CN106089160B - 一种智能捞油机闭环控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种智能捞油机闭环控制系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106089160B
CN106089160B CN201610416474.3A CN201610416474A CN106089160B CN 106089160 B CN106089160 B CN 106089160B CN 201610416474 A CN201610416474 A CN 201610416474A CN 106089160 B CN106089160 B CN 106089160B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plc controller
swab
rope
control
involving swab
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610416474.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106089160A (zh
Inventor
黄华
高海龙
段景杰
赵亚杰
董涛
赵小波
王宝萍
符喜德
李文超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanchang Oil Field Co Ltd
Original Assignee
Yanchang Oil Field Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanchang Oil Field Co Ltd filed Critical Yanchang Oil Field Co Ltd
Priority to CN201610416474.3A priority Critical patent/CN106089160B/zh
Publication of CN106089160A publication Critical patent/CN106089160A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106089160B publication Critical patent/CN106089160B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121—Lifting well fluids

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种智能捞油机闭环控制系统,包括分别与PLC控制器连接的测控部分、绞车控制部分、排绳控制部分和显示模块；测控部分用于监测油井液位深度和钢丝绳的受力情况；绞车控制部分控制捞油抽子的上、下行深度和速度；排绳控制部分控制钢丝绳的卷绕；显示模块用于显示系统运行数据，设置工作参数。本发明还公开了采用上述智能捞油机闭环控制系统进行采油控制的方法。本发明一种智能捞油机闭环控制系统，通过对油井液面和钢丝绳受力情况控制捞油抽子的运行，具有自动捞油的功能，实现了低渗透油田以及开发后期的油田的间歇采油，提高了低产井的采油效率，降低了生产成本。

