CN111322058A - 基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法及装置,涉及油气开采领域。该装置可以获取抽油机井的实际电参曲线,与标准电参曲线进行曲线参数对比,根据对比结果即可确定抽油机井的电机工况。并且,该方法还可以根据该实际电参曲线的变化规律,确定该抽油机井的供液工况。由于实际电参曲线的生成周期较短,因此根据该实际电参曲线可以及时确定抽油机井的工况,从而及时发现不正常运行的抽油机井,该确定方法的效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及油气开采领域,特别涉及一种基于电参曲线的抽油机井工况的确定方法及装置。
背景技术
抽油机井在运行的过程中,工作人员需要对该抽油机井的工况进行诊断,以便及时发现发现不正常运行的抽油机井,并及时对该不正常运行的抽油机井进行维修,以避免造成较大的经济损失。
相关技术中,通常采用示功图对抽油机井的工况进行诊断。在该诊断过程中,工作人员需要每隔预设时长(例如10天)采集一次抽油机井的示功图,而后将该采集到的示功图与预先获取的标准示功图做对比,以确定该抽油机井当前的工况。
但是,采用示功图对抽油机井的工况进行确定的过程中,工作人员可能无法及时发现不正常运行的抽油机井,该确定方法的效率较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法及装置,可以解决相关技术中采用示功图确定抽油机井的工况时效率较低的问题。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法,所述方法包括:
获取所述抽油机井的实际电参曲线;
对比所述实际电参曲线与标准电参曲线的曲线参数;
根据对比结果确定所述抽油机井的电机工况,所述电机工况包括:电机空转、电机皮带松弛、三相电缺相和外接电线用电中的至少一种,所述标准电参曲线为正常抽油机井的电参曲线;
根据所述实际电参曲线的变化规律,确定所述抽油机井的供液工况,所述供液工况包括:供液充足和供液不足。
可选的,所述实际电参曲线包括电功率曲线,所述曲线参数为曲线的峰值和谷值;所述对比所述实际电参曲线与标准电参曲线的曲线参数,包括:
对比所述实际电参曲线的第一峰值和所述标准电参曲线的第二峰值;
对比所述实际电参曲线的第一谷值和所述标准电参曲线的第二谷值;
所述根据对比结果确定所述抽油机井的电机工况,包括:
当所述第二峰值与所述第一峰值的差值大于第一阈值,所述第一谷值与所述第二谷值的差值大于第一阈值,且所述第一峰值和所述第一谷值的差值小于第二阈值时,确定所述抽油机井的电机工况为电机空转;
当所述第二峰值与所述第一峰值的差值大于第一阈值,且所述第一谷值与所述第二谷值的差值大于第三阈值时,确定所述抽油机井的电机工况为电机皮带松弛。
可选的,所述实际电参曲线包括三相实际电流曲线,所述标准电参曲线包括三相标准电流曲线;所述曲线参数为曲线的变化范围;所述对比所述实际电参曲线与标准电参曲线的曲线参数,包括:
对比每一相实际电流曲线的变化范围与对应的一相标准电流曲线的变化范围;
所述根据对比结果确定所述抽油机井的电机工况,包括:
当所述三相实际电流曲线中,存在一相实际电流曲线的变化范围的下限与对应的一相标准电流曲线的变化范围的上限的差值大于第四阈值,且剩余相实际电流曲线的变化范围的上限小于第五阈值时,确定所述电机工况为三相电缺相。
可选的,所述实际电参曲线包括三相实际电流曲线,所述标准电参曲线包括三相标准电流曲线;所述曲线参数为曲线的变化范围;所述对比所述实际电参曲线与标准电参曲线的曲线参数,包括:
对比每一相实际电流曲线的变化范围与对应的一相标准电流曲线的变化范围;
所述根据对比结果确定所述抽油机井的电机工况,包括:
当所述三相实际电流曲线中,每一相实际电流曲线的变化范围的下限与对应的一相标准电流曲线的变化范围的上限的差值均大于第六阈值时,确定所述电机工况为外接电线用电。
可选的,所述根据所述实际电参曲线的变化规律,确定所述抽油机井的供液工况,包括:
获取所述实际电参曲线中,所述抽油机井的一个冲程对应的曲线部分;
确定所述曲线部分中的上行程曲线和下行程曲线;
当所述上行程曲线和下行程曲线对称时,确定所述抽油机井的供液工况为供液充足;
当所述上行程曲线与所述下行程曲线不对称时,确定所述抽油机井的供液工况为供液不足。
可选的,所述实际电参曲线为电功率曲线;所述方法还包括:
获取所述实际电参曲线中,所述抽油机井的一个冲程对应的曲线部分;
确定所述曲线部分中的上行程曲线和下行程曲线;
获取所述上行程曲线的上行程峰值和所述下行程曲线的下行程峰值;
当所述下行程峰值与所述上行程峰值的比值处于第一比值范围时,确定所述抽油机井的电机工况为平衡;
当所述下行程峰值与所述上行程峰值的比值处于第二比值范围时,确定所述抽油机井的电机工况为欠平衡;
当所述下行程峰值与所述上行程峰值的比值处于第三比值范围时,确定所述抽油机井的电机工况为过平衡;
其中,所述第一比值范围的下限大于所述第二比值范围的上限,所述第一比值范围的上限小于所述第三比值范围的下限。
可选的,所述方法还包括:
获取所述抽油机井的电机的功率因数;
当所述功率因数小于功率因数阈值时,确定所述抽油机井的电机需补偿或更换。
可选的,所述实际电参曲线为电功率曲线;所述方法还包括:
获取所述实际电参曲线中,所述抽油机井的一个冲程对应的曲线部分;
确定所述曲线部分中的上行程曲线以及所述实际电参曲线的第一谷值;
当所述标准电参曲线的上行程峰值与所述实际电参曲线的上行程峰值的差值大于第三阈值,且所述标准电参曲线的第二谷值与该实际电参曲线的第一谷值的差值大于第七阈值时,确定所述抽油机井的井下工况为下部杆断。
可选的,所述方法还包括:
获取所述抽油机井的预设电流峰值;
在所述抽油机井的运行过程中,获取所述抽油机井的各个冲程的电流峰值的波动幅度;
根据预设电流峰值与波动范围的对应关系,确定所述电流峰值所对应的参考波动范围;
当所述电流峰值的波动幅度大于所述波动范围时,生成告警提示信息。
另一方面,提供了一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取所述抽油机井的实际电参曲线;
对比模块,用于对比所述实际电参曲线与标准电参曲线的曲线参数;
第一确定模块,用于根据对比结果确定所述抽油机井的电机工况,所述电机工况包括:电机空转、电机皮带松弛、三相电缺相和外接电线用电中的至少一种,所述标准电参曲线为正常抽油机井的电参曲线;
第二确定模块,用于根据所述实际电参曲线的变化规律,确定所述抽油机井的供液工况,所述供液工况包括:供液充足和供液不足。
可选的,所述实际电参曲线包括电功率曲线,所述曲线参数为曲线的峰值和谷值;所述对比模块,用于:
对比所述实际电参曲线的第一峰值和所述标准电参曲线的第二峰值;
对比所述实际电参曲线的第一谷值和所述标准电参曲线的第二谷值;
所述第一确定模块根据所述对比结果确定所述抽油机井的电机工况,包括:
当所述第二峰值与所述第一峰值的差值大于第一阈值,所述第一谷值与所述第二谷值的差值大于第一阈值,且所述第一峰值和所述第一谷值的差值小于第二阈值时,确定所述抽油机井的电机工况为电机空转;
