CN101661282A - 无线智能油机节能控制设备 - Google Patents

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王海龙
闫太杰
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Abstract

本发明涉公开了一种油田使用的无线智能油机节能控制设备，其特征在于采用网络监控装置控制电动机的运行状态，由电量传感器采集电机运行时的电流、功率、电量等电参数，经逻辑控制器处理后由GPRS无线模块、通信服务器进行网络数据传输至数据服务器和计算机；无线网络智能示功仪连续测量油井的功图，利用GPRS传送测量的数据传输至数据服务器和计算机，计算机把接收到的各种信号进行分析得到结论，下发调节控制命令并由GPRS无线模块、通信服务器进行网络数据传输至逻辑控制器并经变频电机启动柜控制电机运转的速度，具有优化油泵运行、大幅降低高峰电力需求和无效抽取时间、有效消除液锤效应、延长设备使用寿命等优点。

Description

无线智能油机节能控制设备
技术领域：
本发明涉及自动控制领域，具体地说是一种油田使用的无线智能油机节能控制设备。
背景技术：
众所周知，在现代社会中石油起着越来越重要的角色，提取石油的一个重要设备就是抽油机。抽油机的种类繁多，从采油方式上可分为两类，即有杆类采油设备和无杆类采油设备，有杆类采油设备又可分为抽油杆往复运动类(国内外大量使用的游梁式抽油机和无游梁式抽油机)和旋转运动类(如电动潜油螺杆泵)；无杆类采油设备也可分为电动潜油离心泵，液压驱动类(如水力活塞泵)和气举采油设备。
目前，应用最为广泛的是游梁式竖井抽油机采油系统，我国的油田多为低渗透的低能、低产油田，大部分油田要靠注水压油入井，再用抽油机把油从地层中提升上来，以水换油或者以电换油是我国油田的现实，因而，电费在我国的石油开采成本中占了相当大的比例，所以，石油行业十分重视节约电能，抽油设备中以游梁式抽油机应用最为普遍，数量也最多，一方面，游梁式抽油机运动为反复上下提升，一个冲程提升一次，其动力来源于电动机带动的两个重量相当大的钢质滑块，当滑块提升时，类似于杠杆的作用，将采油机杆送入井中，当滑块下降时，采油杆提出带油至井口，由于电机转速一定，在滑块下降过程中，负荷减轻，电机拖动产生的能量无法被负载吸收，势必会寻找能量消耗的渠道，导致电机进入再生发电的状态，将多余的能量反馈到电网引起电网主回路母线电压升高，导致电网质量下降，功率因数降低，势必会对整个电网产生冲击，面临被电力部门罚款的危险，另外，频繁的高电压冲击会损坏电机，如果电机没有可靠的保护，很容易损坏造成生产效率降低，维护量加大，不利于抽油设备的节能降耗，给企业造成较大的经济损失；另一方面，由于游梁式抽油机引入两个较大的钢质滑块，导致抽油机的起动冲击大等诸多问题，除上述两方面问题外，油田的特殊地理环境决定了采油设备有其自有的运行特性，在油井开采的前期储油量大，为提高功效可采用工频运行，保证较高的产油量，在中后期，储油量减少，电机仍然工频运行，会造成不必要的损耗，这时要适当降低电机的转速，减少冲程，以提高采油量，为解决这一问题，目前只有通过更换电机的皮带轮来调整，但在开采的中后期皮带轮更换到一定程度，就没有办法来继续更换了，在油井的中后期，油井的地下渗透能力小于抽油机的的泵排量时(大多数如此)，能量的浪费现象越来越严重，为了提高抽吸效率，降低单位产量的能耗指标，最直接的办法是间抽，但是大多数油井是不允许间歇性工作的，如果长时间停机的话，轻则影响产油量，重则使油井无法再开启，含蜡量高或含盐量高以及油的粘稠度高，且处于高寒地区的油井，若间歇工作，会造成井口结蜡、结盐、或结油的后果，使油井无法再启动，对于注水油井，如果停止抽取，势必影响产量，将是得不偿失的事。
我国油田油井数量多且分布范围由几十至上百平方公里，分布比较零散，目前大多采用人工巡井方式，由人工每日定时检查设备运行情况并记录采油数据，这种方式必然增加工人劳动强度，并且影响了设备监控与采油数据的实时性，甚至准确性，并且当抽油机、电泵等出现故障时不能及时发现，得不到有效监控、防患和控制。