Description

一种智能捞油机闭环控制系统及其控制方法
技术领域
本发明属于石油采集技术领域，涉及一种智能捞油机闭环控制系统，本发明还涉及采用上述系统进行采油控制的方法。
背景技术
针对低渗透油田以及开发后期的油田，油井产能明显不足，开采过程出现周期性出油，甚至出现空抽现象，采用常规“三抽”系统导致机采系统效率低，平均效率只有12％～23％，而陕北地区部分机采系统效率不足10％，部分油井由于单井产量低，采用“三抽”系统开采已经没有利润，导致油井关井。在节能减排的时代背景下，对低产井的开采在节能降耗方面提出了较高要求，所以为了降低生产成本，节约能源，提高油井利用率，采用固定智能捞油的方法，可以有效提高系统效率，解决空抽现象。因此需要开发出适应于固定智能 捞油机的闭环控制系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能捞油机闭环控制系统，解决了现有低渗透油田以及开发后期的油田，持续采油设备产能低、能耗高的问题。
本发明的另一目的是提供采用上述智能捞油机闭环控制系统，进行采油控制的方法。
本发明所采用的技术方案是，一种智能捞油机闭环控制系统，包括分别与PLC控制器连接的测控部分、绞车控制部分、排绳控制部分和显示模块；
测控部分，用于监测油井液位深度和钢丝绳的受力情况，并将信号传送到PLC控制器，确定油井液面深度和液面恢复速度、判断捞油机为空载或待载状态；
绞车控制部分，通过接收PLC控制器的油井液面深度和液面恢复速度信号，控制捞油抽子的上、下行深度和速度；
排绳控制部分，通过接收PLC控制器的捞油机空载或待载信号，控制钢丝绳的卷绕；排绳控制部分设置有限位开关，限位开关安装于排绳器支架两端，限位开关与PLC控制器连接，限位开关用于防止钢丝卷绕过程中碰撞排绳器；
显示模块用于显示系统运行数据，设置工作参数。
本发明的特点还在于，
测控部分包括液位仪和测力传感器，液位仪和测力传感器分别与PLC 控制器连接，测力传感器安装于进井钢丝绳与地滑轮之间，液位仪安装于井口。
所述绞车控制部分包括磁阻电机控制器、开关磁阻电机和光栅旋转编码器a，开关磁阻电机用于控制捞油抽子的升降，光栅旋转编码器a用于读取开关磁阻电机转速及旋转圈数，并将测定信号传送到PLC控制器；同时PLC 控制器驱动磁阻电机控制器，进而调控捞油抽子的上、下行速度。
排绳控制部分包括步进电机驱动器、步进电机和光栅旋转编码器b，步进电机用于控制钢丝绳的卷绕，光栅旋转编码器b用于读取排绳器丝杠的转速及旋转圈数，并将测定信号传送给PLC控制器，PLC控制器驱动步进电机驱动器，进而控制步进电机的旋转速度和旋转方向。
显示模块包括液晶显示屏和键盘。
本发明所采用的另一技术方案是，一种基于智能捞油机闭环控制系统的采油控制方法，使用一种智能捞油机闭环控制系统，具体按照以下步骤实施：
当油井液面达到设定液面高度，液位仪将液面信号传送给PLC控制器， PLC控制器发出信号到磁阻电机控制器控制开关磁阻电机转动，此时捞油机处于空载状态，开关磁阻电机正转下放捞油抽子，到达预定深度停止，开始捞油；捞油过程，油液进入捞油抽子，增大了钢丝绳受力，测力传感器将受力信号发送至PLC控制器，PLC控制器对信号进行判断，达到预定张力时， PLC控制器驱动磁阻电机控制器，控制开关磁阻电机反转，捞油抽子开始上行，完成捞油过程；同时，PLC控制器驱动步进电机驱动器控制步进电机运转，进行排绳，排绳工作过程光栅旋转编码器b读取丝杠的转速及旋转圈数并将测定信号反馈给PLC控制器，调控步进电机的移动速度。
本发明的有益效果是，本发明一种智能捞油机闭环控制系统，通过对油井液面和钢丝绳受力情况控制捞油抽子的运行，并控制钢丝绳的运行，其具有定时定距离自动捞油的功能，根据现场测试参数输入控制器中，可使固定智能捞油机根据参数自主运行，实现了低渗透油田以及开发后期的油田的间歇采油，提高了低产井的采油效率，降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明一种智能捞油机闭环控制系统的结构示意图。
