CN111119805B - 一种油井自动化抽汲方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明一种油井自动化抽汲方法、装置及系统，属于油气田井下作业技术领域，本发明公开的一种油井自动化抽汲方法，用于控制系统中，包括：步骤101，控制抽子下降，并实时获取第一信息，且当，第一信息缓增时下转到步骤102，第一信息降低时下转到步骤103，第一信息为零时下转到步骤104；本发明一种油井自动化抽汲方法通过采用自动化、智能化、信息化方式将人员从繁重的体力劳动之中解脱出来，减少作业人数，有效的规避安全风险，提升施工质量，实现抽汲作业的自动化控制，降低操作人员的劳动强度，提高抽汲作业的自动化水平。
Description
技术领域
本发明属于油气田井下作业技术领域，具体涉及一种油井自动化抽汲方法、装置及系统。
背景技术
在石油勘探开发的各项施工中，抽汲作业是一个重要环节。
随着以低渗、低压为特点的非自喷层和非自喷井所占的比例越来越大，抽汲作业的工作量也随之加重。抽汲作业的主要动力来源和设备是通井机或修井机，通过手动操作和刹把制动来实现载荷的起升和下放工作。
发明人在实现本发明实施例的过程中，发现背景技术中至少存在以下缺陷：
在抽汲作业过程中，抽汲作业的关键参数点都是依靠操作人员的经验来判断操作，自动化程度不高，操作人员的劳动强度大，生产效率低下。
发明内容
本发明提供一种油井自动化抽汲方法、装置及系统，目的在于解决上述问题，解决在抽汲作业过程中，抽汲作业的关键参数点都是依靠操作人员的经验来判断操作，自动化程度不高，操作人员的劳动强度大，生产效率低下的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种油井自动化抽汲方法，用于控制系统中，包括：
步骤101，控制抽子下降，并实时获取第一信息，所述第一信息为起降抽子的绳索的张力值；且当，第一信息缓增时下转到步骤102，第一信息降低时下转到步骤103，第一信息为零时下转到步骤104；
步骤102，控制抽子匀速下降，直到第一信息降低时下转到步骤103；
步骤103，随获取到第一信息的降低，降低抽子的下降速度，并转到步骤105；
步骤104，将抽子提升一定高度后转到步骤101，若步骤101仍经预设次数转到本步骤则停机报警；
步骤105，下放抽子到预定深度后上提抽子到初始位置，完成后转到步骤101。
所述步骤101中还包括，获取第二信息，并通过第二信息的增减比例对第一信息的增减比例进行同步验证，若第二信息的增减比例与第一信息的增减比例没有同步增减，则停机警报，所述第二信息为绳索下放抽子至井内的绳索和抽子的总重。
所述步骤101中还包括，获取第三信息，通过第三信息获取绳索增加的悬挂自重数据，并将绳索的悬挂自重数据与第二信息的增加值进行验证，若绳索的悬挂自重数据与第二信息的增加值不符则停机报警，所述第三信息为绳索的下放长度。
所述步骤101中还包括，获取第三信息和井内数据，通过实时检测第三信息确定抽子在井内位置，使抽子在井内液面前进行匀速下降，并在接近井内液面时提前减速，所述第三信息为绳索的下放长度；
所述步骤101中还包括：
在检测到第一信息降低时，记录第三信息的值，并将该值替换井内数据中的油井液面位置信息。
所述步骤101之前还包括：
步骤x，获取用户预设数据，所述预设数据包括抽子的升降速度数据、抽子的升降减速数据、抽子受阻时重复上提操作的次数数据、抽子的质量数据、钢丝绳破断力、油井内的液面位置数据、绳索每米质量数据、抽子的初始位置和抽子下降到的预设深度数据。
一种油井自动化抽汲装置，用于控制系统中，包括：
第一抽子控制模块，用于控制系统控制抽子下降，并实时获取第一信息，所述第一信息为绳索的张力值；且当，第一信息缓增时下转到第二抽子控制模块，第一信息降低时下转到第三抽子控制模块，第一信息为零时下转到停机报警模块；
第二抽子控制模块，用于控制抽子匀速下降，直到第一信息降低时下转到第三抽子控制模块；
第三抽子控制模块，用于随获取到第一信息的降低，降低抽子的下降速度，并转到第四抽子控制模块；
停机报警模块，用于将抽子提升一定高度后转到第一抽子控制模块，若第一抽子控制模块仍经预设次数转到本停机报警模块则停机报警；