当所述第二峰值与所述第一峰值的差值大于第一阈值,且所述第一谷值与所述第二谷值的差值大于第三阈值时,确定所述抽油机井的电机工况为电机皮带松弛。
可选的,所述实际电参曲线包括三相实际电流曲线,所述标准电参曲线包括三相标准电流曲线;所述对比模块,用于:
对比每一相实际电流曲线的变化范围与对应的一相标准电流曲线的变化范围;
所述第一确定模块根据所述对比结果确定所述抽油机井的电机工况,包括:
当所述三相实际电流曲线中,存在一相实际电流曲线的变化范围的下限与对应的一相标准电流曲线的变化范围的上限的差值大于第四阈值,且剩余相实际电流曲线的变化范围的上限小于第五阈值时,确定所述电机工况为三相电缺相。
可选的,所述实际电参曲线包括三相实际电流曲线,所述标准电参曲线包括三相标准电流曲线;所述曲线参数为曲线的变化范围;所述对比模块,用于:
对比每一相实际电流曲线的变化范围与对应的一相标准电流曲线的变化范围;
所述第一确定模块根据对比结果确定所述抽油机井的电机工况,包括:
当所述三相实际电流曲线中,每一相实际电流曲线的变化范围的下限与对应的一相标准电流曲线的变化范围的上限的差值均大于第六阈值时,确定所述电机工况为外接电线用电。
可选的,所述第二确定模块,用于:
获取所述实际电参曲线中,所述抽油机井的一个冲程对应的曲线部分;
确定所述曲线部分中的上行程曲线和下行程曲线;
当所述上行程曲线和下行程曲线对称时,确定所述抽油机井的供液工况为供液充足;
当所述上行程曲线与所述下行程曲线不对称时,确定所述抽油机井的供液工况为供液不足。
可选的,所述实际电参曲线为电功率曲线;所述装置还包括:
第二获取模块,用于获取所述实际电参曲线中,所述抽油机井的一个冲程对应的曲线部分;
第三确定模块,用于确定所述曲线部分中的上行程曲线和下行程曲线;
第三获取模块,用于获取所述上行程曲线的上行程峰值和所述下行程曲线的下行程峰值;
所述第一确定模块,还用于:
当所述下行程峰值与所述上行程峰值的比值处于第一比值范围时,确定所述抽油机井的电机工况为平衡;
当所述下行程峰值与所述上行程峰值的比值处于第二比值范围时,确定所述抽油机井的电机工况为欠平衡;
当所述下行程峰值与所述上行程峰值的比值处于第三比值范围时,确定所述抽油机井的电机工况为过平衡;
其中,所述第一比值范围的下限大于所述第二比值范围的上限,所述第一比值范围的上限小于所述第三比值范围的下限。
可选的,所述装置还包括:
第四获取模块,用于获取所述抽油机井的电机的功率因数;
所述第一确定模块,还用于当所述功率因数小于功率因数阈值时,确定所述抽油机井的电机需补偿或更换。
可选的,所述实际电参曲线为电功率曲线;
所述第二确定模块,还用于获取所述实际电参曲线中,所述抽油机井的一个冲程对应的曲线部分;
确定所述曲线部分中的上行程曲线以及所述实际电参曲线的第一谷值;
当所述标准电参曲线的上行程峰值与所述实际电参曲线的上行程峰值的差值大于第三阈值,且所述标准电参曲线的第二谷值与该实际电参曲线的第一谷值的差值大于第七阈值时,确定所述抽油机井的井下工况为下部杆断。
可选的,所述装置还包括:
第五获取模块,用于获取所述抽油机井的预设电流峰值;以及在所述抽油机井的运行过程中,获取所述抽油机井的各个冲程的电流峰值的波动幅度;
第四确定模块,用于根据预设电流峰值与波动范围的对应关系,确定所述电流峰值所对应的参考波动范围;
告警模块,用于当所述电流峰值的波动幅度大于所述波动范围时,生成告警提示信息。
又一方面,提供了一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置,所述装置包括:处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方面所述基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法。
再一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述计算机可读存储介质在计算机上运行时,使得计算机执行上述方面所述的基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本发明实施例提供了一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法及装置,该装置可以获取抽油机井的实际电参曲线,与标准电参曲线进行曲线参数对比,根据对比结果即可确定抽油机井的电机工况。并且,该方法还可以根据该实际电参曲线的变化规律,确定该抽油机井的供液工况。由于实际电参曲线的生成周期较短,例如一般为72秒,因此根据该实际电参曲线可以及时确定抽油机井的工况,从而及时发现不正常运行的抽油机井,该确定方法的效率较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法流程图;
图2是本发明实施例提供的另一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法流程图;
图3是本发明实施例提供的一种标准电参曲线的示意图;
图4是本发明实施例提供的一种电机空转时抽油机井的实际电参曲线的示意图;
图5是本发明实施例提供的一种电机皮带松弛时抽油机井的实际电参曲线的示意图;
图6是本发明实施例提供的又一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法流程图;
图7是本发明实施例提供的一种A相实际电流曲线与A相标准电流曲线的对比示意图;
图8是本发明实施例提供的一种B相实际电流曲线与B相标准电流曲线的对比示意图;
图9是本发明实施例提供的一种C相实际电流曲线与C相标准电流曲线的对比示意图;
图10是本发明实施例提供的另一种A相实际电流曲线与A相标准电流曲线的对比示意图;
图11是本发明实施例提供的另一种B相实际电流曲线与B相标准电流曲线的对比示意图;
图12是本发明实施例提供的另一种C相实际电流曲线与C相标准电流曲线的对比示意图;
图13是本发明实施例提供的一种抽油机井的一个冲程周期的示意图;
图14是本发明实施例提供的一种确定抽油机井的供液工况的方法流程图;
图15是本发明实施例提供的一种标准电参数曲线中的一个冲程对应的曲线部分的示意图;
图16是本发明实施例提供的一种供液充足的抽油机井的电参曲线示意图;
图17是本发明实施例提供的一种供液不足的抽油机井的电参曲线示意图;
图18是本发明实施例提供的一种根据实际电参曲线确定抽油机井的平衡度的方法流程图;
图19是本发明实施例提供的一种抽油机井的电机状态的确定方法流程图;
图20是本发明实施例提供的一种根据电参曲线确定抽油机井的井下工况的方法流程图;
图21是本发明实施例提供的一种油管正常时的标准电参曲线示意图;
图22是本发明实施例提供的一种油管漏失时的实际电参曲线示意图;
图23是本发明实施例提供的另一种根据电参曲线确定抽油机井的井下工况的方法流程图;
图24是本发明实施例提供的一种油杆正常时的标准电参曲线示意图;
图25是本发明实施例提供的一种下部杆断的实际电参曲线示意图;
图26是本发明实施例提供的一种上部杆断的实际电参曲线示意图;
图27是本发明实施例提供的一种抽油机井状态的确定方法流程图;
图28是本发明实施例提供的一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置的结构示意图;
图29是本发明实施例提供的另一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置的结构示意图;
图30是本发明实施例提供的又一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置的结构示意图;
图31是本发明实施例提供的再一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
目前,抽油机井一般配置有电参采集系统,该电参采集系统可以包括:电参采集装置以及中央控制器。该电参采集装置设置在该抽油机井的配电箱内,且与中央控制器建立有通信连接,可以实时采集该抽油机井的电参数,并将采集到的电参数传输至中央控制器,该中央控制器可以将该采集到的电参数拟合成电参曲线,并根据该电参曲线确定抽油机井的工况。
本发明实施例提供了一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法,可以应用于中央控制器。如图1所述,该方法可以包括:
步骤101、获取抽油机井的实际电参曲线。
在本发明实施例中,电参采集装置可以在抽油机井运行过程中实时采集抽油机井的电参数,并将采集到的电参数发送至中央控制器。相应的,中央控制器可以根据获取到的电参数周期性生成实际电参曲线。该实际电参曲线可以包括:电功率曲线和电流曲线。该实际电参曲线的生成周期可以为若干个冲程所用时间。
示例的,该实际电参曲线的生成周期可以为72秒(S)。若抽油机井的每个冲程周期为9秒,则该中央控制器可以每隔8个冲程周期(即每隔72秒)生成一个实际电参曲线。
步骤102、对比该实际电参曲线与标准电参曲线的曲线参数。
其中,该标准电参曲线为预先对正常抽油机井进行电参数采集,并对采集到的电参数进行曲线拟合得到的电参曲线。该曲线参数可以包括:峰值、谷值、变化范围和变化规律等。
步骤103、根据对比结果确定该抽油机井的电机工况。
该电机工况可以包括:电机空转、电机皮带打滑、三相电缺相和外接电线用电中的至少一种。
其中,电机空转是指电机在没有负载的情况下运行。电机皮带打滑是指电机的皮带与皮带轮之间的摩擦力小于摩擦力阈值。三相电缺相是指三相电中的一路电源线无电压、电压低或断路。外接电线用电是指该电机为抽油机井之外的电器供电。
步骤104、根据该实际电参曲线的变化规律,确定该抽油机井的供液工况。
其中,该变化规律可以是指该曲线中的抽油机井的一个冲程对应的曲线部分中,上行程曲线与下行程曲线的对称性。该供液工况可以包括:供液充足和供液不足。
综上所述,本发明实施例提供了一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法,该方法可以获取抽油机井的实际电参曲线,与标准电参曲线进行曲线参数对比,根据对比结果即可确定抽油机井的电机工况。并且,该方法还可以根据该实际电参曲线的变化规律,确定该抽油机井的供液工况。由于实际电参曲线的生成周期较短,例如一般为72秒,因此根据该实际电参曲线可以及时确定抽油机井的工况,从而及时发现不正常运行的抽油机井,该确定方法的效率较高。
图2是本发明实施例提供的另一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法流程图,该方法可以应用于中央控制器。参见图2,该方法可以包括:
步骤201、获取抽油机井的实际电参数曲线。
其中,该实际电参曲线可以包括电功率曲线。由于该电机采用三相交流电为该抽油机井供电,三相交流电的三相可依次称为:A相,B相和C相,因此该电功率曲线可以包括:A相电功率曲线,B相电功率曲线和C相电功率曲线。每一相电功率曲线的横坐标为时间,纵坐标为抽油机井的电机的电功率。
步骤202、获取实际电参曲线的第一峰值和第一谷值,并获取该标准电参曲线的第二峰值和第二谷值。
其中,该标准电参曲线为预先对正常抽油机井进行电参数采集,并对采集到的电参数进行曲线拟合得的的电参曲线。该标准电参曲线包括电功率曲线,且该标准电参曲线可以包括A相标准电功率曲线,B相标准电功率曲线和C相标准电功率曲线。每条曲线的峰值可以是指曲线的纵坐标的最高值,该曲线的谷值是指该曲线的纵坐标的最低值。
步骤203、对比该实际电参曲线的第一峰值和该标准电参曲线的第二峰值,并对比该实际电参曲线的第一谷值和该标准电参曲线的第二谷值。
在本发明实施例中,中央控制器可以对比每一相实际电功率曲线的第一峰值与对应的一相标准电功率曲线的第二峰值,并可以对比该相实际电功率曲线的第一谷值与对应的一相标准电功率曲线的第二峰值。
步骤204、当该第二峰值与该第一峰值的差值大于第一阈值,该第一谷值与该第二谷值的差值大于第一阈值,且该第一峰值和该第一谷值的差值小于第二阈值时,确定该抽油机井的电机工况为电机空转。
通常当电机的皮带烧坏或者电机未安装皮带时,会出现电机空转的工况。在本发明实施例中,当三相电功率曲线中,任一相电功率曲线满足下述条件时,可以确定该抽油机井的电机工况为电机空转。该条件包括:标准电参曲线的第二峰值与该实际电参曲线的第一峰值的差值大于第一阈值,实际电参曲线的第一谷值与该标准电参曲线的第二谷值的差值大于第一阈值,且该第一峰值和该第一谷值的差值小于第二阈值。其中,该第一阈值以及该第二阈值可以根据抽油机井的实际情况确定。
也即是,当该实际电参曲线与标准电参曲线相比,实际电参曲线的第一峰值明显下降,第一谷值明显上升,且实际电参曲线的变化范围较小(例如趋于直线)时,可以确定该抽油机井的电机工况为电机空转。可选的,该第一阈值可以为800瓦特(W)。该第二阈值可以为80W。
示例的,图3是本发明实施例提供的一种标准电参曲线的示意图,且图3可以为抽油机井的A相电功率曲线的示意图。图4是本发明实施例提供的一种电机空转时抽油机井的实际电参曲线的示意图,且图4可以为抽油机井的A相电功率曲线的示意图。如图3所示,标准电参曲线的第二峰值为4070W,第二谷值为-440W。从图4可以看出,该实际电参曲线的第一峰值为505W,第一谷值为435W,则该实际电参曲线的变化范围为[435W,505W]。由于该第二峰值4070W与该第一峰值505W的差值为3565W,大于第一阈值800W,该第一谷值435W与该第二谷值-440W的差值为875W,大于第一阈值800W,并且该第一峰值505W与该第一谷值435W的差值为70W,小于第二阈值80W,因此中央控制器可以确定该抽油机井的电机工况为电机空转。
步骤205、当该第二峰值与该第一峰值的差值大于第一阈值,且该第一谷值与该第二谷值的差值大于第三阈值时,确定该抽油机井的电机工况为电机皮带打滑。
当电机的皮带松弛时,电机皮带可能出现打滑的现象。在本发明实施例中,当该实际电参曲线与标准电参曲线相比,实际电参曲线的第一峰值明显下降,第一谷值有所上升时,可以确定抽油机井的电机工况为电机皮带打滑。其中,该第三阈值可以根据抽油机井的实际情况确定。其中,该第一阈值和第三阈值可以根据抽油机井的实际情况确定。可选的,该第一阈值可以为800W。该第三阈值可以为100W。
