基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法及装置与流程

1.本发明涉及抽油机技术领域，具体涉及一种基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法及装置。


背景技术：

2.现有技术中，大多数油气田的采油方式大多采用游梁式采油机，其基本工作原理是电动机通过连杆机构上下往复抬升井下的抽油泵抽汲原油，具有经济、可靠的优点。故不断提升其效率是重要的研究方向，尤其对于国内大量存在的供液不足的抽油井。供液不足使得经过一段时间抽汲后动液面下降，抽油泵的充盈度下降，抽油机的产液量下降。但是抽油机电动机仍然在运转耗电，单位产液量的电耗数量增加。实际油田企业运行中，其采油成本中的电耗占比很大，造成严重浪费。
3.作为应对措施，产生了采用间抽方式启停抽油机的技术，即采用启动抽油机一段时间后停止抽油机一段时间的间歇开停机方式。由于停歇一段时间，可以等待井下油液流入提高动液面，提高抽油泵的充盈度，又可以直接节约电能，一举两得。但是随之而来的问题是如何实现开停机，现有的做法是采用人工开停机，例如上班开机下班关机，一天开关机各一次。这种间抽制度简易可行，但是存在如下问题，最佳的间抽制度应该是在油流汇聚到合适液位时开始抽汲，动液面降低时及时停止抽汲，保持最佳油流提高产液量。因此自动开停机应运而生，可以根据技术手段检测计算井下油流状况，及时开停抽油机，保证最佳产液量。但是自动开停机存在安全问题，在停机的间歇时段，由于抽油机运动部件停止不动，有人因为各种原因接近抽油机运动部件，此时会因为抽油机未有明显提示突然启动猝不及防而产生安全事故。
4.另外，当地下油液是稠油或含沙量高的油液时，尤其是冬季，长时间间抽停止运转会造成井口结蜡等故障。冬季长时间停止运转从规则上还需要拉手刹，松盘根，甚至进行扫线处理，给油气田带来了较大的经济负担。
5.目前有一种解决问题的技术方法被称作基于非整周运动的游梁式抽油机运行方法，其做法是在间抽停止连续运行的时间段安排游梁式抽油机的曲柄不停地往复运动，不做功提油，仅以此提醒人员不要接近抽油机实现安全目的。但是其连续往复运动也造成电气以及机械上的一些问题，如齿轮箱长期正反转冲击，齿轮箱通过齿轮提油不成降低润滑效率，较长时间非整周运行造成的普通电动机冷却不利而发热，还有为减少成本采用小功率变频器承担往复运动而转工频启动模式启动电动机等问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的问题，本发明提供的基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法及装置，可实现抽油机智能间抽生产，能够有效降低成本节约电耗。
7.为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
8.第一方面，本发明提供一种基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法，包括：
9.根据目标油气井的冲程、载荷以及冲次生成地面示功图；
10.根据所述地面示功图以及泵功图生成曲柄间歇整周运动的时间段集合；
11.根据所述时间段集合，在所述目标油气井中现有相邻的间隔时间段内运行至少一个曲柄整周运动。
12.一实施例中，基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法还包括：
13.根据所述目标油气井中液位、井内压力、所述曲柄机械参数、电机的电压、电流互感参数确定所述冲程、载荷以及冲次。
14.一实施例中，所述时间段集合中的子集包括至少一个曲柄整周周期，相邻子集间时间间隔小于目标油气井中现有相邻的间隔时间的十分之一；
15.所述子集中的元素为一个曲柄整周运动所需的时间。
16.一实施例中，基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法还包括：
17.根据目标油气井中电潜柱塞泵所对应的电功图生成泵功图。
18.一实施例中，所述根据目标油气井中电潜柱塞泵所对应的电功图生成泵功图，包括：
19.获取所述电潜柱塞泵的电流、电压以及功率；
20.利用电动机动子的动力学方程，根据所述电潜柱塞泵的电流、电压以及功率生成所述电潜柱塞泵所对应的泵载荷模型；
21.根据所述电流、电压、功率以及泵载荷模型生成电功图。
22.第二方面，本发明提供一种基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置，包括：
23.地面示功图生成单元，用于根据目标油气井的冲程、载荷以及冲次生成地面示功图；
24.时间段集合生成单元，用于根据所述地面示功图以及泵功图生成曲柄间歇整周运动的时间段集合；
25.时间段插入单元，用于根据所述时间段集合，在所述目标油气井中现有相邻的间隔时间段内运行至少一个曲柄整周运动。
26.一实施例中，基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置还包括：三参数确定单元，用于根据所述目标油气井中液位、井内压力、所述曲柄机械参数、电机的电压、电流互感参数确定所述冲程、载荷以及冲次。