第四抽子控制模块，用于下放抽子到预定深度后上提抽子到初始位置，完成后转到第一抽子控制模块。
所述第一抽子控制模块内还包括：
第一验证模块，用于获取第二信息，并通过第二信息的增减比例对第一信息的增减比例进行同步验证，若第二信息的增减比例与第一信息的增减比例没有同步增减，则停机警报，所述第二信息为绳索下放抽子至井内的绳索和抽子的总重；
第二验证模块，用于获取第三信息，通过第三信息获取绳索增加的悬挂自重数据，并将绳索的悬挂自重数据与第二信息的增加值进行验证，若绳索的悬挂自重数据与第二信息的增加值不符则停机报警，所述第三信息为绳索的下放长度。
所述第一抽子控制模块内还包括：
预减速模块，用于获取第三信息和井内数据，通过实时检测第三信息确定抽子在井内位置，使抽子在井内液面前进行匀速下降，并在接近井内液面时提前减速，所述第三信息为绳索的下放长度；
液面数据更新模块，用于在检测到第一信息降低时，记录第三信息的值，并将该值替换井内数据中的油井液面位置信息。
还包括：
预设数据模块，用于获取用户预设数据，所述预设数据包括抽子的升降速度数据、抽子的升降减速数据、抽子受阻时重复上提操作的次数数据、抽子的质量数据、钢丝绳破断力、油井内的液面位置数据、绳索每米质量数据、抽子的初始位置和抽子下降到的预设深度数据。
一种油井自动化抽汲系统，包括：
控制系统，所述控制系统用于上述的一种油井自动化抽汲方法；
钢丝绞车系统；
绳索；
张力传感器；
抽子；
钢丝绞车系统与抽子连接，张力传感器设在绳索上，控制系统分别与张力传感器和钢丝绞车系统电信号连接。
还包括滑轮组，钢丝绞车系统通过绳索和所述滑轮组与抽子连接；
所述滑轮组分为天滑轮和地滑轮，天滑轮设置抽子所处井口的上端，地滑轮位于天滑轮和钢丝绞车系统之间；
所述天滑轮上设有拉力传感器，所述绳索上设有距离测量装置，拉力传感器设在天滑轮与其顶部的连接处中间，所述控制系统用于运行上述的一种油井自动化抽汲方法；
所述钢丝绞车系统的出绳端设有自动排绳系统，钢丝绞车系统出绳端的绳索通过自动排绳系统与抽子连接；
所述钢丝绞车系统内包括刹车系统、电机和钢丝绞车，电机与所述钢丝绞车传动连接，刹车系统位于所述钢丝绞车的旋转端侧面，刹车系统与所述旋转端接触式连接；
所述抽子上设有加重杆，绳索通过所述加重杆与抽子连接；
还包括操作间、供电系统和发电机组，所述控制系统、供电系统和发电机组位于操作间内；
还包括橇体总成，操作间和钢丝绞车系统设在橇体总成内。
本发明的有益效果是，本发明一种油井自动化抽汲方法通过采用自动化、智能化、信息化方式将人员从繁重的体力劳动之中解脱出来，减少作业人数，有效的规避安全风险，提升施工质量，实现抽汲作业的自动化控制，降低操作人员的劳动强度，提高抽汲作业的自动化水平。
附图说明
图1为本发明一种油井自动化抽汲系统的整体结构示意图；
图2为本发明一种油井自动化抽汲方法一实施例的流程图；
图3为本发明一种油井自动化抽汲装置一实施例的模块图；
图4为本发明一种油井自动化抽汲方法另一实施例的流程图；
图5为本发明一种油井自动化抽汲方法一实施例的流程图。
图中标记为：1、橇体总成；2、供电系统；3、发电机组；4、控制系统；5、电机；6、刹车系统；7、自动排绳系统；8、距离测量装置；9、张力传感器；10、绳索；11、地滑轮；12、井筒；13、抽子；14、加重杆；15、拉力传感器；16、天滑轮；17、钢丝绞车系统；18、操作间。
具体实施方式
下面，将通过几个具体的实施例对本发明实施例提供的一种油井自动化抽汲方案进行详细介绍说明。
实施例1
请参考图2，其示出了本发明一种油井自动化抽汲方法一实施例的流程图，该油井自动化抽汲方法，用于控制系统中，包括：
步骤101，控制抽子下降，并实时获取第一信息，所述第一信息为起降抽子的绳索的张力值；且当，第一信息缓增时下转到步骤102，第一信息降低时下转到步骤3，第一信息为零时下转到步骤104；
步骤102，控制抽子匀速下降，直到第一信息降低时下转到步骤103；
步骤103，随获取到第一信息的降低，降低抽子的下降速度，并转到步骤105；
步骤104，将抽子提升一定高度后转到步骤101，若步骤101仍经预设次数转到本步骤则停机报警；
步骤105，下放抽子到预定深度后上提抽子到初始位置，完成后转到步骤101。
上述实施例中，抽子由绳索进行起降操作，控制系统4在自动化抽汲时，通过测量绳索的张力值对抽子在井筒12内的状态进行实时监测，在第一信息缓增时，即绳索的张力值一直是一个稳定增幅值，此时抽子在井筒12内液面以上正常匀速下放，此时控制系统4保持抽子在井筒12内匀速下降。
当第一信息降低时，即绳索的张力值下降，张力值如果稳定下降到一个值后停止下降，此时抽子的状态为没入水中，因水给抽子一个浮力，此时降低抽子的下降速度，使抽子在水中缓慢下沉。
当抽子在水中，下放预定深度后，控制系统4收绳索，将抽子上提到预设位置，在抽子到预设位置后，抽子重新重复上述动作，依次循环往复。
当第一信息为零时，即绳索的张力值为零，此时抽子的状态为卡在井筒12内，此时考虑到井筒12内情况较为复杂，因此上提抽子，并重新下方抽子多次，若经多次下方后，抽子被卡问题解决，则控制系统4继续循环对抽子的上述下放及上提操作；而若抽子经过多次重试后，依然被卡在该处，即重复上提多次后，第一信息仍为零，则考虑井内或传动部件有问题，此时控制系统4停机并给现场人员发出警报，以进行维修。
实施例2
进一步的，本发明一种油井自动化抽汲方法的另一实施例，所述步骤101中还包括，获取第二信息，并通过第二信息的增减比例对第一信息的增减比例进行同步验证，若第二信息的增减比例与第一信息的增减比例没有同步增减，则停机警报，所述第二信息为绳索下放抽子至井内的绳索和抽子的总重。
上述实施例中，为了确保控制系统4对抽子控制的稳定性，因此增加对抽子进行检测的第二信息，第二信息为绳索下放抽子至井内的绳索和抽子的总重，由于绳索具有重量，因此在抽子由绳索下放期间，第二信息随着绳索的增长而增加，若第一信息的缓增幅度和第二信息的增加幅度相同，则表明整个抽汲系统工作正常；而若第一信息的缓增幅度和第二信息的增加幅度不相同，则表示整个抽汲系统出现故障，需要停机检修。
优选的，当第一信息的缓增幅度和第二信息的增加幅度相差大于百分之二十后进行报警，本实施例中，考虑到整个系统在运行过程中会出现微小误差，因此设定百分之二十的差异幅度，可减少停机检修次数，并不影响正常工作。
进一步的，本发明一种油井自动化抽汲方法的另一实施例，所述步骤101中还包括，获取第三信息，通过第三信息获取绳索增加的悬挂自重数据，并将绳索的悬挂自重数据与第二信息的增加值进行验证，若绳索的悬挂自重数据与第二信息的增加值不符则停机报警，所述第三信息为绳索的下放长度。
上述实施例中，为更进一步确保控制系统4对抽子控制的稳定性，因此增加对绳索下井长度进行测量的第三信息，由于抽子和绳索的重量是确定的，因此可以使用第三信息对第二信息进行验证，确保第二信息的准确性，进一步的确保控制系统4在施工中正常。
实施例3
进一步的，本发明一种油井自动化抽汲方法的另一实施例，所述步骤101中还包括，获取第三信息和井内数据，通过实时检测第三信息确定抽子在井内位置，使抽子在井内液面前进行匀速下降，并在接近井内液面时提前减速，所述第三信息为绳索的下放长度。
上述实施例中，给控制系统4输入井内数据，即主要获得井内的液面数据，使得控制系统4在控制抽子下井时，在液面以上下放时，可以快速的匀速下放，而在要接近液面位置时，抽子进行提前减速，使抽子平稳的没入液面以下，继而提高整个系统的稳定性及施工效率。
进一步的，本发明一种油井自动化抽汲方法的另一实施例，所述步骤101中还包括：
在检测到第一信息降低时，记录第三信息的值，并将该值替换井内数据中的油井液面位置信息。
上述实施例中，由于井筒12内的液面位置会发生液位变化，因此控制系统4通过第一信息检测到液面高度时，替换控制系统4内预设的液面位置,使得抽子在进行下一次施工操作时，可以通过该更新过的液面位置进行快速操作。
实施例4
进一步的，本发明一种油井自动化抽汲方法的另一实施例，所述步骤101之前还包括：
步骤x，获取用户预设数据，所述预设数据包括抽子的升降速度数据、抽子的升降减速数据、抽子受阻时重复上提操作的次数数据、抽子的质量数据、钢丝绳破断力、油井内的液面位置数据、绳索每米质量数据、抽子的初始位置和抽子下降到的预设深度数据。
上述实施例中，通过给控制系统4预设抽子的升降速度数据、抽子的升降减速数据、抽子受阻时重复上提操作的次数数据、抽子的质量数据、钢丝绳破断力、油井内的液面位置数据、绳索每米质量数据、抽子的初始位置和抽子下降到的预设深度数据，可以使整个系统在进行施工中，更能贴近所处井筒12的工况，进一步增加施工效率，以及整个系统的稳定性。
实施例5
请参考图3，其示出了本发明一种油井自动化抽汲装置一实施例的模块图，该油井自动化抽汲装置，用于控制系统中，包括：
第一抽子控制模块111，用于控制系统控制抽子下降，并实时获取第一信息，所述第一信息为绳索的张力值；且当，第一信息缓增时下转到第二抽子控制模块112，第一信息降低时下转到第三抽子控制模块113，第一信息为零时下转到停机报警模块114；
第二抽子控制模块112，用于控制抽子匀速下降，直到第一信息降低时下转到第三抽子控制模块113；
第三抽子控制模块113，用于随获取到第一信息的降低，降低抽子的下降速度，并转到第四抽子控制模块115；
停机报警模块114，用于将抽子提升一定高度后转到第一抽子控制模块111，若第一抽子控制模块111仍经预设次数转到本停机报警模块114则停机报警；
第四抽子控制模块115，用于下放抽子到预定深度后上提抽子到初始位置，完成后转到第一抽子控制模块111。
上述实施例中，抽子由绳索进行起降操作，控制系统4在自动化抽汲时，第一抽子控制模块111获取到通过测量绳索的张力值对抽子在井筒12内的状态进行实时监测，第二抽子控制模块112获取到在第一信息缓增时，即绳索的张力值一直是一个稳定增幅值，此时抽子在井筒12内液面以上正常匀速下放，此时控制系统4保持抽子在井筒12内匀速下降。
第三抽子控制模块113获取到第一信息降低时，即绳索的张力值下降，张力值如果稳定下降到一个值后停止下降，此时抽子的状态为没入水中，因水给抽子一个浮力，此时降低抽子的下降速度，使抽子在水中缓慢下沉。
当抽子在水中，下放预定深度后，控制系统4收绳索，将抽子上提到预设位置，在抽子到预设位置后，抽子重新重复上述动作，依次循环往复。
第四抽子控制模块115获取到第一信息为零时，即绳索的张力值为零，此时抽子的状态为卡在井筒12内，此时考虑到井筒12内情况较为复杂，因此上提抽子，并重新下方抽子多次，若经多次下方后，抽子被卡问题解决，则控制系统4继续循环对抽子的上述下放及上提操作；而若抽子经过多次重试后，依然被卡在该处，即重复上提多次后，第一信息仍为零，则考虑井内或传动部件有问题，此时控制系统4停机并给现场人员发出警报，以进行维修。
实施例6
进一步的，本发明一种油井自动化抽汲装置的另一实施例，所述第一抽子控制模块111内还包括：
第一验证模块，用于获取第二信息，并通过第二信息的增减比例对第一信息的增减比例进行同步验证，若第二信息的增减比例与第一信息的增减比例没有同步增减，则停机警报，所述第二信息为绳索下放抽子至井内的绳索和抽子的总重；
上述实施例中，为了确保控制系统4对抽子控制的稳定性，因此增加对抽子进行检测的第二信息，第二信息为绳索下放抽子至井内的绳索和抽子的总重，由于绳索具有重量，因此在抽子由绳索下放期间，第二信息随着绳索的增长而增加，若第一验证模块检测到第一信息的缓增幅度和第二信息的增加幅度相同，则表明整个抽汲系统工作正常；而若第一信息的缓增幅度和第二信息的增加幅度不相同，则表示整个抽汲系统出现故障，需要停机检修。
优选的，当第一验证模块检测到第一信息的缓增幅度和第二信息的增加幅度相差大于百分之二十后进行报警，本实施例中，考虑到整个系统在运行过程中会出现微小误差，因此设定百分之二十的差异幅度，可减少停机检修次数，并不影响正常工作。
进一步的，本发明一种油井自动化抽汲装置的另一实施例，还包括：第二验证模块，用于获取第三信息，通过第三信息获取绳索增加的悬挂自重数据，并将绳索的悬挂自重数据与第二信息的增加值进行验证，若绳索的悬挂自重数据与第二信息的增加值不符则停机报警，所述第三信息为绳索的下放长度。
上述实施例中，为更进一步确保控制系统4对抽子控制的稳定性，因此增加对绳索下井长度进行测量的第三信息，由于抽子和绳索的重量是确定的，因此可以通过第二验证模块使用第三信息对第二信息进行验证，确保第二信息的准确性，进一步的确保控制系统4在施工中正常。
实施例7
进一步的，本发明一种油井自动化抽汲装置的另一实施例，所述第一抽子控制模块111内还包括：
预减速模块，用于获取第三信息和井内数据，通过实时检测第三信息确定抽子在井内位置，使抽子在井内液面前进行匀速下降，并在接近井内液面时提前减速，所述第三信息为绳索的下放长度；
上述实施例中，给控制系统4输入井内数据，即主要获得井内的液面数据，使得控制系统4在控制抽子下井时，在液面以上下放时，可以快速的匀速下放，而在要接近液面位置时，预减速模块控制抽子进行提前减速，使抽子平稳的没入液面以下，继而提高整个系统的稳定性及施工效率。
进一步的，本发明一种油井自动化抽汲装置的另一实施例，液面数据更新模块，用于在检测到第一信息降低时，记录第三信息的值，并将该值替换井内数据中的油井液面位置信息。
上述实施例中，上述实施例中，由于井筒12内的液面位置会发生液位变化，因此控制系统4通过第一信息检测到液面高度时，液面数据更新模块替换控制系统4内预设的液面位置,使得抽子在进行下一次施工操作时，可以通过该更新过的液面位置进行快速操作。
实施例8
进一步的，本发明一种油井自动化抽汲装置的另一实施例，还包括：
预设数据模块，用于获取用户预设数据，所述预设数据包括抽子的升降速度数据、抽子的升降减速数据、抽子受阻时重复上提操作的次数数据、抽子的质量数据、钢丝绳破断力、油井内的液面位置数据、绳索每米质量数据、抽子的初始位置和抽子下降到的预设深度数据。
上述实施例中，预设数据模块通过给控制系统4预设抽子的升降速度数据、抽子的升降减速数据、抽子受阻时重复上提操作的次数数据、抽子的质量数据、钢丝绳破断力、油井内的液面位置数据、绳索每米质量数据、抽子的初始位置和抽子下降到的预设深度数据，可以使整个系统在进行施工中，更能贴近所处井筒12的工况，进一步增加施工效率，以及整个系统的稳定性。
实施例9
请参考图1，其示出了本发明一种油井自动化抽汲系统的整体结构示意图，该油井自动化抽汲系统，包括：
控制系统，所述控制系统用于运行实施例1中的一种油井自动化抽汲方法；
钢丝绞车系统17；
绳索10；
张力传感器9；
抽子13；
钢丝绞车系统17与抽子13连接，张力传感器9设在绳索10上，控制系统分别与张力传感器9和钢丝绞车系统17电信号连接。
上述实施例中，控制系统4运行实施例1中的控制方法，控制系统4获取张力传感器9的信号，并根据张力传感器9对钢丝绞车系统17进行运行控制，抽子13由绳索10进行起降操作，控制系统4在自动化抽汲时，通过测量绳索10的张力值对抽子13在井筒12内的状态进行实时监测，在第一信息缓增时，即绳索10的张力值一直是一个稳定增幅值，此时抽子13在井筒12内液面以上正常匀速下放，此时控制系统4保持抽子13在井筒12内匀速下降。
当第一信息降低时，即绳索10的张力值下降，张力值如果稳定下降到一个值后停止下降，此时抽子13的状态为没入水中，因水给抽子13一个浮力，此时降低抽子13的下降速度，使抽子13在水中缓慢下沉。
当抽子13在水中，下放预定深度后，控制系统4收绳索10，将抽子13上提到预设位置，在抽子13到预设位置后，抽子13重新重复上述动作，依次循环往复。
当第一信息为零时，即绳索10的张力值为零，此时抽子13的状态为卡在井筒12内，此时考虑到井筒12内情况较为复杂，因此上提抽子13，并重新下方抽子13多次，若经多次下方后，抽子13被卡问题解决，则控制系统4继续循环对抽子13的上述下放及上提操作；而若抽子13经过多次重试后，依然被卡在该处，即重复上提多次后，第一信息仍为零，则考虑井内或传动部件有问题，此时控制系统4停机并给现场人员发出警报，以进行维修。
实施例10
进一步的，请参考图1，本发明一种油井自动化抽汲系统的另一实施例，还包括滑轮组，钢丝绞车系统17通过绳索10和所述滑轮组与抽子13连接；
上述实施例中，通过在井口处设置滑轮组，可以方便绳索的转向，更进一步的，可以在滑轮组上设置拉力传感器15测量下入井内的抽子13和绳索10的总重，可进一步的对张力传感器9测量的数据进行验证。
实施例11
进一步的，请参考图1，本发明一种油井自动化抽汲系统的另一实施例，所述滑轮组分为天滑轮16和地滑轮11，天滑轮16设置抽子13所处井口的上端，地滑轮11位于天滑轮16和钢丝绞车系统17之间；
所述天滑轮16上设有拉力传感器15，所述绳索10上设有距离测量装置8，拉力传感器15设在天滑轮16与其顶部的连接处中间，所述控制系统用于运行上述的一种油井自动化抽汲方法；
上述实施例中，天滑轮16可连接在井口上端，天滑轮16与其顶部连接处的之间通过设置拉力传感器15，可测量出下入井内的抽子13和绳索10总重，对张力传感器9进行验证，地滑轮11的作用是用于方便钢丝绞车系统17输力端绳索10的转向。
实施例12
进一步的，请参考图1，本发明一种油井自动化抽汲系统的另一实施例，所述钢丝绞车系统17的出绳端设有自动排绳系统7，钢丝绞车系统17出绳端的绳索10通过自动排绳系统7与抽子13连接；
上述实施例中，为保证钢丝绞车系统17的出绳端能够稳定的出绳子，因此在钢丝绞车系统17的出绳端设置一个自动排绳系统7，对绳索10进行整理排线。
实施例13
进一步的，请参考图1，本发明一种油井自动化抽汲系统的另一实施例，所述钢丝绞车系统17内包括刹车系统6、电机5和钢丝绞车，电机5与所述钢丝绞车传动连接，刹车系统6位于所述钢丝绞车的旋转端侧面，刹车系统6与所述旋转端接触式连接；
上述实施例中，钢丝绞车系统17内包括刹车系统6、电机5和钢丝绞车，电机5为下方或上提抽子13提供动力，该动力作用于钢丝绞车，刹车系统6对处于下降的抽子13提供制动力，本实施例结构简单，成本低。
实施例14
进一步的，请参考图1，本发明一种油井自动化抽汲系统的另一实施例，所述抽子13上设有加重杆14，绳索10通过所述加重杆14与抽子13连接；
上述实施例中，为确保抽子13在井筒12内顺利下井，因此需要在抽子13上加装配重块，即加重杆14对抽子进行加重，以使抽子能，顺利入井。
实施例15
进一步的，请参考图1，本发明一种油井自动化抽汲系统的另一实施例，还包括操作间18、供电系统2和发电机组3，所述控制系统、供电系统2和发电机组3位于操作间18内；
上述实施例中，油井自动化抽汲系统在井口旁设置操作间18，以方便操作人员完成监控及测调工作，操作间18内布置供电系统2和发电机组3，可确保供电系统2和发电机组3及电子工作件对环境的需求。
实施例16
进一步的，请参考图1，本发明一种油井自动化抽汲系统的另一实施例，还包括橇体总成1，操作间18和钢丝绞车系统17设在橇体总成1内。
上述实施例中，将操作间18和钢丝绞车系统17设在橇体总成1上，可增加整个系统可移动性，使整更具灵活性。
实施例17
进一步的，请参考4和图5，一种油井自动化抽汲装置及方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：绞车动力提供
柴油发电机组发出380V/50Hz交流电或外引电源，经电源配电箱向永磁电机供电，由减速机和链条降低转速和增大扭矩，为纲丝绞车滚筒提供动力。
步骤二：前期数据录入
在控制系统录入主要数据：恒定速度2.0m/s~5 m/s、下放超速减速速度、上提速度、上提减速一级警示100 m、上提减速二级警示50 m、上提自动刹车位5~10 m置、沉没度设定≤200~300m、气压低报警0.7Mpa、低电量报警值、油管内径、最大抽汲深度、上提速度、钢丝绳破断力、井号、层位、射孔井段、时间，预设动液面深度为L3。
步骤三：下放抽子
在手动模式下将抽子下入井内，改为自动模式开始抽汲。
步骤四：下放抽子时数据分析
数据采集分析系统将步骤三得到的数据并进行分析。测出速度钢丝绳的下入速度V1，钢丝绳的实测拉力F1，钢丝绳下入的长度L1，抽汲工具的重力为常数a，钢丝绳每m重力b，抽汲工具重力c，理论钢丝绳入井拉力F2等于钢丝绳下入的长度L1*钢丝绳每m重力b +抽汲工具的重力为常数a+ 抽汲工具重力c。
步骤五：判断并输出控制指令
当抽子下放到预设动液面深度为L3，系统V1值自动减速。
当V1值不变时，随着钢丝绳的入井深度增加，钢丝绳的实测拉力F1与理论钢丝绳入井拉力F2相符，说明纲丝绳在井内正常下入；
当V1值变小时，钢丝绳的实测拉力F1小于理论钢丝绳入井拉力F2，因产生阻力或浮力，说明抽丝绳在井内遇阻或进入液面，需进一步判断。
进一步判断当V1值变为0时，说明抽丝绳在井内遇阻，控制系统自动刹车，上提100m再进行下放，在同一个位置V1值又变为0时，说明遇阻，系统报警并停止作业。
进一步判断当V1值变小但不变为0时，说明抽丝绳进入液面，液体对井内工具产生浮力，此时系统自动减速下放，进入设定沉没度≤200~300m，此时系统自动记录液面深度，并储存，系统自动改设预设动液面深度为L3。
步骤六：上提抽子时数据分析
数据采集分析系统将测出速度钢丝绳的上提速度V2，钢丝绳的实测拉力F2，钢丝绳上提的长度L2，抽汲工具的重力为常数a，钢丝绳每m重力b，抽汲工具重力c，理论钢丝绳入井拉力F2等于钢丝绳下入的长度L1*钢丝绳每m重力b +抽汲工具的重力为常数a+ 抽汲工具重力c+液面在抽子上重量m+抽子与油管摩擦阻力e。
步骤七：判断并输出控制指令
当V1值不变时，随着钢丝绳的入井深度减小，钢丝绳的实测拉力F2与理论钢丝绳入井拉力F2相符，说明纲丝绳在井内正常上提；
当V1值变小时，钢丝绳的实测拉力F1大于理论钢丝绳入井拉力F2，阻力增大，说明抽丝绳在井内遇阻。上提时提前预设误差值时，说明抽丝绳在井内遇阻，控制系统自动刹车，再进行下放，自动解除遇阻，若反复三次以上，还不能解除遇阻现象时，系统报警并停止作业。
当抽子上提到井口预设深度100m时，系统V1值自动减速。
当抽子上提到井口预设深度0m时，系统V1值自动刹车。
步骤六：数据分析
井口计量与理论计量相符时，说明抽汲正常，可自动抽汲，第一次下放上提完成一个抽汲循环时，井口每次计量液量与第一次液量比较，液量减小时，系统自动判断抽子胶皮损坏，停车并报警，提示工作人员更换抽子。
步骤七：数据生成
整个抽汲过程中，实时记录参数，并生成报表。
步骤八：抽汲数据远程传输技术。
使用4G网络实现每天定时多个手机号码发送抽汲数据，抽汲视频及采集系统显示数据实现远程实时传输。
需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…… )仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，涉及“ 第一”、“ 第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“ 第一”、“ 第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (8)
1.一种油井自动化抽汲方法，用于控制系统中，其特征在于，包括：
步骤101，控制抽子下降，并实时获取第一信息，所述第一信息为起降抽子的绳索的张力值；且当，第一信息缓增时下转到步骤102，第一信息降低时下转到步骤103，第一信息为零时下转到步骤104；
步骤102，控制抽子匀速下降，直到第一信息降低时下转到步骤103；
步骤103，随获取到第一信息的降低，降低抽子的下降速度，并转到步骤105；
步骤104，将抽子提升一定高度后转到步骤101，若步骤101仍经预设次数转到本步骤则停机报警；
步骤105，下放抽子到预定深度后上提抽子到初始位置，完成后转到步骤101；
所述步骤101中还包括，获取第二信息，并通过第二信息的增减比例对第一信息的增减比例进行同步验证，若第二信息的增减比例与第一信息的增减比例没有同步增减，则停机警报，所述第二信息为绳索下放抽子至井内的绳索和抽子的总重；
所述步骤101中还包括，获取第三信息，通过第三信息获取绳索增加的悬挂自重数据，并将绳索的悬挂自重数据与第二信息的增加值进行验证，若绳索的悬挂自重数据与第二信息的增加值不符则停机报警，所述第三信息为绳索的下放长度。
2.如权利要求1所述一种油井自动化抽汲方法，其特征在于，所述步骤101中还包括，获取第三信息和井内数据，通过实时检测第三信息确定抽子在井内位置，使抽子在井内液面前进行匀速下降，并在接近井内液面时提前减速，所述第三信息为绳索的下放长度；
所述步骤101中还包括：
在检测到第一信息降低时，记录第三信息的值，并将第三信息的值替换井内数据中的油井液面位置信息。
3.如权利要求1所述一种油井自动化抽汲方法，其特征在于，所述步骤101之前还包括：
步骤x，获取用户预设数据，所述预设数据包括抽子的升降速度数据、抽子的升降减速数据、抽子受阻时重复上提操作的次数数据、抽子的质量数据、钢丝绳破断力、油井内的液面位置数据、绳索每米质量数据、抽子的初始位置和抽子下降到的预设深度数据。
4.一种油井自动化抽汲装置，用于控制系统中，其特征在于，包括：
第一抽子控制模块，用于控制系统控制抽子下降，并实时获取第一信息，所述第一信息为绳索的张力值；且当，第一信息缓增时下转到第二抽子控制模块，第一信息降低时下转到第三抽子控制模块，第一信息为零时下转到停机报警模块；
第二抽子控制模块，用于控制抽子匀速下降，直到第一信息降低时下转到第三抽子控制模块；
第三抽子控制模块，用于随获取到第一信息的降低，降低抽子的下降速度，并转到第四抽子控制模块；
停机报警模块，用于将抽子提升一定高度后转到第一抽子控制模块，若第一抽子控制模块仍经预设次数转到本停机报警模块则停机报警；
第四抽子控制模块，用于下放抽子到预定深度后上提抽子到初始位置，完成后转到第一抽子控制模块；
所述第一抽子控制模块内还包括：
第一验证模块，用于获取第二信息，并通过第二信息的增减比例对第一信息的增减比例进行同步验证，若第二信息的增减比例与第一信息的增减比例没有同步增减，则停机警报，所述第二信息为绳索下放抽子至井内的绳索和抽子的总重；
第二验证模块，用于获取第三信息，通过第三信息获取绳索增加的悬挂自重数据，并将绳索的悬挂自重数据与第二信息的增加值进行验证，若绳索的悬挂自重数据与第二信息的增加值不符则停机报警，所述第三信息为绳索的下放长度。
5.如权利要求4所述一种油井自动化抽汲装置，其特征在于，所述第一抽子控制模块内还包括：
预减速模块，用于获取第三信息和井内数据，通过实时检测第三信息确定抽子在井内位置，使抽子在井内液面前进行匀速下降，并在接近井内液面时提前减速，所述第三信息为绳索的下放长度；
液面数据更新模块，用于在检测到第一信息降低时，记录第三信息的值，并将第三信息的值替换井内数据中的油井液面位置信息。
6.如权利要求4所述一种油井自动化抽汲装置，其特征在于，还包括：
预设数据模块，用于获取用户预设数据，所述预设数据包括抽子的升降速度数据、抽子的升降减速数据、抽子受阻时重复上提操作的次数数据、抽子的质量数据、钢丝绳破断力、油井内的液面位置数据、绳索每米质量数据、抽子的初始位置和抽子下降到的预设深度数据。
7.一种油井自动化抽汲系统，其特征在于，包括：
控制系统，所述控制系统用于运行权利要求1中所述的一种油井自动化抽汲方法；
钢丝绞车系统（17）；
绳索（10）；
张力传感器（9）；
抽子（13）；
钢丝绞车系统（17）与抽子（13）连接，张力传感器（9）设在绳索（10）上，控制系统分别与张力传感器（9）和钢丝绞车系统（17）电信号连接。
8.如权利要求7所述一种油井自动化抽汲系统，其特征在于，还包括滑轮组，钢丝绞车系统（17）通过绳索（10）和所述滑轮组与抽子（13）连接；
所述滑轮组分为天滑轮（16）和地滑轮（11），天滑轮（16）设置抽子（13）所处井口的上端，地滑轮（11）位于天滑轮（16）和钢丝绞车系统（17）之间；
所述天滑轮（16）上设有拉力传感器（15），所述绳索（10）上设有距离测量装置（8），拉力传感器（15）设在天滑轮（16）与其顶部的连接处中间；
所述钢丝绞车系统（17）的出绳端设有自动排绳系统（7），钢丝绞车系统（17）出绳端的绳索（10）通过自动排绳系统（7）与抽子（13）连接；
所述钢丝绞车系统（17）内包括刹车系统（6）、电机（5）和钢丝绞车，电机（5）与所述钢丝绞车传动连接，刹车系统（6）位于所述钢丝绞车的旋转端侧面，刹车系统（6）与所述旋转端接触式连接；
所述抽子（13）上设有加重杆（14），绳索（10）通过所述加重杆（14）与抽子（13）连接；
还包括操作间（18）、供电系统（2）和发电机组（3），所述控制系统、供电系统（2）和发电机组（3）位于操作间（18）内；
还包括橇体总成（1），操作间（18）和钢丝绞车系统（17）设在橇体总成（1）内。
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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