为了提高油田管理水平，目前我国正在进行“数字化油田”建设。然而“数字化油田”的工作基础是信息的数字化，如何将采油工程中最重要的设备——抽油机的工作状态实现数字化是“数字化油田”的重要内容之一。目前由于这种定性获取抽油机的工作状态信息模式的限制，不能满足“数字化油田”建设的要求，难以实现油井信息由模糊化管理向数字化智能化管理的转变。
发明内容：
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种用于油田采油设备的数字化、智能化管理的无线智能油机节能控制设备。
本发明可以通过如下措施达到：
一种无线智能油机节能控制设备，其特征在于采用网络监控装置控制电动机的运行状态，由电量传感器采集电机运行时的电流、功率、电量等电参数，经逻辑控制器处理后由GPRS无线模块、通信服务器进行网络数据传输至数据服务器和计算机，由无线智能示功仪采集的井底油压、油量等电参数，由GPRS无线模块、通信服务器进行网络数据传输至数据服务器和计算机，计算机把接收到的各种信号进行分析得到结论，下发调节控制命令并由GPRS无线模块、通信服务器进行网络数据传输至逻辑控制器，逻辑控制器经变频器控制电机的运转速度。
本发明可以设有太阳能电源板及蓄电池，太阳能电源板及蓄电池为无线智能示功仪供电。
本发明由杆载荷传感器、中央处理器、GPRS通信模块、太阳能电源板和蓄电池集成，杆载荷传感器、中央处理器、GPRS通信模块间由数据线相互连接，太阳能电源板及蓄电池给杆载荷传感器、中央处理器、GPRS通信模块供电。
本发明具有以下等优点
Figure A20081013930500051
1、优化油泵运行，精确控制停机时间，有效提高产量；2、大幅降低高峰电力需求和无效抽取时间，节电效果显著；3、有效消除液锤效应，降低机械系统故障；4、延长设备使用寿命，降低维护保养费用；5、产量预测算法，可对油井状态精确评测；6、井下、地面、电机全方位控制；7、高峰及最小负荷保护；8、自动能量优化控制；9、检测功能：抽油机示功图、电流图检测，抽油机电压、电流检测，抽油机启停状态检测等；10、远程通信功能：抽油机启停的远程遥控，远程读取、设定工作参数；11、数据保护功能：自动记录抽油机工作过程，保存工作状态信息，存储历史记录在掉电时，设定参数不丢失；12、报警功能：自动判断抽油机工作是否正常，给出报警信息，同时根据预先的设定采取相应的停机或开机动作；13、通讯：灵活的通信方式，可方便地组成SCADA系统，支持标准的Modbus RTU、Modbus ASCII通信协议及用户自定义非标协议。
附图说明
附图是本发明的框图。
下面结合附图对本发明作进一步描述：
如图1所示：无线智能油机节能控制设备主要由电量传感器(1)采集电机运行时的电流、功率、电量等电参数，经逻辑控制器(3)处理后由GPRS无线模块(2)、通信服务器(5)进行网络数据传输至数据服务器(6)和用户计算机(7)，用户计算机(7)把接收到的各种信号进行分析得到结论，下发调节控制命令并由GPRS无线模块(2)、通信服务器(5)进行网络数据传输至逻辑控制器(3)，逻辑控制器(3)经变频器(8)控制电机(9)的运转速度。本发明中电量传感器(1)用于采集电机运转时的电流、功率、电量等电参数，逻辑控制器(3)进行分析电机运转状态，通过GPRS RTU模块将其数据发射并接收由管理站下发的指令，变频控制柜(8)进行电机转速控制系统，由逻辑控制器分析得到结论来实际控制电机运转时的速度，并且具有故障旁路至工频运转，本发明所述的逻辑控制器Schn-Twdio将信号数据传给变频电机启动柜，变频电机启动柜控制电机转速，GPRS无线模块(2)起到信号传输作用，无线智能示功仪(4)由杆载荷传感器、中央处理器、GPRS通信模块、太阳能电源板和蓄电池集成，杆载荷传感器、中央处理器、GPRS通信模块间由数据线相互连接，太阳能电源板及蓄电池给杆载荷传感器、中央处理器、GPRS通信模块供电，无线智能示功仪(4)采集油井的井底油压、油量等参数并发送到用户数据服务器；通信服务器(5)采用移动公司的网络，进行数据的传输，、各级管理站由计算机(7)系统组成。
电量传感器(1)、逻辑控制器(3)、GPRS无线模块(2)、无线智能示功仪(4)通信服务器(5)、数据服务器(6)、计算机(7)、变频器(8)、电机(9)的结构、与现有技术相同，此不赘述。

Claims (2)