27.一实施例中，所述时间段集合中的子集包括至少一个曲柄整周周期，相邻子集间时间间隔小于目标油气井中现有相邻的间隔时间的十分之一；
28.所述子集中的元素为一个曲柄整周运动所需的时间。
29.一实施例中，基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置还包括：
30.泵功图生成单元，用于根据目标油气井中电潜柱塞泵所对应的电功图生成泵功图。
31.一实施例中，所述泵功图生成单元包括：
32.三参数获取模块，用于获取所述电潜柱塞泵的电流、电压以及功率；
33.泵载荷模型生成模块，用于利用电动机动子的动力学方程，根据所述电潜柱塞泵的电流、电压以及功率生成所述电潜柱塞泵所对应的泵载荷模型；
34.电功图生成模块，用于根据所述电流、电压、功率以及泵载荷模型生成电功图。
35.第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法的步骤。
36.第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法的步骤。
37.从上述描述可知，本发明实施例提供的基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法及装置，首先根据目标油气井的冲程、载荷以及冲次生成地面示功图；接着，根据地面示功图以及泵功图生成曲柄间歇整周运动的时间段集合；最后根据时间段集合，在目标油气井中现有相邻的间隔时间段内运行至少一个曲柄整周运动。本发明经济的实现游梁式抽油机不停机(不断电)智能安全且电机柔性启动的间抽功能，克服传统间抽带来的油流液面变化的不合理和克服曲柄往复运动带来的弊病。智能间抽可以最大限度在保证产液量的同时节约电耗，比较更粗放的传统间抽制度产生更好的经济效益。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本发明的实施例中基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法流程示意图一；
40.图2为本发明的实施例中基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法的时序图；
41.图3为本发明的实施例中基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法流程示意图二；
42.图4为本发明的实施例中基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法流程示意图三；
43.图5为本发明的实施例中步骤500的流程示意图；
44.图6为本发明的具体应用实例中基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法的流程示意图；
45.图7为现有技术中抽油方法的时序图；
46.图8为本发明的具体应用实例中基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法的时序图一；
47.图9为本发明的具体应用实例中基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法的时序图二；
48.图10为本发明的具体应用实例中某井未采用本发明所提供的方法所对应的井地面示功图一；
49.图11为本发明的具体应用实例中某井未采用本发明所提供的方法所对应的井地面示功图二；
50.图12为本发明的具体应用实例中某井采用本发明所提供的方法之后所对应的井地面示功图一；
51.图13为本发明的具体应用实例中某井采用本发明所提供的方法之后所对应的井地面示功图二；
52.图14为本发明的实施例中基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置的结构框图一；
53.图15为本发明的实施例中基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置的结构框图二；
54.图16为本发明的实施例中基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置的结构框图三；
55.图17为本发明的实施例中泵功图生成单元的结构框图；
56.图18为本发明的实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
57.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
58.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
59.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
60.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
