CN107725011B - 间歇式抽油机控制设备及抽油系统 - Google Patents

间歇式抽油机控制设备及抽油系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种间歇式抽油机控制设备及抽油系统，该间歇式抽油机控制设备包括输入模块、控制模块以及通信模块；所述输入模块用于获取用户输入的控制命令；所述通信模块用于连接抽油机，以实现与所述抽油机通信；所述控制模块与所述输入模块、所述通信模块相连，所述控制模块用于根据所述用户输入的控制命令控制所述抽油机在间抽摇摆模式、间抽不摇摆模式、连续运行模式之间切换。本发明提供的间歇式抽油机控制设备，能够控制抽油机在间抽摇摆模式、间抽不摇摆模式、连续运行模式之间切换，不但有利于提高油井的生产效率，还有利于降低能耗。

Description

间歇式抽油机控制设备及抽油系统
技术领域
本发明涉及采油技术领域，具体涉及一种间歇式抽油机控制设备及抽油系统。
背景技术
在石油开采过程中，当油井的渗透能力低于抽油机设计抽油能力时，油井则处于供液不足的状态，为了节约电能，减少抽油机的机械磨损，提高设备的效率，目前一般采用较好的控制方法是对抽油机进行自动间歇控制，间抽是一项节电率最高、而投资率最小的一种节能方式，因此抽油机井大量应用了间抽这种节能模式进行生产。但现有的油田抽油机间抽生产都是采用人工控制的，存在人工启、停机操作时间无法保证的问题，不利于提高油井的生产效率以及能耗的降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种间歇式抽油机控制设备及抽油系统，有利于提高油井的生产效率以及能耗的降低。
为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种间歇式抽油机控制设备，包括输入模块、控制模块以及通信模块；
所述输入模块用于获取用户输入的控制命令；
所述通信模块用于连接抽油机，以实现与所述抽油机通信；
所述控制模块与所述输入模块、所述通信模块相连，所述控制模块用于根据所述用户输入的控制命令控制所述抽油机在间抽摇摆模式、间抽不摇摆模式、连续运行模式之间切换；
其中，当所述控制模块控制所述抽油机处于间抽摇摆模式时，所述抽油机交替进行摆动运行和正常运行；
当所述控制模块控制所述抽油机处于间抽不摇摆模式时，所述抽油机交替进行停止运行和正常运行；
当所述控制模块控制所述抽油机处于连续运行模式时，所述抽油机始终进行正常运行。
优选地，所述间歇式抽油机控制设备还包括液位检测模块；
所述液位检测模块用于检测抽油机井套管空间液面高度；
当所述抽油机处于间抽摇摆模式或者间抽不摇摆模式时，所述控制模块根据所述液位检测模块检测的抽油机井套管空间液面高度控制所述抽油机正常运行。
优选地，所述间歇式抽油机控制设备还包括载荷传感器和位移传感器；
所述载荷传感器用于检测抽油机光杆处的载荷；
所述位移传感器用于检测抽油机光杆处的位移；
当所述抽油机处于间抽摇摆模式或者间抽不摇摆模式时，所述控制模块根据所述抽油机光杆处的载荷以及所述抽油机光杆处的位移控制所述抽油机正常运行。
优选地，所述输入模块包括若干个操作按钮。
优选地，所述间歇式抽油机控制设备还包括显示模块。
优选地，所述显示模块包括文本屏。
优选地，所述控制模块包括PLC控制器。
为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种抽油系统，包括上述的间歇式抽油机控制设备。
本发明提供的间歇式抽油机控制设备，能够控制抽油机在间抽摇摆模式、间抽不摇摆模式、连续运行模式之间切换，不但有利于提高油井的生产效率，还有利于降低能耗。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的一种间歇式抽油机控制设备的示意图；
图2是本发明实施方式提供的另一种间歇式抽油机控制设备的示意图；