1、一种无线智能油机节能控制设备，其特征在于采用网络监控装置控制电动机的运行状态，由电量传感器(1)采集电机运行时的电流、功率、电量等电参数，经逻辑控制器(3)处理后由GPRS无线模块(2)、通信服务器(5)进行网络数据传输至数据服务器(6)和用户计算机(7)，由无线智能示功仪(4)采集的井底油压、油量等参数，由其本身集成GPRS无线模块、通信服务器(5)进行网络数据传输至数据服务器(6)和用户计算机(7)，用户计算机(7)把接收到的各种信号进行分析得到结论，下发调节控制命令并由通信服务器(6)、GPRS无线模块(2)进行网络数据传输至逻辑控制器(3)处理后经变频器(8)控制电机(9)的运转速度。
2、根据权利要求1所述的一种无线智能油机节能控制设备，其特征在于无线智能示功仪(4)由杆载荷传感器、中央处理器、GPRS通信模块、太阳能电源板和蓄电池集成，杆载荷传感器、中央处理器、GPRS通信模块间由数据线相互连接，太阳能电源板及蓄电池给杆载荷传感器、中央处理器、GPRS通信模块供电。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101814896A (zh) * 2010-03-30 2010-08-25 东北大学 海上油井潜油泵电机远程控制装置及方法
CN101819434A (zh) * 2010-03-30 2010-09-01 东北大学 海上油气井安全阀远程控制装置及方法
CN101950474A (zh) * 2010-08-31 2011-01-19 万达集团股份有限公司 油井监控数据传输系统
CN102175372A (zh) * 2011-02-18 2011-09-07 万达集团股份有限公司 一种无线油井示功仪
CN102820846A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 大庆油田有限责任公司 一种抽油机电动机的节能控制系统
CN102841578A (zh) * 2011-06-23 2012-12-26 北京联动天翼科技有限公司 一种通过短信方式实现用电设备通断的节能控制系统
CN103529756A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 成都默一科技有限公司 油田电泵井节能监控系统
CN104615156A (zh) * 2014-12-23 2015-05-13 西京学院 一种油井节能型抽油计量智能控制系统及方法
CN104950959A (zh) * 2015-05-20 2015-09-30 西安贵隆数字化工程科技有限责任公司 一种用于抽油机的一体化集成控制柜
CN105278493A (zh) * 2014-12-15 2016-01-27 大庆高新区中环电力控制系统有限公司 一种可实现间歇采油的抽油机智能测控系统
CN106285572A (zh) * 2016-10-17 2017-01-04 北京安控科技股份有限公司 一种抽油机智能间抽控制装置及其控制方法
CN110047263A (zh) * 2019-05-21 2019-07-23 中国石油化工股份有限公司 一种抽油杆载荷的无线检测装置
CN113833639A (zh) * 2020-06-24 2021-12-24 河北国创石油设备有限公司 一种信息化智能采油系统
CN114263458A (zh) * 2021-12-27 2022-04-01 西安健尚智能科技有限公司 一种油井工况全感知智能诊断自动处理的方法和系统

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101819434A (zh) * 2010-03-30 2010-09-01 东北大学 海上油气井安全阀远程控制装置及方法
CN101819434B (zh) * 2010-03-30 2012-07-04 东北大学 海上油气井安全阀远程控制装置及方法
CN101814896A (zh) * 2010-03-30 2010-08-25 东北大学 海上油井潜油泵电机远程控制装置及方法
CN101950474A (zh) * 2010-08-31 2011-01-19 万达集团股份有限公司 油井监控数据传输系统
CN102175372A (zh) * 2011-02-18 2011-09-07 万达集团股份有限公司 一种无线油井示功仪
CN102820846A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 大庆油田有限责任公司 一种抽油机电动机的节能控制系统
CN102841578A (zh) * 2011-06-23 2012-12-26 北京联动天翼科技有限公司 一种通过短信方式实现用电设备通断的节能控制系统
CN103529756A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 成都默一科技有限公司 油田电泵井节能监控系统
CN105278493A (zh) * 2014-12-15 2016-01-27 大庆高新区中环电力控制系统有限公司 一种可实现间歇采油的抽油机智能测控系统
CN104615156A (zh) * 2014-12-23 2015-05-13 西京学院 一种油井节能型抽油计量智能控制系统及方法
CN104950959A (zh) * 2015-05-20 2015-09-30 西安贵隆数字化工程科技有限责任公司 一种用于抽油机的一体化集成控制柜
CN106285572A (zh) * 2016-10-17 2017-01-04 北京安控科技股份有限公司 一种抽油机智能间抽控制装置及其控制方法
CN110047263A (zh) * 2019-05-21 2019-07-23 中国石油化工股份有限公司 一种抽油杆载荷的无线检测装置
CN113833639A (zh) * 2020-06-24 2021-12-24 河北国创石油设备有限公司 一种信息化智能采油系统
CN114263458A (zh) * 2021-12-27 2022-04-01 西安健尚智能科技有限公司 一种油井工况全感知智能诊断自动处理的方法和系统
CN114263458B (zh) * 2021-12-27 2023-04-07 西安健尚智能科技有限公司 一种油井工况全感知智能诊断自动处理的方法和系统

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