进行控制，通过刹车控制器12对刹车件7进行控制，从而避免了相互干扰，实现了有序控制。远程控制器13与主电机控制器17、刹车控制器12电连接，通过远程控制器13分别给刹车控制器12、主电机控制器17下达指令，执行确定的间开工作制。
33.作为本发明的一种优选实施例，控制器8还包括报警器14，报警器14与远程控制器13、主电机控制器17、刹车控制器12电连接，通过18进行报警，可以对异常信息进行警报，从而提醒工作人员，并进行异常的抽油机进行定位，或者语音提示，抽油机本体即将启动，请周围人员注意；控制器8可以是蜂鸣报警器、声光报警器等，在此不做赘述。
34.作为本发明的一种优选实施例，箱体11的内部安装有低压电源15，低压电源15将强电转换为低压进行供电，从而便于对弱电部件供电，提供稳定的电压，弱电电部件可以是远程控制器13、感应器等，在此不做赘述。箱体11 的内部固定安装有隔板16，隔板16将低压电源15、远程控制器13与主电机控制器17和刹车控制器12分隔开来，从而使强电部件和弱电部件分开，防止强电对数字传输的电磁干扰；强电部件为主电机控制器17和刹车控制器12。
35.作为本发明的一种优选实施例，刹车件7包括手动刹车件10、自动刹车件9以及刹车本体，手动刹车件10，与刹车本体连接，用于手动控制刹车本体进行制动；自动刹车件9，与刹车本体连接，用于通过控制器8信号传送实现自动刹车，通过手动刹车件10和自动刹车件9可以实现手动和自动制动控制，控制方便快捷，便于巡护人员检查时，使用手动刹车件10直接制动。手动刹车件10可以通过转动实现拉动控制刹车本体闭合进行作业，自动刹车件 9通过推拉力，自动刹车件9可以是液压杆、电动伸缩杆、气动杆形成推拉力进行作业，可以直接转动连接在手动刹车件10上，通过手动刹车件10转动实现力的传送，在此不做赘述。通过手动刹车件10和自动刹车件9作用于刹车本体，自动刹车件9和手动刹车件10可以单独工作也可以配合协调工作。
36.本发明实施例还提供的一种间开控制方法，包括：
37.步骤一、设定的抽油泵的充满度，抽油机本体进行作业，感应器将感应信号传递给控制器8，控制器8生成示功图，并计算抽油泵充满度以及单位时间的等效液量；
38.步骤二、根据抽油泵充满度与设定的抽油泵充满度进行比较，确定间开工作制；
39.步骤三、感应器实时将感应信号传递给控制器8，并计算抽油泵充满度以及单位时间的等效液量，与步骤1时的抽油泵充满度和单位时间的等效液量进行比较，在单位等效产液量不降低的前提下，再确定新的间开工作制；
40.步骤四、通过循环进行递进抽油泵平均充满度和单位时间的等效液量进行比较，逐渐达到供排平衡，最后确定并执行供排平衡的间开工作制。
41.具体如下：步骤一、抽油机正常运行一定时间后，载荷传感器2、角度传感器5将一系列的载荷、位移数据传送给远程控制器13，远程控制器13通过程序获得示功图、抽油泵平均充满度以及单位时间的等效液量。
42.步骤二、远程控制器13根据抽油泵平均充满度与设定的抽油泵充满度进行比较，通过程序确定间开工作制。按照确定的间开工作制，执行确定的间开工作制。
43.步骤三、按照步骤二所确定的工作制执行完成后，远程控制器13获得新的抽油泵平均充满度及单位时间的等效液量；远程控制器13根据新的抽油泵平均充满度及单位时间的等效液量，与步骤1时的抽油泵平均充满度和单位时间的等效液量进行比较，在单位等效产液量不降低的前提下，再确定新的间开工作制。
44.步骤四、继续执行新的间开工作制，远程控制器13又获得新的抽油泵平均充满度及单位时间的等效液量，再次与上一个间开工作制的抽油泵平均充满度和单位时间的等效液量进行比较，在单位等效产液量不降低的前提下，再确定新的间开工作制。
45.步骤五、通过不断循环，递进并优化间开工作制，逐渐达到供排平衡，最后确定并执行优化后的间开工作制。
46.本发明上述实施例中提供了一种间开抽油机，并基于该间开抽油机提供了一种间开控制方法，避免了人工控制间开，减小了工作量，通过自主或远程控制，提高了工作效率，通过充满度和等效液量进行控制，减少了能源消耗且提高了工作效率。通过不断循环，递进并优化间开工作制，逐渐达到供排平衡，最后确定并执行优化后的间开工作制。
47.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。