图3是本发明实施方式提供的又一种间歇式抽油机控制设备的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1，图1是本发明实施方式提供的一种间歇式抽油机控制设备的示意图，该间歇式抽油机控制设备包括输入模块101、控制模块102以及通信模块103；
所述输入模块101用于获取用户输入的控制命令；
所述通信模块103用于连接抽油机，以实现与所述抽油机通信；
所述控制模块102与所述输入模块101、所述通信模块103相连，所述控制模块用于根据所述用户输入的控制命令控制所述抽油机在间抽摇摆模式、间抽不摇摆模式、连续运行模式之间切换；
其中，当所述控制模块控制所述抽油机处于间抽摇摆模式时，所述抽油机交替进行摆动运行和正常运行(即进行抽油)；
当所述控制模块控制所述抽油机处于间抽不摇摆模式时，所述抽油机交替进行停止运行和正常运行(即进行抽油)；
当所述控制模块控制所述抽油机处于连续运行模式时，所述抽油机始终进行正常运行(即进行抽油)。
本发明实施方式提供的间歇式抽油机控制设备，能够控制抽油机在间抽摇摆模式、间抽不摇摆模式、连续运行模式之间切换，不但有利于提高油井的生产效率，还有利于降低能耗。
例如，在本发明实施方式中，当抽油机处于间抽摇摆模式时，抽油机可以按照用户预设的间抽策略交替进行摆动运行和正常运行(进行抽油)，即正常运行一定的时间后，再摆动运行一定的时间(摆动运行时抽油杆一直处于微动状态)，然后再正常运行一定的时间；
当抽油机处于间抽不摇摆模式时，抽油机按照用户预设的间抽策略交替进行停止运行和正常运行，即正常运行一段时间后停止运行(停止运行时抽油杆即停止运动)，在停止运行一定时间后再次正常运行；
当抽油机处于连续运行模式时，抽油机可以按照用户预先设定的冲次自动运行，也可按“上快下慢”或“上慢下快”方式运行。
其中，本发明实施方式中的间歇式抽油机控制设备可以作为外部控制设备对抽油机进行控制，例如，当该间歇式抽油机控制设备与抽油机之间断开连接时，抽油机只能工作在连续运行模式。
参见图2，图2是本发明实施方式提供的另一种间歇式抽油机控制设备的示意图，该间歇式抽油机控制设备包括输入模块201、控制模块202以及通信模块203、液位检测模块204；
输入模块201用于获取用户输入的控制命令，例如，该输入模块201可以包括若干个操作按钮；
通信模块203用于连接抽油机，以实现与所述抽油机通信，例如通信模块203可以采用类485通信机制与抽油机主控板进行通信；
控制模块202与输入模块201、通信模块203、液位检测模块204相连，所述控制模块用于根据所述用户输入的控制命令控制所述抽油机在间抽摇摆模式、间抽不摇摆模式、连续运行模式之间切换，例如，所述控制模块202可以包括PLC控制器；
其中，当所述控制模块控制所述抽油机处于间抽摇摆模式时，所述抽油机交替进行摆动运行和正常运行；
当所述控制模块控制所述抽油机处于间抽不摇摆模式时，所述抽油机交替进行停止运行和正常运行；
当所述控制模块控制所述抽油机处于连续运行模式时，所述抽油机始终进行正常运行。
所述液位检测模块用于检测抽油机井套管空间液面高度；
另外，当抽油机处于间抽摇摆模式或者间抽不摇摆模式时，控制模块还根据所述液位检测模块检测的抽油机井套管空间液面高度控制所述抽油机正常运行，例如，可以预先连续不间断检测套管空间液面的高度，得到套管空间液面高度变化规律，并根据该规律设定允许液面的最高与最低高度，以控制抽油机的启停，当抽油机井套管空间液面高度高于允许液面的最高高度时自动开启抽油(即进行抽油)，当低于允许液面的最低高度时自动停止抽油(即摆动运行或停止运行)，实现间抽。
优选地，在本发明实施方式中，所述间歇式抽油机控制设备还包括显示模块，通过该显示模块可以显示相关信息，例如，所述显示模块包括文本屏。
其中，本发明中的间歇式抽油机控制设备可以采用航空插孔实现电源供电以及信号传输。
参见图3，图3是本发明实施方式提供的又一种间歇式抽油机控制设备的示意图，该间歇式抽油机控制设备包括输入模块301、控制模块302以及通信模块303、载荷传感器304和位移传感器305；