图中，1.PLC控制器，2.液位仪，3.测力传感器，4.限位开关，5.磁阻电机控制器，6.开关磁阻电机，7.光栅旋转编码器a，8.步进电机驱动器，9.步进电机，10.光栅旋转编码器b，11.显示模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种智能捞油机闭环控制系统，包括分别与PLC控制器连接的测控部分、绞车控制部分、排绳控制部分和显示模块11；
测控部分，用于监测油井液位深度和钢丝绳的受力情况，并将信号传送到PLC控制器1，确定油井液面深度和液面恢复速度、判断捞油机为空载或待载状态；测控部分包括液位仪2和测力传感器3，液位仪2和测力传感器 3分别与PLC控制器1连接，测力传感器3安装于进井钢丝绳与地滑轮之间，液位仪2安装于井口。
绞车控制部分，通过接收PLC控制器1的油井液面深度和液面恢复速度信号，控制捞油抽子的上、下行深度和速度；绞车控制部分包括磁阻电机控制器5、开关磁阻电机6和光栅旋转编码器a7，开关磁阻电机6用于控制捞油抽子的升降，光栅旋转编码器a7用于读取开关磁阻电机6转速及旋转圈数，并将测定信号传送到PLC控制器1；同时PLC控制器1驱动磁阻电机控制器5，进而调控捞油抽子的上、下行速度。
排绳控制部分，通过接收PLC控制器1的捞油机空载或待载信号，控制钢丝绳的卷绕；排绳控制部分包括步进电机驱动器8、步进电机9和光栅旋转编码器b10，步进电机9用于控制钢丝绳的卷绕，光栅旋转编码器b10 用于读取排绳器丝杠的转速及旋转圈数，并将测定信号传送给PLC控制器1， PLC控制器1驱动步进电机驱动器8，进而控制步进电机9的旋转速度和旋转方向。排绳控制部分还包括安装于排绳器支架两端的 限位开关4，限位开关 4与PLC控制器1连接。限位开关4排绳控制的二次保障，用于判定排绳小车是否达到排绳器丝杠设定位置，当排绳小车到达排绳器丝杠设定位置时会碰撞限位开关4，此时限位开关4产生一次脉冲，并将脉冲信号传送给PLC 控制器1，PLC控制器1驱动步进电机驱动器8控制步进电机9转动，一次脉冲信号步进电机9改变一次转动方向。
显示模块11用于显示系统运行数据，设置工作参数。显示模块11包括液晶显示屏和键盘。液晶显示屏与PLC控制器1连接，PLC控制器1将接收到的实时工作信号转换成数据信号传送液晶显示屏，在捞油机运行时可显示当前各工作动态参数，包括实时下入深度、速度、载荷、开关磁阻电机转速、绕线步进电机转速、停捞时间以及液面位置。同时可通过键盘设置抽油预定参数。
磁阻电机控制器5为开关磁阻电机标准控制器，集成温度，电机过压，欠压，过流，过载，堵转，过热，短路，超速，反馈越限等信号，可有效保护电机运行。PLC控制器1通过驱动磁阻电机控制器5控制开关磁阻电机6 的运行。磁阻电机控制器自身集成一个小型控制面板包括一个小型液晶显示屏和部分参数设定按钮。
采用开关磁阻电机调速系统在零到最高转速氛围内均可带负荷长期运转，启动电流小，启动转矩大，可频繁启停，正反转切换迅速，过载能力强。体积小，具有无极变速的性能，可以减速器直接相连，可靠性高。
排绳器轴端安装限位开关4，在PLC控制误差或者失效情况下，可以有效的避免排绳小车碰撞轴端及卷筒。
采用上述智能捞油机闭环控制系统进行采油控制方法，具体按照以下步骤实施：
当油井液面达到设定液面高度，液位仪5将液面信号传送给PLC控制器1，PLC控制器1发出信号到磁阻电机控制器5控制开关磁阻电机6转动，此时捞油机处于空载状态，开关磁阻电机6正转下放捞油抽子，到达预定深度停止，开始捞油；捞油过程，油液进入捞油抽子，增大了钢丝绳受力，测力传感器3将受力信号发送至PLC控制器1，PLC控制器1对信号进行判断，达到预定张力时，PLC控制器1驱动磁阻电机控制器5，控制开关磁阻电机 6反转，捞油抽子开始上行，完成捞油过程；同时，PLC控制器1驱动步进电机驱动器8控制步进电机9运转，进行排绳，排绳工作过程光栅旋转编码器b10读取丝杠的转速及旋转圈数并将测定信号反馈给PLC控制器1，调控步进电机9的移动速度。
本发明一种智能捞油机闭环控制系统，通过对油井液面和钢丝绳受力情况控制捞油抽子的运行，并控制钢丝绳的运行，其具有定时定距离自动捞油的功能，根据现场测试参数输入控制器中，可使固定智能捞油机根据参数自主运行，实现了低渗透油田以及开发后期的油田的间歇采油，提高了低产井的采油效率，降低了生产成本。

