CN104747128A - 一种智能采油系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能采油系统，它包括采油设备、由控制模块和处理器构成的控制箱、能实时监控液面深度的液面自动监测仪；液面自动监测仪测试得到的数据反馈至处理器，经处理器运算后传输至控制模块，控制模块将动作指令传输至采油设备，用以调整它的工作状态和工作参数，实现采油作业的自动控制。与现有技术相比，本发明对液面深度数据反馈及时、准确，不仅可以提高油井产量。还可以避免污染井场，减小采油设备负载，从而降低能耗，大幅提高工作效率。同时，采用上述技术后，能有效地克服地层产液量突变等突发事件的影响，能更好地保护采油设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能采油系统，属于自动控制技术领域。
背景技术
在开采油田的过程中，油井的产出能力都是不断变化的，需要根据油井产出能力调整抽油设备的工作方式和工作参数。目前，油田采取的控制办法是根据抽油机的负载变化情况改变采油设备的工作参数。这种办法的缺点在于测试结果不及时、不准确、反应速度有限、难以应对突发事件。另外，电泵式抽油机等新型抽油机缺少有效地负载测试手段。通常，为了防止液面低于采油泵，导致抽油机空抽，损坏设备，采油泵的位置会比液面平均位置低很多（通常为几百米），这样会给采油设备增加不必要的负载，并且浪费能源。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种能根据油井产出能力的变化自动控制采油设备工作状态和工作参数的智能采油系统，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：它包括采油设备1、由控制模块2和处理器3构成的控制箱、能实时监控液面深度的液面自动监测仪4；液面自动监测仪4测试得到的数据反馈至处理器3，经处理器3运算后传输至控制模块2，控制模块2将动作指令传输至采油设备1，用以调整它的工作状态和工作参数，实现采油作业的自动控制。
上述的智能采油系统中，它还包括变频器5；控制箱内的控制模块2经变频器5后与采油设备1连接，用以控制采油设备1的冲次和输出功率。
前述的智能采油系统中，在处理器3的读写端口连接有操控模块6，用于前期参数设定、定期系统检查和报警。
由于采用了上述技术方案，本发明通过液面自动监测仪直接反馈油井液面深度数据给控制箱，然后控制箱及时发出控制指令，调整采油设备的工作状态和工作参数。它代替了传统根据抽油机的负载变化情况改变采油设备的工作参数的方法。与现有技术相比，本发明对液面深度数据反馈及时、准确，不仅可对液面过高的油井加快采油，提高油井产量。还可以避免液面到达井口，测试时污染井场。如果修井时根据液面平均深度，将采油泵位置提高（减小液面与采油泵之间距离），还可减小采油设备负载，从而降低能耗，大幅提高工作效率。同时，采用上述技术后，能有效地克服地层产液量突变等突发事件的影响，能更好地保护采油设备。
附图说明
图1为本发明的工作示意图；
图2为本发明装配变频器和操控模块的工作示意图；
附图的标记为：1-采油设备，2-控制模块，3-处理器，4-液面自动监测仪，5-变频器，6-操控模块。
具体实施方式
本发明的实施例：如图1所示，采用现有市售的采油设备1（例如通用的游梁式抽油机、螺杆泵式抽油机、电泵式抽油机、皮带式抽油机）、采用控制模块2和处理器3构成的控制箱（控制模块2或处理器3可用常规的运算设备代替）、能实时监控液面深度的常规液面自动监测仪4（例如ZJY-5型永置式液面自动监测仪）。将采油设备1、控制箱和液面自动监测仪4通过电缆连接，并从控制箱接入电源再分配给其他设备。
实际工作时，预先设定液面自动监测仪4的测试时间间隔。启动后，液面自动监测仪4会按预定时间自动测试油井内的液面深度，并自动将测试结果反馈给控制箱内的处理器3。处理器3将实测液面深度与油井的允许采油深度（允许采油深度根据采油设备1在井下的位置以及液面自动监测仪4的测试精度确定）进行比对，当实测液面深度低于允许抽油深度时，控制采油设备，停止采油动作。液面自动监测仪4继续测试液面位置。待液面恢复到设定位置后，处理器3再控制采油设备1重新开始采油动作，实现采油作业的自动控制。
作为本发明进一步的优化方案，如图2所示，可加入与采油设备匹配的常规变频器5。将控制箱内的控制模块2经变频器5后与采油设备1连接，用以控制采油设备1的冲次和输出功率，即发现油井液面持续上升，则自动控制加快采油速度，增加采油设备1输出功率；发现液面持续下降，则自动控制降低采油速度，降低采油设备1输出功率。
作为本发明更进一步的优化方案，如图2所示，可在处理器3的读写端口连接操控模块6（操控模块6采用通用的输入设备、显示设备、报警设备），以便于前期参数设定、定期系统检查、报警。
本发明可实现以下功能：设定液面自动监测仪的采样间隔；设定油井的允许采油深度；接收液面自动监测仪的测试数据；将液面测试数据与允许采油深度进行对比；控制采油设备启动和停止采油；控制电机转速、进而调整采油速度；对液面深度的宏观变化规律进行统计；对异常情况进行报警。
本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种智能采油系统，其特征在于：包括采油设备（1）、由控制模块（2）和处理器（3）构成的控制箱、能实时监控液面深度的液面自动监测仪（4）；液面自动监测仪（4）测试得到的数据反馈至处理器（3），经处理器（3）运算后传输至控制模块（2），控制模块（2）将动作指令传输至采油设备（1），用以调整它的工作状态和工作参数，实现采油作业的自动控制。
2.根据权利要求1所述的智能采油系统，其特征在于：所述的智能采油系统还包括变频器（5）；控制箱内的控制模块（2）经变频器（5）后与采油设备（1）连接，用以控制采油设备（1）的冲次和输出功率。
3.根据权利要求1或2所述的智能采油系统，其特征在于：在处理器（3）的读写端口连接有操控模块（6），用于前期参数设定、定期系统检查和报警。
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