输入模块301用于获取用户输入的控制命令，例如，该输入模块301可以包括若干个操作按钮；
通信模块303用于连接抽油机，以实现与所述抽油机通信，例如通信模块303可以采用类485通信机制与抽油机主控板进行通信；
控制模块302与输入模块301、通信模块303、载荷传感器304和位移传感器305相连，所述控制模块用于根据所述用户输入的控制命令控制所述抽油机在间抽摇摆模式、间抽不摇摆模式、连续运行模式之间切换，例如，所述控制模块302可以包括PLC控制器；
其中，当所述控制模块控制所述抽油机处于间抽摇摆模式时，所述抽油机交替进行摆动运行和正常运行；
当所述控制模块控制所述抽油机处于间抽不摇摆模式时，所述抽油机交替进行停止运行和正常运行；
当所述控制模块控制所述抽油机处于连续运行模式时，所述抽油机始终进行正常运行；
所述载荷传感器304用于检测抽油机光杆处的载荷；
所述位移传感器305用于检测抽油机光杆处的位移；
当所述抽油机处于间抽摇摆模式或者间抽不摇摆模式时，所述控制模块根据所述抽油机光杆处的载荷以及所述抽油机光杆处的位移控制所述抽油机正常运行。不同的生产井，对抽油机的位移和载荷的变化与油层供液能力的变化之间有确定规律，可依据抽油井充满度状况，确定油井间开时间，可以预先采用现代PC虚拟测试系统进行测试，连续实时测量和分析油井示功图，利用连续的示功图测量，对抽油泵的抽空度变化与停井时间的关系进行确定，然后通过设置间抽控制参数，实现间抽控制。
优选地，在本发明实施方式中，所述间歇式抽油机控制设备还包括显示模块，通过该显示模块可以显示相关信息，例如，所述显示模块包括文本屏。此外，上述间歇式抽油机控制设备还可以包括故障保护系统，实现开机前报警提示和故障的识别判断，并且可以将故障信号通过远程传输，以便及时处理。
此外，本发明实施方式还提供了一种抽油系统，包括上述的间歇式抽油机控制设备。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种间歇式抽油机控制设备，其特征在于，包括输入模块、控制模块以及通信模块；
所述输入模块用于获取用户输入的控制命令；
所述通信模块用于连接抽油机，以实现与所述抽油机通信；
所述控制模块与所述输入模块、所述通信模块相连，所述控制模块用于根据所述用户输入的控制命令控制所述抽油机在间抽摇摆模式、间抽不摇摆模式、连续运行模式之间切换；
其中，当所述控制模块控制所述抽油机处于间抽摇摆模式时，所述抽油机交替进行摆动运行和正常运行；
当所述控制模块控制所述抽油机处于间抽不摇摆模式时，所述抽油机交替进行停止运行和正常运行；
当所述控制模块控制所述抽油机处于连续运行模式时，所述抽油机始终进行正常运行；
所述间歇式抽油机控制设备还包括液位检测模块；
所述液位检测模块用于检测抽油机井套管空间液面高度；
当所述抽油机处于间抽摇摆模式或者间抽不摇摆模式时，所述控制模块根据所述液位检测模块检测的抽油机井套管空间液面高度控制所述抽油机正常运行；
所述间歇式抽油机控制设备还包括载荷传感器和位移传感器；
所述载荷传感器用于检测抽油机光杆处的载荷；
所述位移传感器用于检测抽油机光杆处的位移；
当所述抽油机处于间抽摇摆模式或者间抽不摇摆模式时，所述控制模块根据所述抽油机光杆处的载荷以及所述抽油机光杆处的位移控制所述抽油机正常运行。
2.根据权利要求1所述的间歇式抽油机控制设备，其特征在于，所述输入模块包括若干个操作按钮。
3.根据权利要求1所述的间歇式抽油机控制设备，其特征在于，所述间歇式抽油机控制设备还包括显示模块。
4.根据权利要求3所述的间歇式抽油机控制设备，其特征在于，所述显示模块包括文本屏。
5.根据权利要求1所述的间歇式抽油机控制设备，其特征在于，所述控制模块包括PLC控制器。
6.一种抽油系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的间歇式抽油机控制设备。
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