CN101220808A - 往复泵控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种泵传动装置速度控制系统，包括一个用户接口、一个控制器和一个变速驱动器。该用户接口包括该泵传动装置几何形状的数学表示，其允许把杆速度分布转换成曲臂速度分布。

Description

往复泵控制系统
本申请是申请日为2003年6月10日、申请号为03801646.X、发明名称为“往复泵控制系统”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用来改变转动致动的往复泵的速度的系统。更具体地，它涉及一种用来控制泵传动装置(pumpjack)的周期内杆速的方法和设备。
背景技术
诸如泵传动装置的往复泵在曲臂转动期间典型地是按固定电机速度运行的。对吊在井架(horsehead)上的抽油杆柱施加的直线运动的速度、加速度和位置是由曲臂的速度、加速度和位置以及泵作动筒的几何形状决定的。在图1中描绘泵作动筒的典型几何形状。泵传动装置的常规运行保持固定的曲臂速度。因此，泵传动装置的几何形状决定本质上为正弦曲线的杆速。
为优化井产量过去已做出的调整涉及改变泵的几何形状或者提高或减小曲臂的总转速。在一个周期内，曲臂速度曲型地保持固定并且泵的动态特性由几何形状决定。
已经实施各种改变冲程内的速度的方法，它们通常提高上行程期间的速度以使效率最大并且减小下行程期间的速度以消除对流体柱的击打。在美国4,102,394号专利中，公开一种用于向泵传动装置供能的变速电动电机的控制系统。据说该控制系统允许比下行程速度要大的上行程速度并且允许响应于井中以及储存设施中的油高度来改变冲程频率。但是，未详细公开该控制系统。此外，该系统不能实施定制的速度分布。
从而，需要一种包含方法和设备的、用于方便地和完整地控制冲程周期内的曲臂速度以及杆速度的控制系统。
发明内容
概括地说，本发明包括一种用于由电动机或内燃机驱动的摆动梁(rocking beam)泵的速度控制系统。通过对抽运单元(pumping unit)的几何形状进行补偿的调整，该系统使得用户能控制抽运过程的动力学特性。本质上，使抽油杆柱的动力学特性和运动与抽运单元几何形状解耦。该系统包括电气和电子硬件、数值方法、软件算法和用户接口的设计，以便能把对抽运单元和速度分布的控制设计成控制杆的运动和动力学特性，并且同时补偿所使用的抽运单元的具体几何形状。
在一个方面，本发明可包括一种控制系统，其用于改变具有某种几何形状的并且包含变速电机和转动曲臂的抽运单元的杆速，该系统包括：
(a)用来对该电机提供速度设定值的可变频驱动器；
(b)可操作地和该可变频驱动器连接并包含根据曲臂速度分布输出速度设定值的装置的控制器；以及
(c)处理器，其包含用来建立曲臂速度分布(speed profile)并把该曲臂速度分布传送到该控制器的装置。该系统最好还包括一个含有该抽运单元几何形状的数学表达的存储器，并且其中该处理器还包括用于建立杆速度分布的装置以及把杆速度分布转换成曲臂速度分布的装置。
在另一方面，本发明可包括一种用于控制一个具有某种几何形状的抽运单元的杆速度的方法，其中该抽运单元包括可变频驱动器、变速电机和转动曲臂，该方法包括步骤：
(a)建立抽运单元几何形状的数学模型；
(b)从用户接收杆速度分布或曲臂速度分布；
(c)若接收到杆速度分布，利用该数学模型把杆速度分布转换成曲臂速度分布；以及
(d)根据该曲臂速度分布向该可变频驱动器输出速度设定值。
附图说明
现通过一示范实施例参照简化、不按比例的附图说明本发明。附图中：
图1(现有技术)示意示出能实施本发明的方法或系统的常规泵传动装置单元的几何形状。
图2图示常规固定的曲臂速度分布和正弦杆速度分布。
图3示意表示泵传动装置速度控制系统的一种实施例。
图4是示意表示图3实施例的方块图。
图5是计算机软件窗口图，示出泵传动装置几何形状的计算机表示。
图6是计算机软件窗口图，示出线性杆速度分布。
图7是计算机软件窗口图，示出线性曲臂速度分布。
图8是计算机软件窗口图，示出从图6的线性杆速度分布导出的模拟曲臂速度分布。
图9是速度分布输入进程的流程图。
图10是速度控制进程的流程图。
具体实施方式
本发明涉及用于由电动机或内燃机驱动的摇梁(waling beam)抽运单元的速度控制系统。在说明本发明时，本文所有未说明的术语具有它们通常技术上公认的含义。
在图1中示出常规摇梁抽运单元。如技术上周知那样，抽运单元的几何形状把曲臂的转动运动转换成抛光杆和吸杆的垂直直线往复运动。如文中采用那样，这种抽运单元的单个抽运周期由曲臂的一次完整回转定义。可以把单个抽运周期看成是从抽油杆柱到达其最低点的那个点开始，并且按照抽油杆柱上升、回转和下降回到它的起始位置持续。假定曲臂速度固定，杆速度实质上遵循正弦曲线，在杆行程的最高点和最低点速度达到零然后加速以达到这二点之间的最大速度，如图2中所示。
为了把典型地按每秒度数计量的曲臂转速转换成曲型地按每秒米数计量的杆的直线速度，必须知道抽运单元各个部件的尺寸和配置。在本文中将其称为抽运单元的几何形状并且可以被数学表达以得到把杆速度转换成曲臂速度的各等式。推导出任何给定抽运单元几何形状的数学模型是在本领域技术人员的技能之内的。
如本文采用那样，速度分布是一组在单个抽运周期范围中的速度值并且可以如图2中示出那样用曲线描述。在图2中，曲臂速度分布(CSP)是一条直线，表示在整个周期中曲臂速度固定。杆速度分布(RSP)则是一条正弦曲线。如本领域技术人员会意识到的那样，曲臂速度的任何变化转换成杆速度的变化。并且，在一个周期期间从一个速度值改变到另一个速度值不是立即出现的，从而在各速度值之间速度分布会向上或者向下倾斜，以表示加速或者减速阶段。
在一实施例中，本发明包括一种如图3中所示的包含一个控制器10和一个变速驱动器12的设备。在使用中，通过该具有伺服运动控制器的控制器把由曲臂速度分布规定的曲臂速度施加到变速电机14上。可以用以适当软件编程的通用计算机、固件、微控制器、微处理器或多个微处理器、数字信号处理器、其它硬件或者其它本领域技术人员知道的硬件软件的组合来实现该控制器。该控制器物理上通过该变速驱动器12控制该电机的速度。适用的变速驱动器可以是交流的或者直流的，这在技术上是周知的。在一实施例中，该驱动器可以是市场上能买到的变频交流驱动器，例如ABB ACS-601(ABB Industry Oy，Helsinki，Finland)或者Allen-Bradley 1336 Impact drive(Rockwell Automation，Milwaukee，WI，USA)。优选的可变频驱动器能在带有或不带有速度反馈的情况下实现对电机速度和/或转矩的准确控制。如果有的话，可以通过电机轴上的脉冲编码器或其它已知装置提供速度反馈。如果该电机是柴油发动器，控制器10可操作成打开或者关闭一个节流阀(未示出)以实现速度控制。
设置一个动态制动器16以在周期中抽油杆柱下降或者减速期间控制超限负载。在可变速度控制系统的技术领域中动态制动器是周知的。在某些情况下，抽油杆柱的重量大于由油井中的流体粘性以及抽运单元固有的摩擦力所提供的阻力。从而，在下行程期间，该抽运单元产生经电动机传到可变频驱动器上的能量。在一实施例中，该动态制动器包括一排阻滞元件，如技术上周知那样。也可以选用直线制动(line braking)或再生驱动器。
在一实施例中，该控制器10是微处理器并且通过一台分立的通用个人计算机(PC)例如膝上计算机提供用户接口18，该PC通过适当的数字输入/输出可操作地和该控制器连接。在该实施例中，该PC包括一个含有该抽运单元的数学模型以及允许用户输入曲臂速度分布或杆速度分布的软件的存储器。如果用户定义曲臂速度分布，则可直接使用该速度分布以便由该控制器控制曲臂速度。但是，如果用户定义杆速度分布，则必须利用抽运单元数学模型把它转换成曲臂速度分布，接着利用后者通过该控制器控制曲臂速度。
在另一实施例中，该用户接口18位于远程并且通过标准网络通信协议例如TCP/IP或以太网协议和控制器10通信。如图3中所示，远程工作站18可以通过电话、RF或与该工作站18以及控制器10关联的卫星调制解调器20来和该控制器通信。在远程设置用户接口18的情况下可以提供一个本地显示器22，用来观看用户定义的速度分布以及制图结果。
图4示意表示本发明系统的一实施例。如图3中示出那样，控制器10分立于用户接口18实现。但是，在一替代实施例中，也可以在单个组件例如一台通用计算机中实现控制器和用户接口。在一优选实施例中，用户接口是用通用计算机上运行的软件实现的，而控制器用固件分立实现。
用户接口18包括一个可在其中存储泵传动装置几何形状的数学模型的存储器22。该用户接口最好还包括一个能从预先定义的泵传动装置几何形状选择已知数学模型或者创造并存储新数学模型的软件模块。如图5中看到那样，可以从和选定制造商的具体模型对应的下拉选单30中选择数学模型。替代地，可以通过输入泵传动装置几何形状的相关值来输入或者建立新的数学模型，接着该新模型可存储在该存储器中并由该用户接口的其它模块访问。
该用户接口还可包括一个允许快速、方便输入用户定义的杆速度分布(RSP)或曲臂速度分布(CSP)的模块。用户定义的RSP可以由多个用户定义的值组成，例如初始、最大和终止上行程速度以及初始、最大和终止下行程速度。用户还可以规定加速率或者用户可以接受默认值。在一实施例中，一个或多个分布类型可以被预配置并存储在存储器中和作为选单选择提供。在一实施例中，二种分布类型是线性RSP和线性CSP。如本领域技术人员会理解那样，线性或固定的RSP可以只是曲线化CSP的结果。另一方面，线性CSP会产生曲线化RSP。
图6描述用来定义线性RSP的软件窗口的屏幕快照。分布类型是从窗口右上侧处的下拉选单32中选择的。可以看出在该例中把杆速度限制在上行程以及下行程期间的最大值上，并且加速或减速度率是相对线性的。如本领域技术人员会理解那样，这种RSP要求CSP包括一个与线性最大杆速度对应的速度逐渐减小和增加阶段。在该例中，规定加速度率并且上行程起始、结束速度与下行程起始、结束速度相同。接着该软件把RSP转换成CSP并且规定若干分布步位(profile step)。每个分布步位代表一个规定曲臂位置处的速度改变以及曲臂加速度值。如图6中所示，线性RSP可转换成具有23个分布步位的CSP。在该例中，利用杆的运动参数确定CSP。然而，在替代实施例中，用户可输入RSP步位数据表，其中每个RSP步位由一个杆位置以及该位置处的期望杆速度组成。
图7描述用来定义线性CSP的软件窗口的屏幕快照。该分布类型(Crank Speed-Dual)是从分布类型下拉选单(32)中选择的。用户可以通过规定周期中各预定点的期望速度来定义CSP的类型。CSP包括一系列步位，其中每个步位由该期望速度开始的曲臂位置、该期望速度以及加速度率构成。图7中示出具有四个步位的数据表34形式的CSP。如还可以图7看出，该CSP还可以用曲线表示。可以通过对该数据表输入值或者通过规定运动参数，例如一个周期内一些相位上最大转速，生成该数据表34和曲线表示。
一旦用户定义了期望CSP或RSP，该软件可提供仿真功能以观看得到的CSP或RSP。图8描述示出线性RSP(图6中示出的RSP)仿真结果的软件窗口的屏幕快照。在此情况下，RSP被定义并且用户可以根据曲线按表格形式观看所得到的仿真CSP。
在一实施例中，可以利用一些适当的传感器监视吸杆上的电机转矩或负载。典型地希望把转矩或杆负载限制在某些最大值内以防止杆过载。可提供带有定标算法的比例积分微分(PID)控制以便调整速度控制从而保持在某些参数范围之内。如果测出的转矩超过设定的最大值，可以调用该定标算法以缩小速度分布。
在一优选实施例中，可变频驱动器通过监视电机的电压和电流波形或者通过某些其它装置来产生实际速度参照。利用该速度参照估计一个周期内任何时刻的曲臂位置。在一实施例中，用来估计曲臂位置的装置包括一个产生模拟速度参照的部件以及一个把该速度参照转换成其频率与该速度成比例的方波脉冲串的部件。接着可以积分由方波代表的速度以便通过从脉冲编码器输入对方波边缘计数从而获得曲臂位置。在另一实施例中，可以利用脉冲编码器直接测量曲臂的位置和速度。
由于在一个周期内估计曲臂位置或者由于可能存在皮带滑动或其它机构、电气错误，希望设置纠错装置。在一实施例中，通过在每个周期用实际位置对估计位置复位来提供纠错。这可以通过设置一个接近开关40实现，该开关固定在抽运单元上能感测曲臂通过的位置处，并且一旦曲臂通过它能产生输出信号。可以在每个周期开始时或者在每个周期中于一个规定点上利用该接近开关信号对由该控制器执行的速度/时间计算所得出的曲臂估计位置进行复位。
在一优选实施例中，可以利用该实际速度参照产生能被制图和图形地显示或记录的实时速度分布。实际速度分布与用户定义的速度分布的实时比较可能特别有用。这种制图功能可以是用户接口中的基于PC的软件的一部分，它还可以接收并制图其它数据或变量，例如电机电流或转矩。
在一实施例中，可以设置一个编码器以便提供实际曲臂位置信号，在这种情况下接近开关或其它纠错装置可能是不必要的，但可能仍是希望有的，以便修正诸如皮带滑动的机构错误。
现参照图9和10说明本发明的以一种方法为形式的实施例。
图9是一个流程图，表示建立代表CSP或RSP的一系列程序步中涉及的各步骤。第一步是通过输入数据表、程序步或运动参数模板来输入CSP或者RSP(步骤100)。如果输入RSP，必须把RSP值转换成CSP(步骤110)，CSP由一系列某些曲臂位置处的曲臂速度设定组成。然后把CSP表转换(步骤120)成一系列程序步，这些程序步可下载到(步骤130)可操作地与可变频驱动器连接的控制器上。
图10展示控制器的操作。接近开关提供周期开始信号(步骤200)，随后可变频驱动器(UFD)按设定的加速度率把曲臂速度提高到期望启动速度(步骤210)。接着利用上面说明的实际速度参照估计曲臂的位置，并在适当位置调用下一个程序步(步骤220)。在该位置，按期望加速度增加或减小VFD速度设定值，并且继续该周期内所有程序步的处理。该接近开关发信号通知与下一个周期的起点完全重合的周期的终点。此刻，如果启动PID定标并且在该周期期间检测出过转矩或杆过载，可缩小速度设定值并且可为下一个周期建立一个新的定标的速度分布。可以设计该定标算法从而在每个周期按预定量减小所有速度设定值，直至由转矩传感器报告转矩减小到可接受水平。备选地，该定标算法可设计成感测转矩值的超过量并且按某百分比减小速度设定值，以便一步把转矩减小到可接受水平。在一替代实施例中，可把该定标算法设计为只在周期中的一部分上，例如只在上行程部分进行缩小处理。
如本领域技术人员清楚那样，在不背离本发明所要求的范围的情况下，可对上面的具体公开做出各种修改、调整和改变。在不背离本发明的范围的情况下，可以按与在此所说明的或要求保护的组合不相同的方式组合本发明所说明的各种特征和元部件。

Claims (27)

1.一种用来控制抽运单元的杆速度的方法，该抽运单元具有将转动曲臂的运动施加到杆上的几何形状，该转动曲臂由交流或直流可变速驱动器和可变速电机驱动，该方法包括：
从用户接收与所希望的杆速度分布相关的用户定义的速度分布；
从用户定义的速度分布获得非恒定的曲臂速度分布供控制器使用；
根据曲臂速度分布增大或减小控制器处的速度设定值；以及
从控制器输出速度设定值至交流或直流可变速驱动器用于控制可变速电机。
2.如权利要求1所述的方法，其中，用户定义的速度分布是曲臂速度分布。
3.如权利要求1所述的方法，其中，用户定义的速度分布是杆速度分布，获得非恒定的速度分布还包括根据抽运单元的几何形状将杆速度分布转换成曲臂速度分布。
4.如权利要求1所述的方法，其中，用户定义的速度分布是杆速度分布，获得非恒定的曲臂速度分布还包括：
将该抽运单元几何形状的数学模型存储在处理器中；以及
使用处理器中的数学模型将杆速度分布转换成曲臂速度分布。
5.如权利要求1所述的方法，在输出速度设定值之前，还包括：
在控制器处接收来自该交流或直流可变速驱动器的电机实际速度参照；以及
根据实际速度参照来估计曲臂的位置和速度。
6.如权利要求5所述的方法，在估计曲臂的位置之后，还包括：
感测曲臂在一个周期期间经过接近开关至少一次的经过；
从接近开关发送信号至控制器，用于确定曲臂的实际位置；以及将曲臂的估计位置重设为实际位置。
7.如权利要求5或6所述的方法，在输出速度设定值之前，还包括：
响应于与杆的运动相关的状态来缩放曲臂速度分布。
8.如权利要求7所述的方法，其中，与杆的运动相关的状态是电机处的转矩。
9.如权利要求7所述的方法，其中，与杆的运动相关的状态是杆上的负载
10.如权利要求7所述的方法，其中，在周期的起点而不是在周期期间中放大或缩小曲臂速度分布。
11.如权利要求6所述的方法，还包括在输出速度设定值之前：
根据实际的曲臂位置和速度来建立并且显示实际的曲臂或杆速度分布。
12.一种用于改变抽运单元的杆速度的控制系统，该抽运单元用于将运动施加到杆上，该抽运单元包括可变速电机和转动曲臂，该系统包括：
用于将速度设定值提供给电机的交流或直流可变速驱动器；
用于输出在一个周期内非恒定的曲臂速度分布的接口；以及
可操作地与该交流或直流可变速驱动器连接的控制器，
其中，该接口传送曲臂速度分布至控制器，用于据此输出速度设定值至电机。
13.如权利要求12所述的系统，其中，该接口还包括：
包含抽运单元几何形状的数学表示且用于接收杆速度分布的存储器；以及
用于根据几何形状和杆速度分布建立曲臂速度分布的装置。
14.如权利要求12所述的系统，其中，该接口还包括：
包含抽运单元几何形状的数学表示的存储器；
用于建立杆速度分布的装置；以及
用于根据几何形状和杆速度分布建立曲臂速度分布的装置。
15.如权利要求12所述的系统，其中，该接口还包括：
包含抽运单元几何形状的数学表示且用于接收杆速度分布的存储器；以及
用于根据几何形状和杆速度分布建立曲臂速度分布的处理器。
16.如权利要求12所述的系统，其中，该接口还包括：
包含抽运单元几何形状的数学表示的存储器；以及
用于建立杆速度分布且用于根据几何形状和杆速度分布建立曲臂速度分布的处理器。
17.如权利要求12至16中任一项所述的系统，其中，该接口位于远离控制器处。
18.如权利要求12至16中任一项所述的系统，其中，该接口和控制器在计算机中实现。
19.如权利要求18所述的系统，其中，该接口和控制器在同一个计算机中实现。
20.如权利要求12所述的系统，其中，该接口还包括可操作地与控制器连接的计算机。
21.如权利要求20所述的系统，其中，该计算机还包括含抽运单元几何形状的数学表示且用于接收杆速度分布的存储器，以及用于根据几何形状和杆速度分布建立曲臂速度分布的装置。
22.如权利要求20所述的系统，其中，该计算机还包括含抽运单元几何形状的数学表示且用于接收杆速度分布的存储器，以及用于根据几何形状和杆速度分布建立曲臂速度分布的处理器。
23.如权利要求20所述的系统，其中，该计算机还包括：
包含抽运单元几何形状的数学表示的存储器；
用于建立杆速度分布的装置；以及
用于根据几何形状和杆速度分布建立曲臂速度分布的装置。
24.如权利要求20所述的系统，其中，该接口还包括：
包含抽运单元几何形状的数学表示的存储器；以及
用于建立杆速度分布且用于根据几何形状和杆速度分布建立曲臂速度分布的处理器。
25.如权利要求12至24中任一项所述的系统，还包括用于确定曲臂的位置及其速度的装置。
26.如权利要求12至25中任一项所述的系统，其中，该交流或直流可变速驱动器包括用于为控制器产生曲臂的实际速度参照的装置。
27.如权利要求12至26中任一项所述的系统，其中，所述交流或直流可变速驱动器是可变频驱动器。
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CNB03801646XA Expired - Fee Related CN100422555C (zh) 2002-11-01 2003-06-10 用于改变抽运单元杆速度的控制系统及方法