示例的,图5是本发明实施例提供的一种电机皮带松弛时抽油机井的实际电参曲线的示意图。参考图5可以看出,该实际电参曲线的第一峰值为3190W,该实际电参曲线的第一谷值为-285W。对比图3和图5可知,该标准电参曲线的第二峰值4070W与该第一峰值3190W的差值为880W,大于第一阈值800W,该第一谷值-285W与该标准电参曲线的第二谷值-440W的差值为155W,大于第三阈值100W。由此,即可确定该抽油机井的电机工况为电机皮带松弛。
图6是本发明实施例的又一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法流程图。参见图6,该方法可以包括:
步骤301、获取抽油机井的实际电参曲线。
该实际电参曲线可以包括三相实际电流曲线,其中每一相实际电流曲线的横坐标均为时间,纵坐标均为电流。在本发明实施例中,抽油机井的电机可以采用三相交流电为该抽油机井供电。该三相交流电的三相可依次称为:A相,B相和C相,对应的三相电流可以依次称为:A相电流,B相电流和C相电流。
步骤302、获取实际电参曲线的变化范围以及标准电参曲线的变化范围。
其中,该标准电参曲线包括三相标准电流曲线,即A相标准电流曲线,B相标准电流曲线以及C相标准电流曲线。每一相电流曲线的变化范围可以包括该电流曲线的下限和上限。其中,上限即曲线的最高值,也可以称为峰值,下限即曲线的最低值,也可以称为谷值。
步骤303、对比每一相实际电流曲线的变化范围与对应的一相标准电流曲线的变化范围。
示例的,中央控制器可以对比A相实际电流曲线的变化范围与A相标准电流曲线的变化范围,可以对比B相实际电流曲线的变化范围与B相标准电流曲线的变化范围,并可以对比C相实际电流曲线的变化范围与C相标准电流曲线的变化范围。
步骤304、当该三相实际电流曲线中,存在一相实际电流曲线的变化范围的下限与对应的一相标准电流曲线的变化范围的上限的差值大于第四阈值,且剩余相实际电流曲线的变化范围的上限小于第五阈值时,确定该电机工况为三相电缺相。
其中,三相电缺相可以是指三相电中的一路电源线无电压、电压低或断路。中央控制器可以将三相实际电流曲线中,变化范围的上限小于第五阈值的一相或两相确定为三相电中的缺少相。当三相电中的一相或两相实际电流曲线的电流值较标准电流曲线的电流值有所上升,同时剩余两相或一相实际电流曲线的电流值较标准电参曲线的电流值有所下降且趋近于0值,即可确定该抽油机井的电机工况为三相电缺相。其中,该第四阈值以及该第五阈值可以根据抽油机井的实际情况确定。可选的,该第四阈值可以是8安培(A),该第五阈值可以是3A或者1A。
示例的,图7是本发明实施例提供的一种A相实际电流曲线与A相标准电流曲线的对比示意图。图8本发明实施例提供的一种B相实际电流曲线与B相标准电流曲线的对比示意图。图9是本发明实施例提供的一种C相实际电流曲线与C相标准电流曲线的对比示意图。参见图7,该A相标准电流曲线的变化范围为[36.99A,42.61A],A相实际电参曲线的变化范围为[57.21A,67.48A]。参考图8,该B相标准电流曲线的变化范围为[36.15A,42.04A],B相实际电参数曲线的变化范围为[51.25A,67.51A]。参考图9,C相标准电流曲线的变化范围为[35.65A,41.1A],C相实际电流曲线的变化范围为[0A,0A]。根据图7、图8以及图9可以看出,该A相实际电流曲线的变化范围的下限57.21A与标准A相电流曲线的变化范围的上限42.61A的差值为8.6A,大于第四阈值8A,该B相实际电流曲线的变化范围的下限51.25A与标准B相电流曲线的变化范围的上限42.04A的差值为9.21A,也大于第四阈值8A,同时该C相实际电流曲线的变化范围为0A,小于第五阈值3A。由此,即可确定该抽油机井的电机工况为C相电缺相。
步骤305、当该三相实际电流曲线中,每一相实际电流曲线的变化范围的下限与对应的一相标准电流曲线的变化范围的上限的差值均大于第六阈值时,确定该电机工况为外接电线用电。
其中,外接电线用电是指该电机为抽油机井之外的电器供电,即存在偷电现象。每一相电流曲线的变化范围的下限是指该相电流曲线的谷值,也即该曲线的最低值。该标准电流曲线的变化范围的上限可以是指该标准电流曲线的变化范围的峰值,也即该曲线的最高值。也即是,当该三相实际电流曲线的电流值同步明显上升时,可以确定该电机工况为外接电线用电。其中,该第六阈值可以根据抽油机井的实际情况确定。可选的,该第六阈值可以为5A。
示例的,图10是本发明实施例提供的另一种A相实际电流曲线与A相标准电流曲线的对比示意图。图11是本发明实施例提供的另一种B相实际电流曲线与B相标准电流曲线的对比示意图。图12是本发明实施例提供的另一种C相实际电流曲线与C相标准电流曲线的对比示意图。参见图10可以看出,A相标准电流曲线的变化范围为[27.75A,34.04A],A相实际电流曲线的变化范围为[40.13A,52.01A],A相实际电流曲线的变化范围的下限40.13A与A相标准电流曲线的变化范围的上限34.04A的差值为6.09A,大于第六阈值5A。参见图11,B相实际电流曲线的变化范围为[49.61A,63.48A],B相标准电流曲线的变化范围为[33.97A,42.11A],B相实际电流曲线的变化范围的下限49.61A与B相标准电流曲线的变化范围的上限42.11A的差值为7.5A,大于第六阈值5A。从图12可以看出,C相标准电流曲线的变化范围为[39.98A,51.37A],C相实际电流曲线的变化范围为[27.85A,34.36A],C相实际电流曲线的变化范围的下限39.98A与C相标准电流曲线的变化范围的上限34.36A的差值为5.62A,大于第六阈值5A。由此,即可确定该电机的工况为外界电线用电。
在本发明实施例中,中央控制器还可以根据预先获取的抽油机井的冲数以及该实际电参曲线确定该抽油机井的冲程周期。其中,一个冲程周期即为抽油机井的抽油机完成一个冲程所用时间。抽油机井的冲数为该抽油机井的抽油泵活塞在工作筒内每60秒(S)往复运动的次数。
由于每个电参曲线的采集时间为72S,因此可以将该电参曲线剪切为60S,根据抽油机井的冲数,将电参曲线划分为与冲数相同的若干段,且各段内的曲线均相同,则每段曲线对应的一个时间段即为一个完整的冲程周期。
示例的,若该抽油机井的冲数为6次,则可以将该60S的电参曲线划分为6段,且各段的曲线均相同。若该抽油机井的冲数为4次,则可以将该60S的电参曲线划分为4段,且各段的曲线均相同。
图13是本发明实施例提供的一种抽油机井的一个冲程周期的示意图。参见图13,若抽油机井的冲数为6次,则可以在该60S的电参曲线上划分6段,各段的曲线均相同,则可以将每段曲线对应的一个时间段确定为一个完整的冲程周期。
图14是本发明实施例提供的一种确定抽油机井的供液工况的方法流程图。参见图14,该方法可以包括:
步骤1041、获取实际电参曲线中,抽油机井的一个冲程对应的曲线部分。
在本发明实施例中,该抽油机井完成一个冲程即为该抽油机井的抽油泵活塞在工作筒内进行了一次往复运动,也即抽油机的驴头完成了一次往复运动。该驴头的一次往复运动是指该驴头从下死点(也称下止点)运行到上死点(也称上止点),又从上死点运行到下死点。