Claims (3)

1.一种智能捞油机闭环控制系统，其特征在于，包括分别与PLC控制器(1)连接的测控部分、绞车控制部分、排绳控制部分和显示模块(11)；
所述测控部分，用于监测油井液位深度和钢丝绳的受力情况，并将信号传送到PLC控制器(1)，确定油井液面深度和液面恢复速度、判断捞油机为空载或待载状态；所述测控部分包括液位仪(2)和测力传感器(3)，液位仪(2)和测力传感器(3)分别与PLC控制器(1)连接，测力传感器(3)安装于进井钢丝绳与地滑轮之间，液位仪(2)安装于井口；
所述绞车控制部分，通过接收PLC控制器(1)的油井液面深度和液面恢复速度信号，控制捞油抽子的上、下行深度和速度；所述绞车控制部分包括磁阻电机控制器(5)、开关磁阻电机(6)和光栅旋转编码器a(7)，开关磁阻电机(6)用于控制捞油抽子的升降，光栅旋转编码器a(7)用于读取开关磁阻电机(6)转速及旋转圈数，并将测定信号传送到PLC控制器(1)；同时PLC控制器(1)驱动磁阻电机控制器(5)，进而调控捞油抽子的上、下行速度；
所述排绳控制部分，通过接收PLC控制器(1)的捞油机空载或待载信号，控制钢丝绳的卷绕；排绳控制部分设置有限位开关(4)，限位开关(4)安装于排绳器支架两端，限位开关(4)与PLC控制器(1)连接，限位开关(4)用于防止钢丝绳卷绕过程中碰撞排绳器；所述排绳控制部分包括步进电机驱动器(8)、步进电机(9)和光栅旋转编码器b(10)，步进电机(9)用于控制钢丝绳的卷绕，光栅旋转编码器b(10)用于读取排绳器丝杠的转速及旋转圈数，并将测定信号传送给PLC控制器(1)，PLC控制器(1)驱动步进电机驱动器(8)，进而控制步进电机(9)的旋转速度和旋转方向；
所述显示模块(11)用于显示系统运行数据，设置工作参数。
2.根据权利要求1所述的一种智能捞油机闭环控制系统，其特征在于，所述显示模块(11)包括液晶显示屏和键盘。
3.一种基于智能捞油机闭环控制系统的采油控制方法，其特征在于，使用如权利要求1所述的一种智能捞油机闭环控制系统，具体按照以下步骤实施：
当油井液面达到设定液面高度，液位仪(5)将液面信号传送给PLC控制器(1)，PLC控制器(1)发出信号到磁阻电机控制器(5)控制开关磁阻电机(6)转动，此时捞油机处于空载状态，开关磁阻电机(6)正转下放捞油抽子，到达预定深度停止，开始捞油；捞油过程，油液进入捞油抽子，增大了钢丝绳受力，测力传感器(3)将受力信号发送至PLC控制器(1)，PLC控制器(1)对信号进行判断，达到预定张力时，PLC控制器(1)驱动磁阻电机控制器(5)，控制开关磁阻电机(6)反转，捞油抽子开始上行，完成捞油过程；同时，PLC控制器(1)驱动步进电机驱动器(8)控制步进电机(9)运转，进行排绳，排绳工作过程光栅旋转编码器b(10)读取丝杠的转速及旋转圈数并将测定信号反馈给PLC控制器(1)，调控步进电机(9)的移动速度。
CN201610416474.3A 2016-06-14 2016-06-14 一种智能捞油机闭环控制系统及其控制方法 Expired - Fee Related CN106089160B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610416474.3A CN106089160B (zh) 2016-06-14 2016-06-14 一种智能捞油机闭环控制系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610416474.3A CN106089160B (zh) 2016-06-14 2016-06-14 一种智能捞油机闭环控制系统及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106089160A CN106089160A (zh) 2016-11-09
CN106089160B true CN106089160B (zh) 2018-10-19