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US (1) US6890156B2 (zh)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106408910A (zh) * 2015-07-27 2017-02-15 布里斯托公司商用名远程自动化解决方案 用于将杆式泵控制器位置与负载值配对的方法和装置

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6979181B1 (en) * 2002-11-27 2005-12-27 Aspen Motion Technologies, Inc. Method for controlling the motor of a pump involving the determination and synchronization of the point of maximum torque with a table of values used to efficiently drive the motor
US7314349B2 (en) * 2004-04-26 2008-01-01 Djax Corporation Fluid level control system for progressive cavity pump
US7167761B2 (en) 2004-10-25 2007-01-23 Ingersoll-Rand Company Methods and systems for modifying the operation of a compressor via a portable memory device
US20080240930A1 (en) * 2005-10-13 2008-10-02 Pumpwell Solution Ltd Method and System for Optimizing Downhole Fluid Production
WO2007064679A2 (en) * 2005-11-29 2007-06-07 Unico, Inc. Estimation and control of a resonant plant prone to stick-slip behavior
EA012103B1 (ru) * 2006-06-21 2009-08-28 Азербайджанский Технический Университет Механический привод скважинных насосов
US7533730B1 (en) * 2006-10-04 2009-05-19 Xto Energy Inc. Variable and slow speed pumping unit
CN103061715A (zh) * 2006-10-24 2013-04-24 株式会社安川电机 抽油机的泵抽空控制方法和抽油机控制装置
US7819183B2 (en) * 2008-06-16 2010-10-26 Halliburton Energy Services, Inc. Work string controller
CN101922288B (zh) * 2009-06-15 2013-03-20 山东九环石油机械有限公司 一种智能监测抽油杆及其监测系统
US9234517B2 (en) * 2009-10-26 2016-01-12 Harold Wells Associates, Inc. Pump control device, oil well with device and method
US9140253B2 (en) * 2009-10-26 2015-09-22 Harold Wells Associates, Inc. Control device, oil well with device and method
US8801407B2 (en) * 2010-02-24 2014-08-12 Harris Waste Management Group, Inc. Hybrid electro-hydraulic power device
CN101963053B (zh) * 2010-10-12 2013-09-25 河南双发石油装备制造股份有限公司 定位换向抽油机动力总成
CN101975044B (zh) * 2010-10-12 2013-11-20 河南双发石油装备制造股份有限公司 机械换向变径塔架式抽油机
US8700221B2 (en) * 2010-12-30 2014-04-15 Fluid Handling Llc Method and apparatus for pump control using varying equivalent system characteristic curve, AKA an adaptive control curve
US10240593B2 (en) * 2011-03-04 2019-03-26 Asco Power Technologies, L.P. Systems and methods of controlling pressure maintenance pumps and data logging pump operations
DE102011050018A1 (de) 2011-04-29 2012-10-31 Allweiler Gmbh Pumpen-System
EA019848B1 (ru) * 2011-06-13 2014-06-30 Институт Кибернетики Национальной Академии Наук Азербайджанской Республики Способ управления процессом добычи нефти и устройство для его осуществления
CN103132953B (zh) * 2011-11-25 2015-07-29 中国石油天然气股份有限公司 Led模拟抽油杆行程装置
EP2791750B1 (en) * 2011-12-16 2020-05-06 Fluid Handling LLC. Dynamic linear control methods and apparatus for variable speed pump control
DE102012104214A1 (de) * 2012-05-15 2013-11-21 Xylem Ip Holdings Llc Pumpaggregat, Pumpaggregat-Konfigurationssystem und Verfahren
SG2012070017A (en) * 2012-09-20 2014-04-28 Rockwell Automation Asia Pacific Business Ctr Pte Ltd Systems, methods, and software for presenting parameter set(s) for industrial automation devices
US9353617B2 (en) * 2012-11-06 2016-05-31 Unico, Inc. Apparatus and method of referencing a sucker rod pump
RU2577922C2 (ru) * 2014-04-03 2016-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ оптимизации параметров привода штангового насоса
US9745975B2 (en) 2014-04-07 2017-08-29 Tundra Process Solutions Ltd. Method for controlling an artificial lifting system and an artificial lifting system employing same
US10107295B1 (en) * 2014-05-21 2018-10-23 Marion Brecheisen Pump system and method
US10094371B2 (en) * 2014-07-01 2018-10-09 Bristol, Inc. Methods and apparatus to determine operating parameters of a pumping unit for use with wells
US10408206B2 (en) * 2014-07-01 2019-09-10 Bristol, Inc. Methods and apparatus to determine parameters of a pumping unit for use with wells
US9605670B2 (en) 2014-12-18 2017-03-28 General Electric Company Method and systems for enhancing flow of a fluid induced by a rod pumping unit
US10788031B2 (en) 2014-12-18 2020-09-29 Ravdos Holdings Inc. Methods and system for enhancing flow of a fluid induced by a rod pumping unit
US20160265321A1 (en) * 2015-03-11 2016-09-15 Encline Artificial Lift Technologies LLC Well Pumping System Having Pump Speed Optimization
US10443362B2 (en) * 2015-05-26 2019-10-15 Baker Hughes Incorporated Systems and methods for controlling downhole linear motors
US10100623B2 (en) * 2015-06-30 2018-10-16 KLD Energy Nano-Grid Systems, Inc. Intra-stroke cycle timing for pumpjack fluid pumping
US20170002636A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 KLD Energy Nano-Grid System, Inc. Detection and mitigation of detrimental operating conditions during pumpjack pumping
US10473097B2 (en) 2015-09-02 2019-11-12 Tigerflow Systems, Llc System and method for speed control of variable speed pumping systems
US11028844B2 (en) * 2015-11-18 2021-06-08 Ravdos Holdings Inc. Controller and method of controlling a rod pumping unit
US20170218947A1 (en) * 2016-01-28 2017-08-03 SPOC Automation Ironhorse controller with automatic pump off control
WO2018140902A1 (en) 2017-01-27 2018-08-02 Franklin Electric Co., Inc. Motor drive system including removable bypass circuit and/or cooling features
CN106894797B (zh) * 2017-03-20 2023-02-10 中国石油天然气股份有限公司 一种抽油机曲柄摆动控制装置及方法
CN109869137B (zh) * 2017-12-05 2021-06-15 中国科学院沈阳自动化研究所 一种基于流量计和示功图的抽油井定产模式控制方法
RU2686304C1 (ru) * 2018-09-13 2019-04-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Способ управления частотно-регулируемым электроприводом штангового глубинного насоса с асинхронным двигателем
US10739755B1 (en) * 2019-01-31 2020-08-11 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Industrial machine optimization
CN111472723B (zh) * 2020-03-27 2022-03-25 上海复泉工程技术有限公司 泵效调整智能化抽油机
DE102021118075A1 (de) 2021-07-13 2023-01-19 Danfoss Power Electronics A/S Verfahren zum Reduzieren von rückgespeister Energie und Umkehrbeanspruchung in einer von einem Elektromotor angetriebenen hin-und herbewegbaren Last durch Modulation der Motordrehzahl unter Verwendung eines Frequenzumrichterantriebs und zur Durchführung des Verfahrens bereitgestellter Frequenzumrichterantrieb

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4102394A (en) 1977-06-10 1978-07-25 Energy 76, Inc. Control unit for oil wells