61.本发明的实施例提供一种基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法的具体实施方式，参见图1，该方法具体包括如下内容：
62.步骤100：根据目标油气井的冲程、载荷以及冲次生成地面示功图。
63.可以理解的是，地面示功图又称光杆示功图，是指在一个抽汲循环中，表示光杆在不同位置时悬点载荷变化的封闭曲线所构成的图形。图形的面积可反映出光杆在一个抽汲循环中所做的功。
64.步骤200：根据所述地面示功图以及泵功图生成曲柄间歇整周运动的时间段集合。
65.需要说明的是，步骤200中的时间段集合中的子集(或者元素)对应着若干个时间段，该些时间段可以相等也可以不相等，相互之间的时间间隔可以相等，也可以不等，具体需要根据具体的工况决定。
66.步骤300：根据所述时间段集合，在所述目标油气井中现有相邻的间隔时间段内运行至少一个曲柄整周运动。
67.与现有的游梁式抽油机间抽模式以及上述基于非整周运动的游梁式抽油机运行方法不同的地方在于：步骤300在间抽停止连续运行的时间段游梁式抽油机的曲柄进行间歇性短时间整周运动以代替完全停机的传统间抽和非整周运动模式的间抽。参见图2(图2中t1为间抽连续开机时间；t2为间抽停机时间；t1为间歇整周转动间隔时间；t2为点动间隔时间；t3为间歇整周转动时间；d为间歇点动； z为间歇整周转动)，步骤300中的目标油气井中现有相邻的间隔时间段内是指图中两个t1之间的时间段，其中的t1为时间段集合的子
集，t2为子集的元素，每个t2对应一个曲柄整周运动，图中由四个曲柄整周运动形成一个子集(t1)，需要说明的是，每个子集可以不相等，每个元素之间的距离也可以不等。
68.从上述描述可知，本发明实施例提供的基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法及装置，首先根据目标油气井的冲程、载荷以及冲次生成地面示功图；接着，根据地面示功图以及泵功图生成曲柄间歇整周运动的时间段集合；最后根据时间段集合，在目标油气井中现有相邻的间隔时间段内运行至少一个曲柄整周运动。本发明提供的间歇运行方式包括时间长度可选择的单方向驱动，每两次间歇运行之间有预设的间隔时间。对于时间最短的间歇运行就是对于驱动电机的点动，电机皮带开始运动但曲柄尚只有点动，点动可以起到抽油机井电机起动前的安全提示的作用。间歇运行方式还可以是从点动开始，按照一定的间隔时间逐步加大间歇运行时间，更大力度的实现安全提醒，直至开始连续运行。时间比较长的间歇运动方式还可以是驱动电机启动后带动曲柄连续运转数圈，这样做尤其在抽油机井工作在低温、结蜡、结沙情况下尤有必要。两次间歇运行的间隔时间则是根据智能控制模块制定的策略决定。
69.一实施例中，参见图3，基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法还包括：
70.步骤400：根据所述目标油气井中液位、井内压力、所述曲柄机械参数、电机的电压、电流互感参数确定所述冲程、载荷以及冲次。
71.可以理解的是，冲程是抽油机运转过程中，光杆运行到上死点和下死点之间的距离。冲次指在抽油机井中，抽油杆每分钟上下往复运动的次数。现在油田上用的抽油机。加速度的产生的惯性载荷途虎加速度因子c有如下关系：c(＝冲程* 冲次2/1790)。
72.一实施例中，所述时间段集合中的子集包括至少一个曲柄整周周期，相邻子集间时间间隔小于目标油气井中现有相邻的间隔时间的十分之一；所述子集中的元素为一个曲柄整周运动所需的时间。
73.参见图2，在曲柄停止运行的时间段t2中，每隔t1(一般t1远小于t2，优选小于t2的十分之一)时间间隔采用柔性启动方式启动游梁式抽油机运行连续几个周期(如1-2个周期甚至更多，视油质而定)的曲柄整周运行再停止。
74.一实施例中，参见图4，基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法还包括：
75.步骤500：根据目标油气井中电潜柱塞泵所对应的电功图生成泵功图。
76.可以理解的是，游梁式抽油机井井下泵功图能够直接反映抽油泵工况，是油井故障分析、举升工艺参数优化的重要依据。现有的井下泵功图都是在地面光杆处进行测试，获取光杆示功图，再根据抽油杆弹性数学模型计算得出，间接反映抽油泵工况。然而，由于抽油杆和油管间存在强烈库仑摩擦，是一个机电液耦合的复杂非线性过程，加上井下工况的复杂性和不可预见性，很难建立准确的数学模型，导致基于数学模型的地面间接测试结果与真实泵况之间存在误差，得出的是近似泵功图。因此，步骤500利用mems(微机电系统)传感器测量抽油泵上端的加速度，再通过二次积分计算出抽油泵冲程，从而准确判断抽油泵工况。
77.一实施例中，参见图5，步骤500包括：
78.步骤501：获取所述电潜柱塞泵的电流、电压以及功率；
79.步骤502：利用电动机动子的动力学方程，根据所述电潜柱塞泵的电流、电压以及功率生成所述电潜柱塞泵所对应的泵载荷模型；
80.步骤503：根据所述电流、电压、功率以及泵载荷模型生成电功图。
81.在步骤501至步骤503中，通过柱塞载荷模型及电机输出轴功率模型，根据电工图推算出泵功图。此种方式无需在井下安装载荷传感器。
82.本发明提供的单方向驱动方法相比上述背景技术提到的曲柄摆动的方法的优点在于以下几个方面：本发明采用单方向驱动而不是双向摆动往复运动从而避免了电气和机械系统的双方向运动产生的冲击，因为抽油机初始设计并不是按照双向运行方式设计和制造的。本发明采用单方向驱动而不是双向摆动往复运动也避免了长时间双向摆动不能通过齿轮运转汲油来润滑齿轮箱齿轮的问题。
83.为进一步地说明本方案，本发明还提供一种基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法的具体应用实例，具体包括如下内容。
84.在本具体应用实例中，还提供一种基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置，该装置包括：电机、电量测量模块、智能控制器单片机模块、隔离耦合器、软起动器或者变频器驱动模块、无线通信模块、上位机。具体地，在普通游梁式抽油机的供电柜内增加一个智能控制箱和电动机驱动器。智能控制箱内的智能电脑程序根据指令控制所有本发明方法给出的时间段集合，另外其中的智能分析程序还可以通过对井下油液状况的分析自主决定间抽的时序，达到更优化的汲油过程。选择合理的电动机驱动器是为了解决电动机的柔性启动。
85.在另一实施方式中，基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置包括由智能控制器控制的软起动器或者变频器。智能控制器由微处理芯片和外围电路构成。智能控制器采集抽油机井电机的电量参数进行智能计算或直接得到上位计算机优化后的人工输入的控制策略和指令后，通过隔离耦合器输出时间长度不一的间歇驱动信号，此信号连接到软起动器或者变频器的控制输入端，驱动电机按照设定的时间进行启停实现间歇运行。智能控制器连接测量电压电流功率等的电量采集模块，电机的电流采集是通过电流互感器取得的。可以理解的是，由软起动器或者变频器作为电驱动模块驱动电机的优点是它们可以接受智能控制器的控制并可以在频繁起动时降低电机的起动电压，避免间歇运行的电机在频繁的工频起动时的强冲击电流，保护电机和机械系统。
86.软起动器或者变频器驱动模块连接电机控制电机启停。尤其是通过设置软起动器驱动模块控制电机工作带动抽油机井间歇运行，实现抽油机智能间抽生产，能够有效降低成本。智能控制器单片机模块连接测量电压电流功率等的电量采集模块，另外，电机的电流采集是通过电流互感器取得的。该装置工作步骤如下：首先智能控制器接受电量采集模块的输出信号，解析电量参数。将电量参数进行计算，或上传上位计算机进行更全面的计算。根据电量参数和系统采集的其它参数进行智能计算，得到现场工况的分析数据。通过分析数据决定今后的控制策略和控制参数。智能控制器根据智能计算得出的优化策略和参数通过隔离耦合器输出时间长度不一的间歇驱动信号，连接到软起动器或者变频器的控制输入端，驱动电机启停实现间歇运行。
87.基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置具有以下有益效果：通过设置软起动器或变频器驱动模块控制电机工作带动抽油机井在间抽的停抽阶段间歇运行，实现抽油机智能间抽生产，能够有效降低成本节约电耗。
88.参见图6，基于上述的基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置，本具体应用实例所提供的基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法包括以下步骤：
89.步骤s10：根据目标油气井的冲程、载荷以及冲次生成地面示功图。
90.具体地，智能控制器接受电量采集模块的输出信号，包括三相电压信号及电流互感器信号，解析电量参数功率以及采用功率曲线计算施工图。计算得到工图 (驴头上下动时，得到位移及压力(载荷)传感器压力坐标)。接着，根据电量参数和系统采集的其它参数(例如液位、抽油机曲柄参数等)进行智能计算，得到现场工况的分析数据。通过分析数据决定今后的控制策略和控制参数。
91.步骤s20：根据地面示功图以及泵功图生成曲柄间歇整周运动的时间段集合。
92.具体地，由于t1远小于t2，在间隔t1时间的短暂(t3)曲柄整周运行与传统间抽相比不影响整体的通过间抽回油的功能和节能效果。又由于比较近的时间间隔t1的整周提油动作产生有利于抽油井的防结蜡效果，而且不存在上述因为曲柄往复运动造成的弊端(非整周曲柄往复运行造成的问题：如齿轮箱长期正反转冲击，齿轮箱通过齿轮提油不成降低润滑效率，较长时间非整周运行造成的普通电动机冷却不利而发热等问题)。
93.另外，参见图8以及图9还可以在t1时间段内不进行整周运动，只进行点动或者角度转动，或者这三者的组合，在图8以及图9中：
94.t1为间抽连续开机时间；
95.t2为间抽停止时间；
96.t3为间抽停止器件分组间歇运行的时间间隔；
97.t1为点动持续时间；
98.t2，t3，t4均为间歇运动中各不同持续时间运行(非整周小角度)的持续时间；
99.t5为间歇运行转为数个整周转运行的持续时间。
100.步骤s30：根据时间段集合，在目标油气井中现有相邻的间隔时间段内运行至少一个曲柄运动。
101.这里以大港油田的某口试验井为例阐述步骤s30，参见图2以及图7，其中t 的时基为秒为单位，t的时基一般为10分钟时基。对比图11是传统间抽方式的运行时序图，其对应的时基是以小时计，如每天上午上班时启动抽油机，下班时关闭抽油机。甚至有启动2天抽油机，关闭5天抽油机的间抽安排。
102.采用步骤s30以后，对比油井地面示功图(参见图10至13)以及表1，可以发现：油井供液情况得到明显改善，交变载荷无明显变化。生产过程中未出现抽油杆疲劳损坏、电机过载及减速箱齿轮干磨现象。由表1可以看出，该井泵效提高108％，系统效率提高8.8个百分点，产量增加3.9％，日耗电降低38.2％。
103.表1 xx井施工前后系统效率改善对比表
[0104][0105]
本方法没有曲柄往复运动带来的弊病，不需要考虑抽油机停止在运行轨迹的哪一
点，实际抽油机运行自由停止的位置是不定的，与上下死点也无关，可以存在停止在两个以上平衡点的可能。
[0106]
相对于上述基于非整周曲柄运动的游梁式抽油机运行方法的安全提醒功能，本发明实现的方法是：在t1时间间隔启动前用电动机的数次时间间隔t2的间歇“点动”使得靠近的人员感受到抽油机即将启动而避让离去，完全不必要用比较夸张，又耗能，又增加间歇部件磨损的方式实现提醒功能。如果在点动的同时辅之以音响提醒当然更好，且同样易于实现。
[0107]
本具体应用实例所提供的基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法，在间抽停止连续运行的时间段游梁式抽油机的曲柄进行间歇性短时间整周运动以代替此期间完全停机的间抽和所谓非整周曲柄运动模式的间抽方法。可以解决以下技术问题： (1)要将长时间停机改为不断电不拉手刹的间歇性运行，尤其是在防结蜡的冬季。 (2)在启动前有效提示接近抽油机的人员。(3)频繁的启动要防止剧烈的电机工频启动模式造成对抽油机的电气和机械冲击的附加损害。(4)克服非整周往复运行造成的问题：如齿轮箱长期正反转冲击，齿轮箱通过齿轮提油不成降低润滑效率，较长时间非整周运行造成的普通电动机冷却不利而发热。
[0108]
基于同一发明构思，本技术实施例还提供了基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置，可以用于实现上述实施例所描述的方法，如下面的实施例。由于基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置解决问题的原理与基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法相似，因此基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置的实施可以参见基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0109]
本发明的实施例提供一种能够实现基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法的基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置的具体实施方式，参见图14，基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置具体包括如下内容：
[0110]
地面示功图生成单元10，用于根据目标油气井的冲程、载荷以及冲次生成地面示功图；
[0111]
时间段集合生成单元20，用于根据所述地面示功图以及泵功图生成曲柄间歇整周运动的时间段集合；
[0112]
时间段插入单元30，用于根据所述时间段集合，在所述目标油气井中现有相邻的间隔时间段内运行至少一个曲柄整周运动。
[0113]
一实施例中，参见图15，基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置还包括：三参数确定单元40，用于根据所述目标油气井中液位、井内压力、所述曲柄机械参数、电机的电压、电流互感参数确定所述冲程、载荷以及冲次。
[0114]
一实施例中，所述时间段集合中的子集包括至少一个曲柄整周周期，相邻子集间时间间隔小于目标油气井中现有相邻的间隔时间的十分之一；
[0115]
所述子集中的元素为一个曲柄整周运动所需的时间。
[0116]
一实施例中，参见图16，基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置还包括：
[0117]
泵功图生成单元50，用于根据目标油气井中电潜柱塞泵所对应的电功图生成泵功
图。
[0118]
一实施例中，参见图17，所述泵功图生成单元50包括：
[0119]
三参数获取模块501，用于获取所述电潜柱塞泵的电流、电压以及功率；
[0120]
泵载荷模型生成模块502，用于利用电动机动子的动力学方程，根据所述电潜柱塞泵的电流、电压以及功率生成所述电潜柱塞泵所对应的泵载荷模型；
[0121]
电功图生成模块503，用于根据所述电流、电压、功率以及泵载荷模型生成电功图。
[0122]
从上述描述可知，本发明实施例提供的基于曲柄间歇性整周运动的抽油装置，首先根据站场、游梁式抽油机机械结构及其部件间相对运动关系生成游梁式抽油机的机械三维模型；接着，根据梁式抽油机中的油气混合物的流场分布生成梁式抽油机的多相流运动模型；最后根据机械三维模型以及多相流运动模型生成游梁式抽油机的数字孪生模型。本发明涉及游梁式抽油机仿真控制与分析；融合物联网实时传输，大数据驱动，多体模型提升，从而解决了物理模型无法实现或不易实现的技术难题，综上，本发明提供了一种准确形象的展示并进行控制，工艺过程优化，实时而精细管控的智能闭环的有效控制装置。
[0123]
上述实施例阐明的装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为电子设备，具体的，电子设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
[0124]
在一个典型的实例中电子设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现上述基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法的步骤，该步骤包括：
[0125]
步骤100：根据目标油气井的冲程、载荷以及冲次生成地面示功图；
[0126]
步骤200：根据所述地面示功图以及泵功图生成曲柄间歇整周运动的时间段集合；
[0127]
步骤300：根据所述时间段集合，在所述目标油气井中现有相邻的间隔时间段内运行至少一个曲柄整周运动。
[0128]
下面参考图18，其示出了适于用来实现本技术实施例的电子设备600的结构示意图。
[0129]
如图18所示，电子设备600包括中央处理单元(cpu)601，其可以根据存储在只读存储器(rom)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(ram)603中的程序而执行各种适当的工作和处理。在ram603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。cpu601、rom602、以及ram603通过总线604彼此相连。输入/输出(i/o)接口605也连接至总线604。
[0130]
以下部件连接至i/o接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如lan卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至i/o接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分608。
[0131]
特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机
软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述基于曲柄间歇性整周运动的抽油方法的步骤，该步骤包括：
[0132]
步骤100：根据目标油气井的冲程、载荷以及冲次生成地面示功图；
[0133]
步骤200：根据所述地面示功图以及泵功图生成曲柄间歇整周运动的时间段集合；
[0134]
步骤300：根据所述时间段集合，在所述目标油气井中现有相邻的间隔时间段内运行至少一个曲柄整周运动。
[0135]
在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。
[0136]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0137]
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本技术时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[0138]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0139]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/ 或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0140]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0141]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0142]
本技术可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序
模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本技术，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
[0143]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0144]
以上该仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。