正常的抽油机井在运行过程中,在一个完整的冲程内,抽油机井的抽油机在上死点处的功率值最低,在下死点处的功率值仅高于上死点处的功率值。因此在抽油机井的标准电功率曲线中,曲线的最低谷值对应的时刻为抽油机处于上死点位置的时刻,曲线的次低谷值对应的时刻为抽油机处于下死点位置的时刻。因此,可以将相邻两个次低谷值之间的曲线确定为该抽油机井的一个完整的冲程对应的曲线部分。
对于实际电参曲线,可以参考标准电参曲线中已经划分好的冲程,获取实际电参曲线中的一个冲程的曲线部分。例如,中央处理器可以根据标准电参曲线中每个冲程的曲线部分所处的时间段,在实际电参曲线中,将对应的时间段的曲线确定为实际电参曲线的一个冲程对应的曲线部分。
图15是本发明实施例提供的一种标准电参数曲线中的一个冲程对应的曲线部分的示意图。参见图15,获取该标准电参曲线的次低谷值,并将每个次低谷值与下一下次低谷值之间的曲线确定该抽油机井的一个冲程的曲线部分。
步骤1042、确定该曲线部分中的上行程曲线和下行程曲线。
其中,上行程是指该抽油机井的抽油机从下死点运行到上死点的行程。下行程是指该抽油机从上死点运行到下死点的行程。在确定该抽油机井的标准电参曲线中的一个冲程对应的曲线部分后,参见图15,可以将该曲线部分中,第一个次低谷值与最低谷值之间的曲线确定为上行程曲线,并可以将该最低谷值与第二个次低谷值之间的曲线确定为下行程曲线。其中,上行程曲线中的最高值为上行程峰值,下行程曲线中的最高值为下行程峰值。
对于实际电参曲线,可以参考标准电参曲线中每个冲程曲线内已经划分好的上行程曲线与下行程曲线,确定该实际电参曲线中的一个冲程对应的曲线部分的上行程曲线和下行程曲线。示例的,中央处理器可以根据标准电参曲线中每个冲程对应的曲线部分的上行程曲线所处的时间段,在实际电参曲线中,在对应的一个曲线部分中,将对应的时间段的曲线确定为实际电参曲线的一个上行程曲线,并且,可以根据标准电参曲线中每个冲程对应的下行程曲线所处的时间段,在实际电参曲线中,在对应的一个曲线部分中,将对应的时间段的曲线确定为实际电参曲线的一个下行程曲线。
步骤1043、当该上行程曲线和下行程曲线对称时,确定该抽油机井的供液工况为供液充足。
其中,供液充足是指该抽油机井的抽油泵的充满系数大于或等于0.8。
在本发明实施例中,中央控制器可以在一个冲程曲线对应的一个冲程周期内获取上死点对应的第一时间点,进而可以在该冲程周期内获取关于第一时间点对称的多对第二时间点,并获取该多对第二时间点对应的一对曲线值,进而确定每对曲线值的差值是否位于差值范围内。其中,该每对第二时间点对应的一对曲线值中的一个曲线值位于上行程曲线上,另一个曲线值位于下行程曲线上。
当每对第二时间点所对应的一对曲线值的差值均位于差值范围内时,则可以确定该上行程曲线和该下行程曲线对称。可选的,该差值范围可以根据标准电参曲线的变化范围确定。例如,该差值范围可以为该标准电参曲线的变化范围的百分之一或千分之一。
示例的,图16是本发明实施例提供的一种供液充足的抽油机井的电参曲线示意图。该电参曲线可以为电功率曲线。参见图16,该上死点对应的第一时间点为6,则与该第一时间点对应的一对第二时间点分别为1.5、10.5,且一个第二时间点1.5对应的曲线值为200,另一个第二时间点10.5对应的曲线值也为200,则该对曲线值的差值为0,处于该差值范围内。若与该第一时间点6对应的每对第二时间点所对应的曲线值的差值均位于差值范围内,则可以确定该上行程曲线和该下行程曲线对称,进而可以确定该抽油机井的供液工况为供液充足。
步骤1044、当该上行程曲线与该下行程曲线不对称时,确定该抽油机井的供液工况为供液不足。
其中,该供液不足是指该抽油机井的抽油泵的充满系数小于0.8。当该多对第二时间点中的至少一对第二时间点,所对应的一对曲线值的差值不位于该差值范围内时,则可以确定该上行程曲线和该下行程曲线不对称,进而可以确定该抽油机井的供液工况为供液不足。
图17是本发明实施例提供的一种供液不足的抽油机井的电参曲线示意图。该电参曲线可以为电功率曲线。该上死点对应的第一时间点为6,则与该第一时间点对应的一对第二时间点分别为4.5、7.5,且一个第二时间点4.5对应的曲线值为0,下一个第二时间点7.5对应的曲线值为-500,则该对曲线值的差值不位于差值范围内,即可确定该抽油机井的供液工况为供液不足。
图18是本发明实施例提供的一种根据实际电参曲线确定抽油机井的平衡度的方法流程图。在获取抽油机井的实际电参曲线之后,参加图18,该方法还可以包括:
步骤401、获取该实际电参曲线中,抽油机井的一个冲程对应的曲线部分。
步骤402、确定该曲线部分中的上行程曲线和下行程曲线。
步骤401和步骤402的实现过程可以参考上述步骤1041和步骤1042的实现过程,本发明实施例对此不在赘述。
步骤403、获取该上行程曲线的上行程峰值和该下行程曲线的下行程峰值。
其中,上行程峰值是指该上行程曲线的最高值,该下行程峰值是指该下行程曲线的最高值。
步骤404、当该下行程峰值与该上行程峰值的比值处于第一比值范围时,确定该抽油机井的电机工况为平衡。
其中,该第一比值范围可以为[0.85,1.2]。
步骤405、当该下行程峰值与该上行程峰值的比值处于第二比值范围时,确定该抽油机井的电机工况为欠平衡。
其中,该第二比值范围的上限值可以小于第一比值范围的下限值,即该第二比值范围的上限值可以小于0.85。也即是,当下行程峰值与该上行程峰值的比值小于0.85时,可以确定该抽油机井的电机工况为欠平衡。
步骤406、当该下行程峰值与该上行程峰值的比值处于第三比值范围时,确定该抽油机井的电机工况为过平衡。
其中,该第一比值范围的上限小于该第三比值范围的下限,即该第三比值范围的下限大于1.2。也即是,当下行程峰值与该上行程峰值的比值大于1.2时,可以确定该抽油机井的电机工况为过平衡。
在本发明实施例中,若中央控制器确定该抽油机井的电机工况为未平衡,则可以发出警示信息,通知工作人员调整该抽油机井的平衡块的位置以调节该抽油机井的平衡度。示例的,若该中央控制器确定该抽油机井的电机工况为过平衡,则该中央控制器可以通知工作人员将该抽油机井的平衡块向靠近该抽油机井的减速箱的输出轴的方向调整,直至该抽油机井的电机工况为平衡。若该中央控制器确定该抽油机井的电机工况为欠平衡,则可以通知工作人员将该抽油机井的平衡块向远离该抽油机井的减速箱的输出轴的方向调整,直至该抽油机井的工况为平衡。
图19是本发明实施例提供的一种抽油机井的电机状态的确定方法流程图。在抽油机井运行过程中,参加图19,该方法还可以包括:
步骤501、获取该抽油机井的电机的功率因数。
其中,该电机的功率因数可以用于衡量该抽油机井的电机的效率。电参采集装置可以将实时获取的电机的功率因数传输至中央控制器。
步骤502、当该功率因数小于功率因数阈值时,确定该抽油机井的电机需补偿或更换。
其中,该功率因数阈值可以根据抽油机井监测国家标准指标要求中的电动机功率因数确定。示例的,该指标要求可以如表1所示,该指标要求规定了电机功率因数、平衡度、稠油井的系统效率以及稠油热采的井系统效率的范围,其中规定该电动机功率因数大于或等于0.4。因此该功率因数阈值可以为0.4。若中央控制器获取到的抽油机井的电机的功率因数小于0.4,则可以确定该电机的功率因数过低,该抽油机井的电机需要补偿或更换。
表1
示例的,假设中央控制器获取到的抽油机井的功率因数为0.29,由于该功率因数小于功率因数阈值0.4,因此可以确定该抽油机井的电机需要补偿。
在本发明实施例中,当抽油机井的功率因数小于功率因数阈值时,可以将该抽油机井的电机与电容补偿器连接,以补偿电机。其中,该电容补偿器设置在该抽油机井的配电箱内。
可选的,本发明实施例提供的方法还可以确定抽油机井的井下工况,该井下工况可以包括:管漏。图20是本发明实施例提供的一种根据电参曲线确定抽油机井的井下工况的方法流程图。该实际电参曲线包括电功率曲线,该标准电参曲线包括标准电功率曲线。在获取抽油机井的实际电参曲线之后,参见图20,该方法还可以包括:
步骤601、获取该实际电参曲线中,抽油机井的一个冲程对应的曲线部分。
在本发明实施例中,抽油机处于上死点位置的时刻还可以为曲线的最低谷值附近的点对应的时刻,抽油机处于下死点位置的时刻还可以为曲线的次低谷值附近的点对应的时刻。因此,可以将相邻两个次低谷值附近的点之间的曲线确定为该抽油机井的一个完整的冲程对应的曲线部分。其中,该曲线最低谷值附近的点对应的时刻与该抽油机处于上死点位置的时刻的差值的绝对值处于预设范围,曲线次低谷值附近的点对应的时刻与该抽油机处于下死点位置的时刻的差值的绝对值也处于该预设范围。其中,该预设范围可以根据该抽油机井的实际情况确定,示例的,该预设范围可以为[0,35]。
步骤602、确定该曲线部分中的上行程曲线和下行程曲线。
步骤603、获取该上行程曲线的上行程峰值以及该下行程曲线的下行程峰值。
步骤602的实现过程参照上述步骤1402的实现过程,步骤603的实现过程可以参照步骤403的实现过程,本发明实施例对此不在赘述。
步骤604、当该上行程曲线的上行程峰值小于该标准电参曲线的上行程峰值,且该下行程曲线中不存在下行程峰值时,确定该抽油机井的井下工况为管漏。
其中,管漏是指抽油机井的油管发生泄漏的现象。当获取到的上行程曲线的上行程峰值小于该标准电参曲线的上行程峰值,且在下行程曲线中,无法获取到下行程峰值时,即可确定该抽油机井的井下工况为管漏。
图21是本发明实施例提供的一种油管正常时的标准电参曲线示意图。图22是本发明实施例提供的一种油管漏失时的实际电参曲线示意图。参见图21可以看出,该标准电参曲线的上行程峰值为3595W,该下行程峰值为1000W。从图22可以得到,该实际电参曲线的上行程峰值为2290W,该下行程曲线中无峰值。通过图21和图22可得,该实际电参曲线的上行程峰值2290W小于该标准电参曲线的上行程峰值3595W,且该实际电参曲线的下行程曲线中无峰值,即可确定该井下工况为管漏。
可选的,该井下工况还可以包括:杆断。图23是本发明实施例提供的另一种根据电参曲线确定抽油机井的井下工况的方法流程图。参见图23,该方法可以包括:
步骤701、获取实际电参曲线。
其中,该实际电参曲线包括电功率曲线。
步骤702、获取该实际电参曲线中,该抽油机井的一个冲程对应的曲线部分。
步骤703、确定该曲线部分中的上行程曲线以及该实际电参曲线的第一谷值。
步骤702和步骤703的实现过程可以参照步骤1041和步骤1042的实现过程,本发明实施例对此不在赘述。
步骤704、当该标准电参曲线的上行程峰值与该实际电参曲线的上行程峰值的差值大于第三阈值,且该标准电参曲线的第二谷值与该实际电参曲线的第一谷值的差值大于第七阈值时,确定该抽油机井的井下工况为下部杆断。
其中,该下部杆断是指抽油机井的油杆下部断裂。该第七阈值可以根据抽油机井的实际情况确定。可选的,该第三阈值可以为100W,该第七阈值为400W。
图24是本发明实施例提供的一种油杆正常时的标准电参曲线示意图。图25是本发明实施例提供的一种下部杆断时的实际电参曲线示意图。如图24所示,该标准曲线的上行程峰值为2400W,第一谷值为-130W。参见图25可以得出,该抽油机井上行程曲线的上行程峰值为2195W,第一谷值为-590W。该标准曲线的上行程峰值2545W与该实际电参曲线的上行程峰值800W的差值为350W,大于第三阈值100W。且该标准曲线的第二谷值-130W与该实际电参曲线的第一谷值-590W的差值为460W,大于第七阈值400W。由此,即可确定该抽油机井的井下工况为下部杆断。
在本发明实施例中,若实际电参曲线的一个完整冲程曲线中,在该上行程曲线和下行程曲线中每个行程曲线均无峰值,且该实际电参曲线的第一峰值与该标准电参曲线的第一峰值的差值,以及该标准电参曲线的第一谷值与该实际电参曲线的第一谷值的差值均大于第一阈值时,即可确定该抽油机井的工况为上部杆断。
图26是本发明实施例提供的一种上部杆断的实际电参曲线示意图。参见图26,中央控制器确定出一个冲程曲线后,在该冲程曲线中的上行程曲线和下行程曲线中的每个行程曲线中无法确定出峰值。且该实际电参曲线的第一峰值为4680W,第一谷值为-3570W。对比图24与图26,该实际电参曲线的第一峰值4680W与该标准电参曲线的第二峰值2545W的差值为1135W,大于第一阈值800W。且该标准电参曲线的第二谷值-130W与该实际电参曲线的第一谷值的差值-3570W为3440W,大于第一阈值800W,即可确定该抽油机井的井下工况为上部杆断。
图27是本发明实施例提供的一种抽油机井状态的确定方法流程图。参见图27,该方法可以包括:
步骤801、获取该抽油机井的预设电流峰值。
其中,该预设电流峰值可以为预先为该抽油机井设置的电流最大值。理想状态下,抽油机井在运行过程中的电流值应不大于该预设电流峰值。不同抽油机井的预设电流峰值可以不同,也可以相同,本发明实施例对此不做限定。
步骤802、在该抽油机井的运行过程中,获取该抽油机井的各个冲程的电流峰值的波动幅度。
可选的,可以根据抽油机井的实际电参曲线,确定抽油机井在每个冲程周期内的电流峰值,并对比各个冲程周期的电流峰值的波动幅度。
示例的,假设中央控制器当前获取到了一个实际电参曲线,并根据该实际电参曲线确定了6个冲程周期的电流峰值,该6个冲程周期的电流峰值分别为:10A、10.5A、12A、11A、10.7A、13A。则可以确定该6个冲程周期的电流峰值的波动幅度为3A。
步骤803、根据预设电流峰值与波动范围的对应关系,确定该电流峰值所对应的参考波动范围。
在本发明实施例中,不同的预设电流峰值对应的波动范围可以不同,且预设电流峰值越大,其对应的波动范围可以越小。示例的,该预设电流峰值与波动范围的对应关系可以如表2所示。
表2正常抽油机井电流曲线变化表
预设电流峰值 | <20A | 20-30A | >30A |
波动范围 | 0-35% | 0-22% | 0-15% |
由表2可知,对于电流预设峰值低于20A的抽油机井,其波动范围为该电流预设峰值的0-35%。对于电流预设峰值为20A至30A之间的抽油机井,其波动范围为该电流预设峰值的0-22%。对于电流预设峰值高于30A的抽油机井,其波动范围为该电流预设峰值的0-15%。其中,0-35%可以是指大于等于0,且小于等于35%。
示例的,若某个抽油机井的预设电流峰值为10A,则根据表2可以确定该电流预设峰值所对应的参考波动范围为该预设电流峰值10A的0-35%,即[0,3.5A]。
步骤804、当该电流峰值的波动幅度大于该参考波动范围内时,生成告警提示信息。
当中央控制器检测到抽油机井在某个冲程的电流峰值与前一个冲程的电流峰值相比,其波动幅度大于该参考波动范围时,可以确定电流峰值波动过大,即可生成告警提示信息,以提示工作人员该抽油机井不正常,以便工作人员可以及时对该抽油机井进行检修。
示例的,若该预设电流峰值为10A,则该参考波动范围为[0,3.5A]。若中央控制器检测到的一个冲程的电流峰值为11A,前一个冲程的电流峰值为10A,则该冲程的波动幅度为1A,不大于该参考波动范围。若中央控制器检测到下一个冲程的电流峰值为15A,则可以确定该冲程的波动幅度为5A,大于该参考波动范围,即可生成告警提示信息,以提示工作人员该抽油机井不正常,以便工作人员及时对该抽油机井进行检修。
综上所述,本发明实施例提供了一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法,该方法可以获取抽油机井的实际电参曲线,与标准电参曲线进行曲线参数对比,根据对比结果即可确定抽油机井的电机工况。并且,该方法还可以根据该实际电参曲线的变化规律,确定该抽油机井的供液工况。由于实际电参曲线的生成周期较短,例如一般为72秒,因此根据该实际电参曲线可以及时确定抽油机井的工况,从而及时发现不正常运行的抽油机井,该确定方法的效率较高。此外,使用本发明实施例提供的确定方法进行抽油机井的工况的确定,无需工作人员频繁的巡井,降低了工作人员的劳动强度。
本发明实施例提供了一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置,如图28所示,该确定装置可以包括:
第一获取模块901,用于获取抽油机井的实际电参曲线。
对比模块902,用于对比该实际电参曲线与标准电参曲线的曲线参数。
第一确定模块903,用于根据对比结果确定该抽油机井的电机工况,该电机工况包括:电机空转、电机皮带松弛、三相电缺相和外接电线用电中的至少一种,该标准电参曲线为正常抽油机井的电参曲线。
第二确定模块904,用于根据该实际电参曲线的变化规律,确定该抽油机井的供液工况,该供液工况包括:供液充足和供液不足。
综上所述,本发明实施例提供了一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置,该装置可以获取抽油机井的实际电参曲线,与标准电参曲线进行曲线参数对比,根据对比结果即可确定抽油机井的电机工况。并且,该装置还可以根据该实际电参曲线的变化规律,确定该抽油机井的供液工况。由于实际电参曲线的生成周期较短,例如一般为72秒,因此根据该实际电参曲线可以及时确定抽油机井的工况,从而及时发现不正常运行的抽油机井,该确定装置的效率较高。
可选的,该实际电参曲线包括电功率曲线,该曲线参数为曲线的峰值和谷值;该对比模块902,用于:
对比该实际电参曲线的第一峰值和该标准电参曲线的第二峰值,并对比该实际电参曲线的第一谷值和该标准电参曲线的第二谷值。
该第一确定模块903根据该对比结果确定该抽油机井的电机工况,包括:
当该第二峰值与该第一峰值的差值大于第一阈值,该第一谷值与该第二谷值的差值大于第一阈值,且该第一峰值和该第一谷值的差值小于第二阈值时,确定该抽油机井的电机工况为电机空转。
当该第二峰值与该第一峰值的差值大于第一阈值,且该第一谷值与该第二谷值的差值大于第三阈值时,确定该抽油机井的电机工况为电机皮带松弛。
可选的,该实际电参曲线包括三相实际电流曲线,该标准电参曲线包括三相标准电流曲线;该对比模块902,用于:
对比每一相实际电流曲线的变化范围与对应的一相标准电流曲线的变化范围。
该第一确定模块903根据该对比结果确定该抽油机井的电机工况,包括:
当该三相实际电流曲线中,存在一相实际电流曲线的变化范围的下限与对应的一相标准电流曲线的变化范围的上限的差值大于第四阈值,且剩余相实际电流曲线的变化范围的上限小于第五阈值时,确定该电机工况为三相电缺相。
可选的,该实际电参曲线包括三相实际电流曲线,该标准电参曲线包括三相标准电流曲线;该曲线参数为曲线的变化范围;该对比模块902可以用于:
对比每一相实际电流曲线的变化范围与对应的一相标准电流曲线的变化范围。
该第一确定模块903根据对比结果确定该抽油机井的电机工况,包括:
当该三相实际电流曲线中,每一相实际电流曲线的变化范围的下限与对应的一相标准电流曲线的变化范围的上限的差值均大于第六阈值时,确定该电机工况为外接电线用电。
可选的,该第二确定模块904,用于:
获取该实际电参曲线中,该抽油机井的一个冲程对应的曲线部分。
确定该曲线部分中的上行程曲线和下行程曲线。
当该上行程曲线和下行程曲线对称时,确定该抽油机井的供液工况为供液充足。
当该上行程曲线与该下行程曲线不对称时,确定该抽油机井的供液工况为供液不足。
可选的,该实际电参曲线为电功率曲线。图29是本发明实施例提供的另一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置的结构示意图。如图29所示,该装置还可以包括:
第二获取模块905,用于获取该实际电参曲线中,该抽油机井的一个冲程对应的曲线部分。
第三确定模块906,用于确定该曲线部分中的上行程曲线和下行程曲线。
第三获取模块907,用于获取该上行程曲线的上行程峰值和该下行程曲线的下行程峰值。
该第一确定模块903,还可以用于:
当该下行程峰值与该上行程峰值的比值处于第一比值范围时,确定该抽油机井的电机工况为平衡。
当该下行程峰值与该上行程峰值的比值处于第二比值范围时,确定该抽油机井的电机工况为欠平衡。
当该下行程峰值与该上行程峰值的比值处于第三比值范围时,确定该抽油机井的电机工况为过平衡。
其中,该第一比值范围的下限大于该第二比值范围的上限,该第一比值范围的上限小于该第三比值范围的下限。
可选的,参见图29,该装置可以还包括:
第四获取模块908,用于获取该抽油机井的电机的功率因数。
该第一确定模块903,还可以用于当该功率因数小于功率因数阈值时,确定该抽油机井的电机需补偿或更换。
可选的,该实际电参曲线为电功率曲线;
该第二确定模块904还可以用于获取该实际电参曲线中,该抽油机井的一个冲程对应的曲线部分。
确定该曲线部分中的上行程曲线以及该实际电参曲线的第一谷值。
当该标准电参曲线的上行程峰值与该实际电参曲线的上行程峰值的差值大于第三阈值,且该标准电参曲线的第二谷值与该实际电参曲线的第一谷值的差值大于第七阈值时,确定该抽油机井的井下工况为下部杆断。
图30是本发明实施例提供的又一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置的结构示意图。如图30所示,该装置还可以包括:
第五获取模块909,用于获取该抽油机井的预设电流峰值,以及在该抽油机井的运行过程中,获取该抽油机井的各个冲程的电流峰值的波动幅度。
第四确定模块910,用于根据预设电流峰值与波动范围的对应关系,确定该电流峰值所对应的参考波动范围。
告警模块911,用于当该电流峰值的波动幅度大于该波动范围时,生成告警提示信息。
综上所述,本发明实施例提供了一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置,该装置可以获取抽油机井的实际电参曲线,与标准电参曲线进行曲线参数对比,根据对比结果即可确定抽油机井的电机工况。并且,该装置还可以根据该实际电参曲线的变化规律,确定该抽油机井的供液工况。由于实际电参曲线的生成周期较短,例如一般为72秒,因此根据该实际电参曲线可以及时确定抽油机井的工况,从而及时发现不正常运行的抽油机井,该确定装置的效率较高。此外,使用本发明实施例提供的确定装置进行抽油机井的工况的确定,无需工作人员频繁的巡井,降低了工作人员的劳动强度。
图31是本发明实施例提供的再一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置的结构示意图。参见图31,该装置包括:处理器1001、存储器1002以及存储在该存储器1002上并可在该处理器1001上运行的计算机程序10021,该处理器1001执行该计算机程序10021时实现如上述方法实施例提供的基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有指令,当该计算机可读存储介质在计算机上运行时,使得计算机执行上述方法实施例提供的基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法。
以上所述仅为本发明的示例性实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定方法,其特征在于,所述方法包括:
获取所述抽油机井的实际电参曲线;
对比所述实际电参曲线与标准电参曲线的曲线参数;
根据对比结果确定所述抽油机井的电机工况,所述电机工况包括:电机空转、电机皮带松弛、三相电缺相和外接电线用电中的至少一种,所述标准电参曲线为正常抽油机井的电参曲线;
根据所述实际电参曲线的变化规律,确定所述抽油机井的供液工况,所述供液工况包括:供液充足和供液不足。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实际电参曲线包括电功率曲线,所述曲线参数为曲线的峰值和谷值;所述对比所述实际电参曲线与标准电参曲线的曲线参数,包括:
对比所述实际电参曲线的第一峰值和所述标准电参曲线的第二峰值;
对比所述实际电参曲线的第一谷值和所述标准电参曲线的第二谷值;
所述根据对比结果确定所述抽油机井的电机工况,包括:
当所述第二峰值与所述第一峰值的差值大于第一阈值,所述第一谷值与所述第二谷值的差值大于第一阈值,且所述第一峰值和所述第一谷值的差值小于第二阈值时,确定所述抽油机井的电机工况为电机空转;
当所述第二峰值与所述第一峰值的差值大于第一阈值,且所述第一谷值与所述第二谷值的差值大于第三阈值时,确定所述抽油机井的电机工况为电机皮带松弛。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实际电参曲线包括三相实际电流曲线,所述标准电参曲线包括三相标准电流曲线;所述曲线参数为曲线的变化范围;所述对比所述实际电参曲线与标准电参曲线的曲线参数,包括:
对比每一相实际电流曲线的变化范围与对应的一相标准电流曲线的变化范围;
所述根据对比结果确定所述抽油机井的电机工况,包括:
当所述三相实际电流曲线中,存在一相实际电流曲线的变化范围的下限与对应的一相标准电流曲线的变化范围的上限的差值大于第四阈值,且剩余相实际电流曲线的变化范围的上限小于第五阈值时,确定所述电机工况为三相电缺相。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实际电参曲线包括三相实际电流曲线,所述标准电参曲线包括三相标准电流曲线;所述曲线参数为曲线的变化范围;所述对比所述实际电参曲线与标准电参曲线的曲线参数,包括:
对比每一相实际电流曲线的变化范围与对应的一相标准电流曲线的变化范围;
所述根据对比结果确定所述抽油机井的电机工况,包括:
当所述三相实际电流曲线中,每一相实际电流曲线的变化范围的下限与对应的一相标准电流曲线的变化范围的上限的差值均大于第六阈值时,确定所述电机工况为外接电线用电。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述实际电参曲线的变化规律,确定所述抽油机井的供液工况,包括:
获取所述实际电参曲线中,所述抽油机井的一个冲程对应的曲线部分;
确定所述曲线部分中的上行程曲线和下行程曲线;
当所述上行程曲线和下行程曲线对称时,确定所述抽油机井的供液工况为供液充足;
当所述上行程曲线与所述下行程曲线不对称时,确定所述抽油机井的供液工况为供液不足。
6.根据权利要求1至5任一所述的方法,其特征在于,所述实际电参曲线为电功率曲线;所述方法还包括:
获取所述实际电参曲线中,所述抽油机井的一个冲程对应的曲线部分;
确定所述曲线部分中的上行程曲线和下行程曲线;
获取所述上行程曲线的上行程峰值和所述下行程曲线的下行程峰值;
当所述下行程峰值与所述上行程峰值的比值处于第一比值范围时,确定所述抽油机井的电机工况为平衡;
当所述下行程峰值与所述上行程峰值的比值处于第二比值范围时,确定所述抽油机井的电机工况为欠平衡;
当所述下行程峰值与所述上行程峰值的比值处于第三比值范围时,确定所述抽油机井的电机工况为过平衡;
其中,所述第一比值范围的下限大于所述第二比值范围的上限,所述第一比值范围的上限小于所述第三比值范围的下限。
7.根据权利要求1至5任一所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述抽油机井的电机的功率因数;
当所述功率因数小于功率因数阈值时,确定所述抽油机井的电机需补偿或更换。
8.根据权利要求1至5任一所述的方法,其特征在于,所述实际电参曲线为电功率曲线;所述方法还包括:
获取所述实际电参曲线中,所述抽油机井的一个冲程对应的曲线部分;
确定所述曲线部分中的上行程曲线以及所述实际电参曲线的第一谷值;
当所述标准电参曲线的上行程峰值与所述实际电参曲线的上行程峰值的差值大于第三阈值,且所述标准电参曲线的第二谷值与该实际电参曲线的第一谷值的差值大于第七阈值时,确定所述抽油机井的井下工况为下部杆断。
9.根据权利要求1至5任一所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述抽油机井的预设电流峰值;
在所述抽油机井的运行过程中,获取所述抽油机井的各个冲程的电流峰值的波动幅度;
根据预设电流峰值与波动范围的对应关系,确定所述电流峰值所对应的参考波动范围;
当所述电流峰值的波动幅度大于所述波动范围时,生成告警提示信息。
10.一种基于电参曲线的抽油机井的工况的确定装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取所述抽油机井的实际电参曲线;
对比模块,用于对比所述实际电参曲线与标准电参曲线的曲线参数;
第一确定模块,用于根据对比结果确定所述抽油机井的电机工况,所述电机工况包括:电机空转、电机皮带松弛、三相电缺相和外接电线用电中的至少一种,所述标准电参曲线为正常抽油机井的电参曲线;
第二确定模块,用于根据所述实际电参曲线的变化规律,确定所述抽油机井的供液工况,所述供液工况包括:供液充足和供液不足。
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