CN108086965A

CN108086965A - 基于动液面与套压的抽油控制系统及方法

Info

Publication number: CN108086965A
Application number: CN201711486118.XA
Authority: CN
Inventors: 张乃禄; 李伟强; 颜瑾; 范琳龙; 张涛
Original assignee: Xian Shiyou University
Current assignee: Xian Shiyou University
Priority date: 2017-12-30
Filing date: 2017-12-30
Publication date: 2018-05-29
Anticipated expiration: 2037-12-30
Also published as: CN108086965B

Abstract

本发明公开了一种基于动液面与套压的抽油控制系统及方法，该系统包括主控平台、产油量检测仪、抽油调节机构和电磁阀；该方法包括步骤：一、油井动液面与套压数据采集；二、计算动液面偏差和动液面偏差变化率；三、判断油井动液面测量值是否满足0.7D₀≤D_i≤1.3D₀；四、动液面偏差和动液面偏差变化率模糊处理；五、确定变频器频率输出模糊状态及频率输出模糊状态值；六、确定变频器频率输出的频率模糊量；七、调节电动机冲次并调节油井套压；八、修正油井动液面数据和油井套压初始设定值。本发明利用油井实测深度与设定深度比较调节变频器输出频率，控制抽油机的冲次，利用压力变化调节电磁阀开闭，调节油井环空内压力，稳定动液面，使抽油机处于最佳抽油状态。

Description

基于动液面与套压的抽油控制系统及方法

技术领域

本发明属于抽油控制技术领域，具体涉及一种基于动液面与套压的抽油控制系统及方法。

背景技术

油井动液面深度决定井底流压和抽油机的沉没度，其深度变化对油井产液量和抽油效率造成影响。随着动液面加深，抽油机上段的液柱压力降低从而导致有更多的气体进入抽油机中降低了抽油机的泵效，抽油机仍以原有的冲次运行会使油井处于低产量的工作状态。另外，在油田开采过程中，当套压增大时，套压为油井内的液体提供一部分能量，推动液体进入泵筒内，从而提高抽油机的充满系数，但是，当套压增大到一定值时，如果继续增大，油管内将主要是气体在流动，气体进入抽油机，导致抽油机出现充不满的现象，同样降低了抽油机的泵效，并且，当气体影响严重时，由于气体在抽油机内的压缩和膨胀，使得吸入阀无法打开而抽不出油，出现“气锁”现象。目前的抽油控制系统通常为基于动液面的闭环控制系统，该种控制系统仅仅考虑动液面单一因素的影响，未考虑不同供液能力的油井的套压值变化对采油产量的影响，具有很大的局限性，又由于该种闭环控制系统常采用线性控制方法进行控制，控制效果差，不能将抽油机效率长期稳定地保持在最高状态。另外，目前的套压控制大部分为人工控制，由作业人员定期去现场根据套压表数据打开手动球阀进行排放，这种人工控制的方式操作复杂，人力成本高。因此，根据动液面深度和套压合理控制抽油机的冲次对提高抽油机的泵效具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于动液面与套压的抽油控制系统，其设计新颖合理，利用气泵产生次声波探测油井深度，采用声波采集器获取次声波回波信号探测油井深度，利用油井实测深度与设定深度比较调节变频器输出频率，进而控制抽油机的冲次，同时利用压力传感器采集油井环空内压力，利用压力变化调节电磁阀开闭，进而实现油井环空内压力调节，有助于稳定动液面，使抽油机处于最佳抽油状态，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：包括主控平台和安装在储油罐上用于检测抽油量的产油量检测仪，以及均安装在油井口用于探测检测油井内数据的动液面套压检测仪、用于控制抽油机抽油效率的抽油调节机构和用于控制套管环空压力的电磁阀，所述主控平台包括主控制器以及均与主控制器连接的触摸屏、存储器和定时器，主控制器的输出端接有用于控制电磁阀开度的调节器和用于驱动所述抽油调节机构的信号继电器，所述抽油调节机构包括依次连接的交流电源、交流接触器、变频器和电动机，交流接触器通过继电器与信号继电器连接，动液面套压检测仪通过第一通讯模块与主控制器通讯，变频器通过第二通讯模块与主控制器通讯，产油量检测仪通过第三通讯模块与主控制器通讯；动液面套压检测仪包括检测控制器和与检测控制器连接且用于与第一通讯模块通讯的检测通讯模块，检测控制器的输出端接有用于探测动液面位置数据的气泵，检测控制器的输入端接有用于接收动液面位置数据的声波采集器和用于检测套管环空压力的压力传感器。

上述的基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：所述声波采集器和压力传感器均通过A/D转换模块与检测控制器的输入端相接，气泵通过开关模块与检测控制器的输出端相接。

上述的基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：所述检测通讯模块、第一通讯模块、第二通讯模块和第三通讯模块为有线通讯模块或无线通讯模块。

上述的基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：所述有线通讯模块为RS485串口通讯模块，所述无线通讯模块为ZIGBEE无线通讯模块。

上述的基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：所述存储器为FLASH存储器和RAM存储器。

上述的基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：所述声波传感器为微音器。

上述的基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：所述主控制器和检测控制器均为STM32F205控制器。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理、可结合动液面和套压提供抽油效率的基于动液面与套压的抽油控制的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、油井动液面与套压数据采集：检测控制器以T为时间间隔周期性控制气泵工作，探测油井套管环空内动液面位置数据，气泵发出次声波信号，所述次声波信号在油井内套管内传播遇见动液面后形成回波信号，声波采集器接收所述回波信号并传输至检测控制器得到动液面位置数据，同时压力传感器实时采集油井的套压数据并传输至检测控制器，检测控制器通过检测通讯模块与第一通讯模块通讯，将动液面位置数据和油井的套压数据传输至主控制器；产油量检测仪实时探测抽油机抽出的抽油量，并通过第三通讯模块，将抽油量数据传输至主控制器；