Family

ID=57846141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610416474.3A Expired - Fee Related CN106089160B (zh) 2016-06-14 2016-06-14 一种智能捞油机闭环控制系统及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106089160B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5291777A (en) * 1992-03-09 1994-03-08 Intevep, S.A. System for monitoring oil well performance
CN101323421A (zh) * 2008-07-25 2008-12-17 宝鸡石油机械有限责任公司 绞车智能控制排绳方法及数字智能控制排绳装置
CN201246139Y (zh) * 2008-07-25 2009-05-27 辽河石油勘探局 一种捞油车自动放绳装置
CN103510924A (zh) * 2013-10-21 2014-01-15 陕西高新能源发展有限公司 一种抽汲机
CN103615216A (zh) * 2013-11-01 2014-03-05 延长油田股份有限公司 低产井数控油管捞油装置及捞油方法
CN104747128A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 贵州航天凯山石油仪器有限公司 一种智能采油系统
CN104747125A (zh) * 2013-12-27 2015-07-01 天津正本电气股份有限公司 智能间歇提捞式抽油机闭环控制系统
CN104993768A (zh) * 2015-06-26 2015-10-21 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司 一种油井多功能控制柜
CN205158002U (zh) * 2015-12-03 2016-04-13 赵吉安 一种基于最佳抽油速度或时间识别的抽油机控制系统
CN205823240U (zh) * 2016-06-14 2016-12-21 延长油田股份有限公司 一种智能捞油机闭环控制系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5291777A (en) * 1992-03-09 1994-03-08 Intevep, S.A. System for monitoring oil well performance
CN101323421A (zh) * 2008-07-25 2008-12-17 宝鸡石油机械有限责任公司 绞车智能控制排绳方法及数字智能控制排绳装置
CN201246139Y (zh) * 2008-07-25 2009-05-27 辽河石油勘探局 一种捞油车自动放绳装置
CN103510924A (zh) * 2013-10-21 2014-01-15 陕西高新能源发展有限公司 一种抽汲机
CN103615216A (zh) * 2013-11-01 2014-03-05 延长油田股份有限公司 低产井数控油管捞油装置及捞油方法
CN104747125A (zh) * 2013-12-27 2015-07-01 天津正本电气股份有限公司 智能间歇提捞式抽油机闭环控制系统
CN104747128A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 贵州航天凯山石油仪器有限公司 一种智能采油系统
CN104993768A (zh) * 2015-06-26 2015-10-21 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司 一种油井多功能控制柜
CN205158002U (zh) * 2015-12-03 2016-04-13 赵吉安 一种基于最佳抽油速度或时间识别的抽油机控制系统
CN205823240U (zh) * 2016-06-14 2016-12-21 延长油田股份有限公司 一种智能捞油机闭环控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN106089160A (zh) 2016-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107575401B (zh) 一种基于串口通讯的潜水泵智能集成控制系统及控制方法
CN103407920B (zh) 一种由变频电机驱动的智能深孔绳索绞车
CN105967002A (zh) 缆绳收放系统
CN102331251A (zh) 一种电磁式沉降自动测量装置
CN105463711A (zh) 工业缝纫机用抬压脚电磁铁闭环控制装置及控制方法
CN106089160B (zh) 一种智能捞油机闭环控制系统及其控制方法
CN205823240U (zh) 一种智能捞油机闭环控制系统
CN201896024U (zh) 永磁同步门机控制器
CN206592105U (zh) 一种油田抽油机上应用的智能控制装置
CN102267673B (zh) 一种测井绞车电传动控制系统及方法
CN107725011B (zh) 间歇式抽油机控制设备及抽油系统
CN105429554A (zh) 一种抽油机用开关磁阻驱动系统的控制方法
CN103306000A (zh) 一种提花织机的伺服控制装置及其运行控制方法
CN202737797U (zh) 螺杆泵专用开关磁阻电机调速系统
CN2812365Y (zh) 电缆卷筒变频同步装置
CN200946259Y (zh) 防强风新型闸门自动控制系统
EP3239522A1 (en) Apparatus for controlling multiple inverters and inverter system including the same
CN210669929U (zh) 一种高温井下驱动的控制系统
CN103676767A (zh) 智能间歇提捞式抽油机闭环控制系统
CN203033699U (zh) 用于电驱动测井绞车的智能控制系统
CN209149132U (zh) 一种游梁式抽油机用远程监测控制节能系统
CN102527750B (zh) 一种水箱拉丝机的排线速度与位置跟踪方法
CN112502689A (zh) 一种变频钻机多模式自动送钻系统及其控制方法
CN109487844A (zh) 一种调节输沙含沙量的装置
CN111219170A (zh) 一种皮带式抽油机的速度控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181019

Termination date: 20210614

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee