CN108386350B - 电动潜油泵抽油系统错峰工作控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油工程抽油系统控制技术领域，是电动潜油泵抽油系统的错峰工作控制方法及电动潜油泵抽油系统，前者包括电动潜油泵抽油系统上电，将各个设备进行初始化；设置初始值：核心控制器读取一台电动潜油泵的手动/自动状态；接收到启动命令后，核心控制器读取系统当前时间T1，并读取当前的井下压力P；核心控制器中根据读取的T1值判断现在属于哪个错峰阶段；根据不同的错峰阶段执行不同的步骤，重复执行错峰阶段的各个步骤，直至第n潜油泵被自动开启；等待设备停止信号，若核心控制器得到停止信号则进入步骤12；将所有的潜油泵停止运行，并进入待机状态。本发明使井下电动潜油泵错峰工作，从而起到了降低变压器容量，达到了节能降耗的作用。

Description

电动潜油泵抽油系统错峰工作控制方法及系统

技术领域

本发明涉及石油工程抽油系统控制技术领域，是一种电动潜油泵抽油系统错峰工作控制方法及系统，具体是一种电动潜油泵抽油系统的错峰工作控制方法及电动潜油泵抽油系统。

背景技术

传统的电动潜油泵均采用不间断式连续工作模式，以提高产出油量，我国大多数油田均采用此种方式来控制电动潜油泵工作。在平台井上生产井数多，所有的井下电动潜油泵同时工作用电负荷大，而且要求变压器容量大，从而造成用电量高，损耗高，造成采油成本不断增加。

发明内容

本发明提供了一种电动潜油泵抽油系统错峰工作控制方法及系统，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的电动潜油泵同时工作的用电负荷大，所要求的变压器容量也大，易导致设备故障并增大了成本的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种电动潜油泵抽油系统错峰工作控制方法,包括以下步骤：

步骤1，按照电动潜油泵抽油系统完成各个设备的组建和接线；

步骤2，电动潜油泵抽油系统上电，将各个设备进行初始化；

步骤3，通过本地触摸显示屏或远程中控站进行设置：设置被启动的电动潜油泵的当前时间为T₁，标准液位高度为H，液体密度ρ；将H和ρ写入核心控制器中；在核心控制器中设置错峰阶段1的开始时间为T₂、结束时间为T₃；错峰阶段1时的抽油机最高冲次为N₁、最低冲次为N₂；错峰阶段2的开始时间为T₄、结束时间为T₅；错峰阶段2时的抽油机最高冲次为N₃、最低冲次为N₄；错峰阶段3的开始时间为T₆、结束时间为T₇；错峰阶段3的抽油机最高冲次为N₅、最低冲次为N₆；

步骤4，核心控制器读取一台电动潜油泵的手动/自动状态；如果潜油泵处于手动状态，则继续读取下一台电动潜油泵的手动/自动状态；如果处于自动状态，则执行步骤5；

步骤5，核心控制器发送启动指令至某一变频器，核心控制器读取系统当前时间T₁并读取当前的井下压力P，执行步骤6；

步骤6，核心控制器根据读取的当前时间T₁值，判断当前时间T₁属于哪个错峰阶段；若T₁值在T₂至T₃时间区间中，则判定为错峰阶段1，核心控制器读取当前的井下压力P₁，执行步骤7；若T₁值在T₄至T₅时间区间中，则判定为错峰阶段2，核心控制器读取当前的井下压力P₂，执行步骤8；若T₁值在T₆至T₇时间区间中，则判定为错峰阶段3，核心控制器读取当前的井下压力P₃，执行步骤9；