步骤二、根据公式计算第i次动液面偏差e_i和第i次动液面偏差的变化率ec_i，其中，D₀为油井动液面初始设定值，D_i为声波采集器第i次获取的油井动液面测量值，i为不小于2的正整数；

根据公式Δp＝P₀-P，计算油井套压变化值Δp，其中，P₀为油井套压初始设定值，P为压力传感器实时采集的油井套压测量值；

步骤三、判断油井动液面测量值是否满足0.7D₀≤D_i≤1.3D₀：当第i次获取的油井动液面测量值满足0.7D₀≤D_i≤1.3D₀时，执行步骤四；当第i次获取的油井动液面测量值不满足0.7D₀≤D_i≤1.3D₀时，执行步骤八；

步骤四、动液面偏差和动液面偏差的变化率的模糊处理：主控制器根据公式E_i＝e_i×K_e对第i次动液面偏差e_i进行量化，得到第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i，主控制器定义第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态集合为{负大NB，负中NM，负小NS，零ZO，正小PS，正中PM，正大PB}，主控制器对第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i按照四舍五入原则进行整数化处理，得到第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果其中，K_e为动液面偏差量化因子，第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊论域为[-6,6]，第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果的子集为{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}；

主控制器根据公式EC_i＝ec_i×K_ec对第i次动液面偏差的变化率ec_i进行量化，得到第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i，主控制器定义第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态集合为{负大NB，负中NM，负小NS，零ZO，正小PS，正中PM，正大PB}，主控制器对第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i按照四舍五入原则进行整数化处理，得到第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果其中，K_ec为动液面偏差的变化率量化因子，第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊论域为[-6,6]，第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果的子集为{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}；

步骤五、确定变频器的频率输出模糊状态及频率输出模糊状态值：主控制器定义变频器的频率输出γ_i的频率输出模糊状态集合为{负大NB，负中NM，负小NS，零ZO，正小PS，正中PM，正大PB}，查询存储在存储器中且由主控制器预先制定好的频率输出模糊状态查询表，得到变频器的频率输出γ_i的频率输出模糊状态，所述变频器的频率输出γ_i的模糊论域为[-6,6]，在变频器的频率输出γ_i的模糊论域为[-6,6]上利用等分布原则确定变频器的频率输出γ_i的频率输出模糊状态值，即变频器的频率输出γ_i的频率输出模糊状态负大NB取值为-6、负中NM取值为-4、负小NS取值为-2、零ZO取值为0、正小PS取值为2、正中PM取值为4、正大PB取值为6；

其中，所述频率输出模糊状态查询表为：

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为负大NB和负大NB、或负大NB和负中NM、或负大NB和负小NS、或负大NB和零ZO、或负中NM和负大NB、或负中NM和负中NM、或负小NS和负大NB时，变频器的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为负大NB；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为零ZO和负大NB、或负小NS和负中NM、或负小NS和负小NS、或负中NM和负小NS、或负中NM和零ZO、或负大NB和正小PS时，变频器的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为负中NM；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为正小PS和负大NB、或零ZO和负中NM、或零ZO和负小NS、或负小NS和零ZO、或负中NM和正小PS、或负大NB和正中PM时，变频器的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为负小NS；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为负大NB和正大PB、或负中NM和正中PM、或负中NM和正大PB、或负小NS和正小PS、或负小NS和正中PM、或零ZO和零ZO、或正小PS和负中NM、或正小PS和负小NS、或正中PM和负大NB、或正中PM和负中NM、或正大PB和负大NB时，变频器的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为零ZO；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为负小NS和正大PB、或零ZO和正小PS、或零ZO和正中PM、或正小PS和零ZO、或正中PM和负小NS、或正大PB和负中NM时，变频器的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为正小PS；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为零ZO和正大PB、或正小PS和正小PS、或正小PS和正中PM、或正中PM和零ZO、或正中PM和正小PS、或正大PB和负中NM时，变频器的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为正中PM；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为正小PS和正大PB、或正中PM和正中PM、或正中PM和正大PB、或正大PB和零ZO、或正大PB和正小PS、或正大PB和正中PM、或正大PB和正大PB时，变频器的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为正大PB；

步骤六、确定变频器的频率输出γ_i的频率模糊量：主控制器根据第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果和第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果查询存储在存储器中且由主控制器预先制定好的变频器的频率输出频γ_i的模糊量查询表，得到变频器的频率输出γ_i的频率模糊量；

其中，所述变频器的频率输出频γ_i的模糊量查询表中每一个频率模糊量的规则为：主控制器通过第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的三角形隶属度函数计算第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果在两种不同的模糊状态下的隶属度值，其中，a₁为隶属度函数trimf(E_i)对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₁为隶属度函数trimf(E_i)对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₁为隶属度函数trimf(E_i)对应的三角形上部顶点的横坐标；

主控制器通过第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的三角形隶属度函数计算第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果在两种不同的模糊状态下的隶属度值，其中，a₂为隶属度函数trimf(EC_i)对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₂为隶属度函数trimf(EC_i)对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₂为隶属度函数trimf(EC_i)对应的三角形上部顶点的横坐标；

主控制器根据第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果在两种不同的模糊状态下的隶属度值和第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果在两种不同的模糊状态下的隶属度值，利用中心值平均算法得到变频器的频率输出γ_i的频率模糊量

步骤七、确定变频器的频率输出γ_i调节抽油机的冲次并调节油井的套压数据：主控制器利用平移原则对变频器的频率输出γ_i的频率模糊量进行平移后在进行反模糊处理，得到变频器的频率输出其中，f为变频器额定频率，为变频器的频率输出γ_i的频率模糊量的平移量且

根据变频器的频率输出γ_i调节抽油机的冲次，并根据油井套压变化值Δp，通过主控制器控制电磁阀调节油井的套压数据，当油井套压变化值Δp>0时，控制电磁阀打开降低油井的套压直至Δp＝0，当油井套压变化值Δp≤0时，控制电磁阀关闭，循环步骤二；

步骤八、修正油井动液面数据和油井套压初始设定值：当第i次获取的油井动液面测量值不满足0.7D₀≤D_i≤1.3D₀时，变频器以额定频率f为运行频率控制电动机连续抽油直至油井动液面数据恢复至油井动液面初始设定值D₀；同时，主控制器根据日产油量函数获取油井套压修正设定值并将油井套压修正设定值替换油井套压初始设定值P₀，循环步骤二，其中，Q为产油量检测仪获取的电动机的日产油量，R为所述日产油量的气油比，f_w为所述日产油量的含水率，η为抽油机的每日工作效率，{d₁,d₂,d₃,d₄,d₅,d₆}为该油井利用历史数据通过多元回归分析获取的日产油量函数的系数。

上述的方法，其特征在于：所述第i次动液面偏差e_i的基本论域为[-100,100]，所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的基本论域为[-10,10]，所述动液面偏差量化因子K_e为0.06，所述动液面偏差的变化率量化因子K_ec为0.6，所述变频器的频率输出γ_i的基本论域为[0,50]，变频器额定频率f为50Hz。

上述的方法，其特征在于：步骤六中所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为负大NB时，a₁＝-8，b₁＝-6，c₁＝-4；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为负中NM时，a₁＝-6，b₁＝-4，c₁＝-2；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为负小NS时，a₁＝-4，b₁＝-2，c₁＝0；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为零ZO时，a₁＝-2，b₁＝0，c₁＝2；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为正小PS时，a₁＝0，b₁＝2，c₁＝4；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为正中PM时，a₁＝2，b₁＝4，c₁＝6；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为正大PB时，a₁＝4，b₁＝6，c₁＝8；

步骤六中所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为负大NB时，a₂＝-8，b₂＝-6，c₂＝-4；所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为负中NM时，a₂＝-6，b₂＝-4，c₂＝-2；所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为负小NS时，a₂＝-4，b₂＝-2，c₂＝0；所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为零ZO时，a₂＝-2，b₂＝0，c₂＝2；所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为正小PS时，a₂＝0，b₂＝2，c₂＝4；所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为正中PM时，a₂＝2，b₂＝4，c₂＝6；所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为正大PB时，a₂＝4，b₂＝6，c₂＝8。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用的基于动液面与套压的抽油控制系统，通过设置气泵产生次声波探测油井深度，采用声波采集器获取次声波回波信号探测油井深度，利用油井实测深度与设定深度比较调节变频器输出频率，进而控制抽油机的冲次，同时利用压力传感器采集油井环空内压力，利用压力变化调节电磁阀开闭，进而实现油井环空内压力调节，有助于稳定动液面，使抽油机处于最佳抽油状态，便于推广使用。

2、本发明采用的基于动液面与套压的抽油控制系统，利用触摸屏设置油井初始动液面高度和油井套管环空初始套压，利用信号继电器驱动继电器进而带动交流接触器通电或断电，实现电动机的稳定供电；另外，设置第一通讯模块实现动液面套压检测仪与主控制器的通信、设置第二通讯模块实现变频器与主控制器的通信、设置第三通讯模块实现产油量检测仪与主控制器的通信，便于动液面套压检测仪、变频器和产油量检测仪的灵活放置，可靠稳定，使用效果好。

3、本发明采用的方法，步骤简单，利用双闭环控制系统同时获取动液面偏差和油井套压变化值，将动液面偏差和油井套压变化值结合调节抽油机的冲次，稳定动液面，设置动液面变动区间，当动液面在变动区间之内变化时，对动液面偏差和动液面偏差的变化率的模糊处理，确定变频器的频率输出模糊状态及频率输出模糊状态值，计算出变频器的频率输出的频率模糊量，再利用反模糊处理获取变频器的频率输出，实现电动机的精确控制；当动液面不在变动区间之内变化时，对油井动液面数据和油井套压初始设定值进行修复，使抽油机处于最佳抽油状态，便于推广使用。

综上所述，本发明设计新颖合理，利用油井实测深度与设定深度比较调节变频器输出频率，控制抽油机的冲次，利用压力变化调节电磁阀开闭，调节油井环空内压力，稳定动液面，使抽油机处于最佳抽油状态，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明基于动液面与套压的抽油控制系统的电路原理框图。

图2为本发明抽油控制系统中动液面套压检测仪的电路原理框图。

图3为本发明基于动液面与套压的抽油控制方法的方法流程框图。附图标记说明:

1—主控制器； 2—触摸屏； 3—存储器；

4—定时器； 5—信号继电器； 6—第一通讯模块；

7—第二通讯模块； 8—第三通讯模块； 9—动液面套压检测仪；

9-1—检测控制器； 9-2—声波采集器； 9-3—压力传感器；

9-4—A/D转换模块； 9-5—开关模块； 9-6—气泵；

9-7—检测通讯模块； 10—产油量检测仪； 11—继电器；

12—交流电源； 13—交流接触器； 14—变频器；

15—电动机； 16—抽油机； 17—调节器；

18—电磁阀。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明所述的基于动液面与套压的抽油控制系统，包括主控平台和安装在储油罐上用于检测抽油量的产油量检测仪10，以及均安装在油井口用于探测检测油井内数据的动液面套压检测仪9、用于控制抽油机16抽油效率的抽油调节机构和用于控制套管环空压力的电磁阀18，所述主控平台包括主控制器1以及均与主控制器1连接的触摸屏2、存储器3和定时器4，主控制器1的输出端接有用于控制电磁阀18开度的调节器17和用于驱动所述抽油调节机构的信号继电器5，所述抽油调节机构包括依次连接的交流电源12、交流接触器13、变频器14和电动机15，交流接触器13通过继电器11与信号继电器5连接，动液面套压检测仪9通过第一通讯模块6与主控制器1通讯，变频器14通过第二通讯模块7与主控制器1通讯，产油量检测仪10通过第三通讯模块8与主控制器1通讯；动液面套压检测仪9包括检测控制器9-1和与检测控制器9-1连接且用于与第一通讯模块6通讯的检测通讯模块9-7，检测控制器9-1的输出端接有用于探测动液面位置数据的气泵9-6，检测控制器9-1的输入端接有用于接收动液面位置数据的声波采集器9-2和用于检测套管环空压力的压力传感器9-3。

需要说明的是，主控平台实现对动液面套压检测仪9采集的数据处理、对产油量检测仪10采集的数据记录、同时控制抽油机16抽油效率和调节电磁阀18开度控制套管环空压力，通过在主控平台中的主控制器1上设置第一通讯模块6实现动液面套压检测仪9与主控制器1的通信、设置第二通讯模块7实现变频器14与主控制器1的通信、设置第三通讯模块8实现产油量检测仪10与主控制器1的通信，满足主控平台、动液面套压检测仪9、变频器14和储油罐的灵活放置，可靠稳定；主控制器1上连接的触摸屏2、存储器3和定时器4的目的分别是便于输入油井初始动液面高度和油井套管环空初始套压、存储抽油过程中各种参数、设定气泵9-6的工作时间间隔，实现监测动液面高度变化，稳定动液面；气泵9-6产生次声波探测油井深度，采用声波采集器9-2获取次声波回波信号探测油井深度，利用油井实测深度与设定深度比较调节变频器14输出频率，进而控制抽油机的冲次，同时利用压力传感器9-3采集油井环空内压力，利用压力变化调节电磁阀18开闭，进而实现油井环空内压力调节，有助于稳定动液面，使抽油机处于最佳抽油状态；交流接触器13通过继电器11与信号继电器5连接的目的是利用信号继电器5驱动继电器11进而带动交流接触器13通电或断电，实现电动机的稳定供电。

本实施例中，所述声波采集器9-2和压力传感器9-3均通过A/D转换模块9-4与检测控制器9-1的输入端相接，气泵9-6通过开关模块9-5与检测控制器9-1的输出端相接。

需要说明的是，声波采集器9-2和压力传感器9-3采集的信号均为模拟信号，A/D转换模块9-4可将该模拟信号转换为检测控制器9-1可识别的数字信号，实现油井动液面与套压数据采集的预处理，减少主控制器1的工作量，且数字信号传输过程中抗干扰性强。

本实施例中，所述检测通讯模块9-7、第一通讯模块6、第二通讯模块7和第三通讯模块8为有线通讯模块或无线通讯模块。

需要说明的是，实际油井一般处于空旷的野外，检测通讯模块9-7、第一通讯模块6、第二通讯模块7和第三通讯模块8为有线通讯模块时，可稳定信号传输；检测通讯模块9-7、第一通讯模块6、第二通讯模块7和第三通讯模块8为无线通讯模块时，可简化通信线路，设备布线灵活。

本实施例中，所述有线通讯模块为RS485串口通讯模块，所述无线通讯模块为ZIGBEE无线通讯模块。

本实施例中，所述存储器3为FLASH存储器和RAM存储器。

本实施例中，所述声波传感器9-2为微音器。

本实施例中，所述主控制器1和检测控制器9-1均为STM32F205控制器。

如图3所示的一种基于动液面与套压的抽油控制的方法，包括以下步骤：

步骤一、油井动液面与套压数据采集：检测控制器9-1以T为时间间隔周期性控制气泵9-6工作，探测油井套管环空内动液面位置数据，气泵9-6发出次声波信号，所述次声波信号在油井内套管内传播遇见动液面后形成回波信号，声波采集器2接收所述回波信号并传输至检测控制器9-1得到动液面位置数据，同时压力传感器9-3实时采集油井的套压数据并传输至检测控制器9-1，检测控制器9-1通过检测通讯模块9-7与第一通讯模块6通讯，将动液面位置数据和油井的套压数据传输至主控制器1；产油量检测仪10实时探测抽油机16抽出的抽油量，并通过第三通讯模块8，将抽油量数据传输至主控制器1；

步骤二、根据公式计算第i次动液面偏差e_i和第i次动液面偏差的变化率ec_i，其中，D₀为油井动液面初始设定值，D_i为声波采集器2第i次获取的油井动液面测量值，i为不小于2的正整数；

本实施例中，所述第i次动液面偏差e_i的基本论域为[-100,100]，所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的基本论域为[-10,10]，所述动液面偏差量化因子K_e为0.06，所述动液面偏差的变化率量化因子K_ec为0.6。

实际使用中，油井动液面深度一般在1000米左右，第i次动液面偏差e_i的基本论域为[-100,100]，第i次动液面偏差的变化率ec_i的基本论域为[-10,10]，满足实际油井动液面的波动情况。

根据公式Δp＝P₀-P，计算油井套压变化值Δp，其中，P₀为油井套压初始设定值，P为压力传感器9-3实时采集的油井套压测量值；

步骤四、动液面偏差和动液面偏差的变化率的模糊处理：主控制器1根据公式E_i＝e_i×K_e对第i次动液面偏差e_i进行量化，得到第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i，主控制器1定义第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态集合为{负大NB，负中NM，负小NS，零ZO，正小PS，正中PM，正大PB}，主控制器1对第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i按照四舍五入原则进行整数化处理，得到第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果其中，K_e为动液面偏差量化因子，第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊论域为[-6,6]，第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果的子集为{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}；

实际使用中，以第i次动液面偏差e_i取90为例，第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i为5.4，按照四舍五入原则第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果为5。

主控制器1根据公式EC_i＝ec_i×K_ec对第i次动液面偏差的变化率ec_i进行量化，得到第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i，主控制器1定义第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态集合为{负大NB，负中NM，负小NS，零ZO，正小PS，正中PM，正大PB}，主控制器1对第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i按照四舍五入原则进行整数化处理，得到第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果其中，K_ec为动液面偏差的变化率量化因子，第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊论域为[-6,6]，第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果的子集为{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}；

实际使用中，以第i次动液面偏差的变化率ec_i取9为例，第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i为5.4，按照四舍五入原则第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果为5。

步骤五、确定变频器的频率输出模糊状态及频率输出模糊状态值：主控制器1定义变频器14的频率输出γ_i的频率输出模糊状态集合为{负大NB，负中NM，负小NS，零ZO，正小PS，正中PM，正大PB}，查询存储在存储器3中且由主控制器1预先制定好的频率输出模糊状态查询表，得到变频器14的频率输出γ_i的频率输出模糊状态，所述变频器14的频率输出γ_i的模糊论域为[-6,6]，在变频器14的频率输出γ_i的模糊论域为[-6,6]上利用等分布原则确定变频器14的频率输出γ_i的频率输出模糊状态值，即变频器14的频率输出γ_i的频率输出模糊状态负大NB取值为-6、负中NM取值为-4、负小NS取值为-2、零ZO取值为0、正小PS取值为2、正中PM取值为4、正大PB取值为6；

本实施例中，所述变频器14的频率输出γ_i的基本论域为[0,50]，变频器14额定频率f为50Hz。

其中，所述频率输出模糊状态查询表为：

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为负大NB和负大NB、或负大NB和负中NM、或负大NB和负小NS、或负大NB和零ZO、或负中NM和负大NB、或负中NM和负中NM、或负小NS和负大NB时，变频器14的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为负大NB；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为零ZO和负大NB、或负小NS和负中NM、或负小NS和负小NS、或负中NM和负小NS、或负中NM和零ZO、或负大NB和正小PS时，变频器14的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为负中NM；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为正小PS和负大NB、或零ZO和负中NM、或零ZO和负小NS、或负小NS和零ZO、或负中NM和正小PS、或负大NB和正中PM时，变频器14的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为负小NS；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为负大NB和正大PB、或负中NM和正中PM、或负中NM和正大PB、或负小NS和正小PS、或负小NS和正中PM、或零ZO和零ZO、或正小PS和负中NM、或正小PS和负小NS、或正中PM和负大NB、或正中PM和负中NM、或正大PB和负大NB时，变频器14的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为零ZO；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为负小NS和正大PB、或零ZO和正小PS、或零ZO和正中PM、或正小PS和零ZO、或正中PM和负小NS、或正大PB和负中NM时，变频器14的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为正小PS；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为零ZO和正大PB、或正小PS和正小PS、或正小PS和正中PM、或正中PM和零ZO、或正中PM和正小PS、或正大PB和负中NM时，变频器14的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为正中PM；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为正小PS和正大PB、或正中PM和正中PM、或正中PM和正大PB、或正大PB和零ZO、或正大PB和正小PS、或正大PB和正中PM、或正大PB和正大PB时，变频器14的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为正大PB；

本实施例中，所述频率输出模糊状态查询表为表1。

表1

步骤六、确定变频器的频率输出γ_i的频率模糊量：主控制器1根据第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果和第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果查询存储在存储器3中且由主控制器1预先制定好的变频器的频率输出频γ_i的模糊量查询表，得到变频器14的频率输出γ_i的频率模糊量；

其中，所述变频器的频率输出频γ_i的模糊量查询表中每一个频率模糊量的规则为：主控制器1通过第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的三角形隶属度函数计算第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果在两种不同的模糊状态下的隶属度值，其中，a₁为隶属度函数trimf(E_i)对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₁为隶属度函数trimf(E_i)对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₁为隶属度函数trimf(E_i)对应的三角形上部顶点的横坐标；

本实施例中，步骤六中所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为负大NB时，a₁＝-8，b₁＝-6，c₁＝-4；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为负中NM时，a₁＝-6，b₁＝-4，c₁＝-2；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为负小NS时，a₁＝-4，b₁＝-2，c₁＝0；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为零ZO时，a₁＝-2，b₁＝0，c₁＝2；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为正小PS时，a₁＝0，b₁＝2，c₁＝4；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为正中PM时，a₁＝2，b₁＝4，c₁＝6；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为正大PB时，a₁＝4，b₁＝6，c₁＝8；

本实施例中，第i次动液面偏差e_i的隶属度矢量表为表2。

表2

trimf(E_i)	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	5	6
														NB	1	0.5
NM		0.5	1	0.5
														NS			0.5	1	0.5
ZO						0.5	1	0.5
														PS						0.5	1	0.5
PM										0.5	1	0.5
														PB									0.5	1

主控制器1通过第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的三角形隶属度函数计算第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果在两种不同的模糊状态下的隶属度值，其中，a₂为隶属度函数trimf(EC_i)对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₂为隶属度函数trimf(EC_i)对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₂为隶属度函数trimf(EC_i)对应的三角形上部顶点的横坐标；

本实施例中，步骤六中所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为负大NB时，a₂＝-8，b₂＝-6，c₂＝-4；所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为负中NM时，a₂＝-6，b₂＝-4，c₂＝-2；所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为负小NS时，a₂＝-4，b₂＝-2，c₂＝0；所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为零ZO时，a₂＝-2，b₂＝0，c₂＝2；所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为正小PS时，a₂＝0，b₂＝2，c₂＝4；所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为正中PM时，a₂＝2，b₂＝4，c₂＝6；所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态为正大PB时，a₂＝4，b₂＝6，c₂＝8。

本实施例中，第i次动液面偏差的变化率ec_i的隶属度矢量表为表3。

表3

trimf(EC_i)	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	5	6
														NB	1	0.5
NM		0.5	1	0.5
														NS			0.5	1	0.5
ZO						0.5	1	0.5
														PS						0.5	1	0.5
PM										0.5	1	0.5
														PB									0.5	1

主控制器1根据第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果在两种不同的模糊状态下的隶属度值和第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果在两种不同的模糊状态下的隶属度值，利用中心值平均算法得到变频器14的频率输出γ_i的频率模糊量

本实施例中，以第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果取3和第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果取-1为例，第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果取3时，第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的第一种模糊状态为正小PS，对应的隶属度0.5；第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的第二种模糊状态为正中PM，对应的隶属度0.5；

第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果取-1时，第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的第一种模糊状态为负小NS，对应的隶属度0.5；第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的第二种模糊状态为零ZO，对应的隶属度0.5；

第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的两种模糊状态和第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的两种模糊状态两两组合，查表1得到变频器的频率输出模糊状态{零ZO，正小PS，正小PS，正中PM}，利用中心值平均算法得到变频器14的频率输出γ_i的频率模糊量以此类推获得变频器14的频率输出频γ_i的模糊量查询表，如表4。

表4

步骤七、确定变频器的频率输出γ_i调节抽油机的冲次并调节油井的套压数据：主控制器1利用平移原则对变频器14的频率输出γ_i的频率模糊量进行平移后在进行反模糊处理，得到变频器14的频率输出其中，f为变频器14额定频率，为变频器14的频率输出γ_i的频率模糊量的平移量且

需要说明的是，由于频率没有负值，因此，对频率模糊量进行偏移6位，即频率模糊量的平移量当频率模糊量为-3时，频率模糊量的平移量此时变频器14的频率输出当频率模糊量为3时，频率模糊量的平移量此时变频器14的频率输出

根据变频器14的频率输出γ_i调节抽油机的冲次，并根据油井套压变化值Δp，通过主控制器1控制电磁阀18调节油井的套压数据，当油井套压变化值Δp>0时，控制电磁阀18打开降低油井的套压直至Δp＝0，当油井套压变化值Δp≤0时，控制电磁阀18关闭，循环步骤二；

步骤八、修正油井动液面数据和油井套压初始设定值：当第i次获取的油井动液面测量值不满足0.7D₀≤D_i≤1.3D₀时，变频器14以额定频率f为运行频率控制电动机15连续抽油直至油井动液面数据恢复至油井动液面初始设定值D₀；同时，主控制器1根据日产油量函数获取油井套压修正设定值并将油井套压修正设定值替换油井套压初始设定值P₀，循环步骤二，其中，Q为产油量检测仪10获取的电动机15的日产油量，R为所述日产油量的气油比，f_w为所述日产油量的含水率，η为抽油机16的每日工作效率，{d₁,d₂,d₃,d₄,d₅,d₆}为该油井利用历史数据通过多元回归分析获取的日产油量函数的系数。

实际使用中，利用产油量检测仪10获取的电动机15的日产油量、所述日产油量的气油比、所述日产油量的含水率和抽油机16的每日工作效率修正油井套压初始设定值，调节油井环空内压力，稳定动液面，使抽油机处于最佳抽油状态。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：包括主控平台和安装在储油罐上用于检测抽油量的产油量检测仪(10)，以及均安装在油井口用于探测检测油井内数据的动液面套压检测仪(9)、用于控制抽油机(16)抽油效率的抽油调节机构和用于控制套管环空压力的电磁阀(18)，所述主控平台包括主控制器(1)以及均与主控制器(1)连接的触摸屏(2)、存储器(3)和定时器(4)，主控制器(1)的输出端接有用于控制电磁阀(18)开度的调节器(17)和用于驱动所述抽油调节机构的信号继电器(5)，所述抽油调节机构包括依次连接的交流电源(12)、交流接触器(13)、变频器(14)和电动机(15)，交流接触器(13)通过继电器(11)与信号继电器(5)连接，动液面套压检测仪(9)通过第一通讯模块(6)与主控制器(1)通讯，变频器(14)通过第二通讯模块(7)与主控制器(1)通讯，产油量检测仪(10)通过第三通讯模块(8)与主控制器(1)通讯；动液面套压检测仪(9)包括检测控制器(9-1)和与检测控制器(9-1)连接且用于与第一通讯模块(6)通讯的检测通讯模块(9-7)，检测控制器(9-1)的输出端接有用于探测动液面位置数据的气泵(9-6)，检测控制器(9-1)的输入端接有用于接收动液面位置数据的声波采集器(9-2)和用于检测套管环空压力的压力传感器(9-3)。

2.按照权利要求1所述的基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：所述声波采集器(9-2)和压力传感器(9-3)均通过A/D转换模块(9-4)与检测控制器(9-1)的输入端相接，气泵(9-6)通过开关模块(9-5)与检测控制器(9-1)的输出端相接。

3.按照权利要求1所述的基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：所述检测通讯模块(9-7)、第一通讯模块(6)、第二通讯模块(7)和第三通讯模块(8)为有线通讯模块或无线通讯模块。

4.按照权利要求3所述的基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：所述有线通讯模块为RS485串口通讯模块，所述无线通讯模块为ZIGBEE无线通讯模块。

5.按照权利要求1所述的基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：所述存储器(3)为FLASH存储器和RAM存储器。

6.按照权利要求1所述的基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：所述声波传感器(9-2)为微音器。

7.按照权利要求1所述的基于动液面与套压的抽油控制系统，其特征在于：所述主控制器(1)和检测控制器(9-1)均为STM32F205控制器。

8.一种利用如权利要求1所述系统进行基于动液面与套压的抽油控制的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、油井动液面与套压数据采集：检测控制器(9-1)以T为时间间隔周期性控制气泵(9-6)工作，探测油井套管环空内动液面位置数据，气泵(9-6)发出次声波信号，所述次声波信号在油井内套管内传播遇见动液面后形成回波信号，声波采集器(2)接收所述回波信号并传输至检测控制器(9-1)得到动液面位置数据，同时压力传感器(9-3)实时采集油井的套压数据并传输至检测控制器(9-1)，检测控制器(9-1)通过检测通讯模块(9-7)与第一通讯模块(6)通讯，将动液面位置数据和油井的套压数据传输至主控制器(1)；产油量检测仪(10)实时探测抽油机(16)抽出的抽油量，并通过第三通讯模块(8)，将抽油量数据传输至主控制器(1)；

步骤二、根据公式计算第i次动液面偏差e_i和第i次动液面偏差的变化率ec_i，其中，D₀为油井动液面初始设定值，D_i为声波采集器(2)第i次获取的油井动液面测量值，i为不小于2的正整数；

根据公式Δp＝P₀-P，计算油井套压变化值Δp，其中，P₀为油井套压初始设定值，P为压力传感器(9-3)实时采集的油井套压测量值；

步骤四、动液面偏差和动液面偏差的变化率的模糊处理：主控制器(1)根据公式E_i＝e_i×K_e对第i次动液面偏差e_i进行量化，得到第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i，主控制器(1)定义第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态集合为{负大NB，负中NM，负小NS，零ZO，正小PS，正中PM，正大PB}，主控制器(1)对第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i按照四舍五入原则进行整数化处理，得到第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果其中，K_e为动液面偏差量化因子，第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊论域为[-6,6]，第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果的子集为{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}；

主控制器(1)根据公式EC_i＝ec_i×K_ec对第i次动液面偏差的变化率ec_i进行量化，得到第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i，主控制器(1)定义第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊状态集合为{负大NB，负中NM，负小NS，零ZO，正小PS，正中PM，正大PB}，主控制器(1)对第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i按照四舍五入原则进行整数化处理，得到第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果其中，K_ec为动液面偏差的变化率量化因子，第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的模糊论域为[-6,6]，第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果的子集为{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}；

步骤五、确定变频器的频率输出模糊状态及频率输出模糊状态值：主控制器(1)定义变频器(14)的频率输出γ_i的频率输出模糊状态集合为{负大NB，负中NM，负小NS，零ZO，正小PS，正中PM，正大PB}，查询存储在存储器(3)中且由主控制器(1)预先制定好的频率输出模糊状态查询表，得到变频器(14)的频率输出γ_i的频率输出模糊状态，所述变频器(14)的频率输出γ_i的模糊论域为[-6,6]，在变频器(14)的频率输出γ_i的模糊论域为[-6,6]上利用等分布原则确定变频器(14)的频率输出γ_i的频率输出模糊状态值，即变频器(14)的频率输出γ_i的频率输出模糊状态负大NB取值为-6、负中NM取值为-4、负小NS取值为-2、零ZO取值为0、正小PS取值为2、正中PM取值为4、正大PB取值为6；

其中，所述频率输出模糊状态查询表为：

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为负大NB和负大NB、或负大NB和负中NM、或负大NB和负小NS、或负大NB和零ZO、或负中NM和负大NB、或负中NM和负中NM、或负小NS和负大NB时，变频器(14)的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为负大NB；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为零ZO和负大NB、或负小NS和负中NM、或负小NS和负小NS、或负中NM和负小NS、或负中NM和零ZO、或负大NB和正小PS时，变频器(14)的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为负中NM；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为正小PS和负大NB、或零ZO和负中NM、或零ZO和负小NS、或负小NS和零ZO、或负中NM和正小PS、或负大NB和正中PM时，变频器(14)的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为负小NS；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为负大NB和正大PB、或负中NM和正中PM、或负中NM和正大PB、或负小NS和正小PS、或负小NS和正中PM、或零ZO和零ZO、或正小PS和负中NM、或正小PS和负小NS、或正中PM和负大NB、或正中PM和负中NM、或正大PB和负大NB时，变频器(14)的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为零ZO；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为负小NS和正大PB、或零ZO和正小PS、或零ZO和正中PM、或正小PS和零ZO、或正中PM和负小NS、或正大PB和负中NM时，变频器(14)的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为正小PS；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为零ZO和正大PB、或正小PS和正小PS、或正小PS和正中PM、或正中PM和零ZO、或正中PM和正小PS、或正大PB和负中NM时，变频器(14)的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为正中PM；

当E_i的模糊状态和EC_i的模糊状态分别为正小PS和正大PB、或正中PM和正中PM、或正中PM和正大PB、或正大PB和零ZO、或正大PB和正小PS、或正大PB和正中PM、或正大PB和正大PB时，变频器(14)的频率输出γ_i的频率输出模糊状态为正大PB；

步骤六、确定变频器的频率输出γ_i的频率模糊量：主控制器(1)根据第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果和第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果查询存储在存储器(3)中且由主控制器(1)预先制定好的变频器的频率输出频γ_i的模糊量查询表，得到变频器(14)的频率输出γ_i的频率模糊量；

其中，所述变频器的频率输出频γ_i的模糊量查询表中每一个频率模糊量的规则为：主控制器(1)通过第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的三角形隶属度函数计算第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果在两种不同的模糊状态下的隶属度值，其中，a₁为隶属度函数trimf(E_i)对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₁为隶属度函数trimf(E_i)对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₁为隶属度函数trimf(E_i)对应的三角形上部顶点的横坐标；

主控制器(1)通过第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的三角形隶属度函数计算第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果在两种不同的模糊状态下的隶属度值，其中，a₂为隶属度函数trimf(EC_i)对应的三角形底边左顶点的横坐标，b₂为隶属度函数trimf(EC_i)对应的三角形底边右顶点的横坐标，c₂为隶属度函数trimf(EC_i)对应的三角形上部顶点的横坐标；

主控制器(1)根据第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的整数化结果在两种不同的模糊状态下的隶属度值和第i次动液面偏差的变化率ec_i的模糊量EC_i的整数化结果在两种不同的模糊状态下的隶属度值，利用中心值平均算法得到变频器(14)的频率输出γ_i的频率模糊量

步骤七、确定变频器的频率输出γ_i调节抽油机的冲次并调节油井的套压数据：主控制器(1)利用平移原则对变频器(14)的频率输出γ_i的频率模糊量进行平移后在进行反模糊处理，得到变频器(14)的频率输出其中，f为变频器(14)额定频率，为变频器(14)的频率输出γ_i的频率模糊量的平移量且

根据变频器(14)的频率输出γ_i调节抽油机的冲次，并根据油井套压变化值Δp，通过主控制器(1)控制电磁阀(18)调节油井的套压数据，当油井套压变化值Δp>0时，控制电磁阀(18)打开降低油井的套压直至Δp＝0，当油井套压变化值Δp≤0时，控制电磁阀(18)关闭，循环步骤二；

步骤八、修正油井动液面数据和油井套压初始设定值：当第i次获取的油井动液面测量值不满足0.7D₀≤D_i≤1.3D₀时，变频器(14)以额定频率f为运行频率控制电动机(15)连续抽油直至油井动液面数据恢复至油井动液面初始设定值D₀；同时，主控制器(1)根据日产油量函数获取油井套压修正设定值并将油井套压修正设定值替换油井套压初始设定值P₀，循环步骤二，其中，Q为产油量检测仪(10)获取的电动机(15)的日产油量，R为所述日产油量的气油比，f_w为所述日产油量的含水率，η为抽油机(16)的每日工作效率，{d₁,d₂,d₃,d₄,d₅,d₆}为该油井利用历史数据通过多元回归分析获取的日产油量函数的系数。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：所述第i次动液面偏差e_i的基本论域为[-100,100]，所述第i次动液面偏差的变化率ec_i的基本论域为[-10,10]，所述动液面偏差量化因子K_e为0.06，所述动液面偏差的变化率量化因子K_ec为0.6，所述变频器(14)的频率输出γ_i的基本论域为[0,50]，变频器(14)额定频率f为50Hz。

10.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤六中所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为负大NB时，a₁＝-8，b₁＝-6，c₁＝-4；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为负中NM时，a₁＝-6，b₁＝-4，c₁＝-2；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为负小NS时，a₁＝-4，b₁＝-2，c₁＝0；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为零ZO时，a₁＝-2，b₁＝0，c₁＝2；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为正小PS时，a₁＝0，b₁＝2，c₁＝4；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为正中PM时，a₁＝2，b₁＝4，c₁＝6；所述第i次动液面偏差e_i的模糊量E_i的模糊状态为正大PB时，a₁＝4，b₁＝6，c₁＝8；