US4145161A (en) 1977-08-10 1979-03-20 Standard Oil Company (Indiana) Speed control
US4661751A (en) * 1982-07-14 1987-04-28 Claude C. Freeman Well pump control system
US4599046A (en) * 1983-04-07 1986-07-08 Armco Inc. Control improvements in deep well pumps
US4854164A (en) * 1988-05-09 1989-08-08 N/Cor Inc. Rod pump optimization system
US4971522A (en) 1989-05-11 1990-11-20 Butlin Duncan M Control system and method for AC motor driven cyclic load
JP2505644B2 (ja) * 1990-11-20 1996-06-12 三菱電機株式会社 油圧エレベ―タ駆動制御装置
US5246076A (en) 1992-03-10 1993-09-21 Evi-Highland Pump Company Methods and apparatus for controlling long-stroke pumping units using a variable-speed drive
US5441389A (en) 1992-03-20 1995-08-15 Eaton Corporation Eddy current drive and motor control system for oil well pumping
US5251696A (en) 1992-04-06 1993-10-12 Boone James R Method and apparatus for variable speed control of oil well pumping units
US5281100A (en) 1992-04-13 1994-01-25 A.M.C. Technology, Inc. Well pump control system
US5252031A (en) * 1992-04-21 1993-10-12 Gibbs Sam G Monitoring and pump-off control with downhole pump cards
CA2163137A1 (en) * 1995-11-17 1997-05-18 Ben B. Wolodko Method and apparatus for controlling downhole rotary pump used in production of oil wells
US5782608A (en) * 1996-10-03 1998-07-21 Delta-X Corporation Method and apparatus for controlling a progressing cavity well pump
GB9810321D0 (en) * 1998-05-15 1998-07-15 Head Philip Method of downhole drilling and apparatus therefore
US6343656B1 (en) 2000-03-23 2002-02-05 Intevep, S.A. System and method for optimizing production from a rod-pumping system
US20050095140A1 (en) 2001-12-03 2005-05-05 Boren Steven G. Rod saver speed control method and apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106408910A (zh) * 2015-07-27 2017-02-15 布里斯托公司商用名远程自动化解决方案 用于将杆式泵控制器位置与负载值配对的方法和装置
CN106408910B (zh) * 2015-07-27 2020-11-03 布里斯托公司商用名远程自动化解决方案 用于将杆式泵控制器位置与负载值配对的方法和装置

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CA2414646A1 (en) 2004-05-01
WO2004040137A1 (en) 2004-05-13

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