步骤7，根据公式：P₁=ρgH₁可以计算出H₁的值，若H₁＞H，则启动潜油电泵并按最大冲次N₁运行；否则按最小冲次N₂运行；执行步骤10；

步骤8，根据公式：P₂=ρgH₂可以计算出H₂的值，若H₂＞H，则启动电动潜油电泵并按最大冲次N3运行；否则按最小冲次N₄运行；执行步骤10；

步骤9，根据公式：P₃=ρgH₃可以计算出H₃的值，若H₃＞H，则启动电动潜油电泵并按最大冲次N₅运行；否则按最小冲次N₆运行；执行步骤10；

步骤10，重复执行步骤4至步骤9，直至第n潜油泵被自动开启；

步骤11，等待设备停止信号，若核心控制器得到停止信号则进入步骤12；

步骤12，将所有的潜油泵停止运行，并进入待机状态。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种电动潜油泵抽油系统包括远程中控站、核心控制器、Modbus设备、第一变频器、第二变频器、第n变频器、第一潜油泵、第二潜油泵和第n潜油泵，所述第一潜油泵与第一变频器连接、第二潜油泵与第二变频器连接、第n潜油泵与第n变频器连接，所述第一变频器、第二变频器和第n变频器均与Modbus设备连接，核心控制器上设置有串口和以太网口，所述核心控制器通过串口与Modbus设备连接；所述核心控制器的以太网口通过无线网络与远程中控站之间TCP/IP通信。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述还包括触摸式显示屏，触摸式显示屏与核心控制器之间电连接。

本发明通过智能错峰工作控制方法可以优化平台井所有电动潜油泵工作制度，使井下电动潜油泵错峰工作，从而起到了降低变压器的调节容量，达到了节能降耗，降低运营成本、提高产量和经济效益的作用。

附图说明

附图1为本发明实施例1的流程图。

附图2为本发明实施例2的控制示意图。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1所示，该电动潜油泵抽油系统错峰工作控制方法,包括以下步骤：

步骤1，按照电动潜油泵抽油系统完成各个设备的组建和接线；

步骤2，电动潜油泵抽油系统上电，将各个设备进行初始化；

步骤3，通过本地触摸显示屏或远程中控站进行设置：设置被启动的电动潜油泵的当前时间为T₁，标准液位高度为H，液体密度ρ；将H和ρ写入核心控制器中；在核心控制器中设置错峰阶段1的开始时间为T₂、结束时间为T₃；错峰阶段1时的抽油机最高冲次为N₁、最低冲次为N₂；错峰阶段2的开始时间为T₄、结束时间为T₅；错峰阶段2时的抽油机最高冲次为N₃、最低冲次为N₄；错峰阶段3的开始时间为T₆、结束时间为T₇；错峰阶段3的抽油机最高冲次为N₅、最低冲次为N₆；

步骤4，核心控制器读取一台电动潜油泵的手动/自动状态；如果潜油泵处于手动状态，则继续读取下一台电动潜油泵的手动/自动状态；如果处于自动状态，则执行步骤5；

步骤5，核心控制器发送启动指令至某一变频器，核心控制器读取系统当前时间T₁并读取当前的井下压力P，执行步骤6；

步骤6，核心控制器根据读取的当前时间T₁值，判断当前时间T₁属于哪个错峰阶段；若T₁值在T₂至T₃时间区间中，则判定为错峰阶段1，核心控制器读取当前的井下压力P₁，执行步骤7；若T₁值在T₄至T₅时间区间中，则判定为错峰阶段2，核心控制器读取当前的井下压力P₂，执行步骤8；若T₁值在T₆至T₇时间区间中，则判定为错峰阶段3，核心控制器读取当前的井下压力P₃，执行步骤9；

步骤7，根据公式：P₁=ρgH₁可以计算出H₁的值，若H₁＞H，则启动潜油电泵并按最大冲次N₁运行；否则按最小冲次N₂运行；执行步骤10；

步骤8，根据公式：P₂=ρgH₂可以计算出H₂的值，若H₂＞H，则启动电动潜油电泵并按最大冲次N3运行；否则按最小冲次N₄运行；执行步骤10；

步骤9，根据公式：P₃=ρgH₃可以计算出H₃的值，若H₃＞H，则启动电动潜油电泵并按最大冲次N₅运行；否则按最小冲次N₆运行；执行步骤10；

步骤10，重复执行步骤4至步骤9，直至第n潜油泵被自动开启；

步骤11，等待设备停止信号，若核心控制器得到停止信号则进入步骤12；

步骤12，将所有的潜油泵停止运行，并进入待机状态。

实施例2：如附图2所示，该电动潜油泵抽油系统包括远程中控站、核心控制器、Modbus设备、第一变频器、第二变频器、第n变频器、第一潜油泵、第二潜油泵和第n潜油泵，所述第一潜油泵与第一变频器连接、第二潜油泵与第二变频器连接、第n潜油泵与第n变频器连接，所述第一变频器、第二变频器和第n变频器均与Modbus设备连接，核心控制器上设置有串口和以太网口，所述核心控制器通过串口与Modbus设备连接；所述核心控制器的以太网口通过无线网络与远程中控站之间TCP/IP通信。

实际工作时，通过核心控制器与Modbus设备在串行链路上的数据通信，从而实现核心控制器远程对各变频器的控制，技术人员通过远程中控站对工业现场工艺参数进行信息化管理。

可根据实际需要，对上述电动潜油泵抽油系统作进一步优化或/和改进：

如附图2所示，还包括触摸式显示屏，触摸式显示屏与核心控制器之间电连接。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (1)

1.一种电动潜油泵抽油系统错峰工作控制方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，按照电动潜油泵抽油系统完成各个设备的组建和接线；

步骤2，电动潜油泵抽油系统上电，将各个设备进行初始化；

步骤3，通过本地触摸显示屏或远程中控站进行设置：设置被启动的电动潜油泵的当前时间为T₁，标准液位高度为H，液体密度ρ；将H和ρ写入核心控制器中；在核心控制器中设置错峰阶段1的开始时间为T₂、结束时间为T₃；错峰阶段1时的抽油机最高冲次为N₁、最低冲次为N₂；错峰阶段2的开始时间为T₄、结束时间为T₅；错峰阶段2时的抽油机最高冲次为N₃、最低冲次为N₄；错峰阶段3的开始时间为T₆、结束时间为T₇；错峰阶段3的抽油机最高冲次为N₅、最低冲次为N₆；

步骤4，核心控制器读取一台电动潜油泵的手动/自动状态；如果电动潜油泵处于手动状态，则继续读取下一台电动潜油泵的手动/自动状态；如果处于自动状态，则执行步骤5；

步骤5，核心控制器发送启动指令至某一变频器，核心控制器读取系统当前时间T₁并读取当前的井下压力P，执行步骤6；

步骤6，核心控制器根据读取的当前时间T₁值，判断当前时间T₁属于哪个错峰阶段；若T₁值在T₂至T₃时间区间中，则判定为错峰阶段1，核心控制器读取当前的井下压力P₁，执行步骤7；若T₁值在T₄至T₅时间区间中，则判定为错峰阶段2，核心控制器读取当前的井下压力P₂，执行步骤8；若T₁值在T₆至T₇时间区间中，则判定为错峰阶段3，核心控制器读取当前的井下压力P₃，执行步骤9；

步骤7，根据公式：P₁=ρgH₁可以计算出H₁的值，若H₁＞H，则启动电动潜油泵并按最大冲次N₁运行；否则按最小冲次N₂运行；执行步骤10；

步骤8，根据公式：P₂=ρgH₂可以计算出H₂的值，若H₂＞H，则启动电动潜油泵并按最大冲次N3运行；否则按最小冲次N₄运行；执行步骤10；

步骤9，根据公式：P₃=ρgH₃可以计算出H₃的值，若H₃＞H，则启动电动潜油泵并按最大冲次N₅运行；否则按最小冲次N₆运行；执行步骤10；

步骤10，重复执行步骤4至步骤9，直至第n电动潜油泵被自动开启；

步骤11，等待设备停止信号，若核心控制器得到停止信号则进入步骤12；

步骤12，将所有的电动潜油泵停止运行，并进入待机状态。

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