CN116696286B - 一种底部驱动塔架式抽油机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种底部驱动塔架式抽油机，本发明通过设置塔架、采集模组、驱动模组以及信息处理模组，通过将驱动模组设置在塔架的底座，通过记录分析单元根据原油的黏稠度与黏稠度阈值判定是否需要对抽油机清洗保养，通过数据分析单元基于阻力值判定是否有卡泵风险，并基于原油黏稠度确定卡泵风险状态，通过控制单元基于卡泵风险状态控制电动机带动抽油杆在第一风险状态下停机，或，在第二风险状态下基于原油黏稠度进行运行参数调整，进而，实现了在地面对抽油机电控进行检修，针对性地对每台抽油机生成保养计划，实现了卡泵状态的区分，并通过调整工作方式避免卡泵发生，提高了抽油机的维修便利性和生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种底部驱动塔架式抽油机。
背景技术
随着石油在人类工业生产以及日常生活中扮演着越来越重要的角色，石油开采技术也越来越多地受到研究人员的关注，抽油机是油田广泛应用的抽油设备，近些年来出现了很多其他形式的无游梁抽油机，塔架式抽油机就是其中的一种，塔架式抽油机结合了现代机械制造技术、控制技术、功率电子技术与机电一体化技术，有冲程长，冲次低的特点，研究人员对于塔架式抽油机的各个环节进行进一步的优化，使塔架式抽油机更加满足现代石油开采生产的要求。
中国专利公开号：CN112593900A，公开了一种超长冲程柔性密封柱塞泵及抽油机，所述柱塞泵包括泵筒、设在泵筒中的柱塞、套设在柱塞外的扶正套；柱塞在泵筒中的冲程在50-100m之间，扶正套具有中部滑移段、上部限位台阶和下部限位台阶，中部滑移段的横截面面积由上至下逐渐增大；中部滑移段外活动设置有密封机构，该发明可提高泵效，解决砂卡、卡泵的问题。
可见，现有技术中还存在以下问题，
1、现有技术中，不能根据每一台抽油机的历史数据和当前工作状态参数的比对结果，针对性地对每台抽油机生成保养计划；
2、现有技术中，不能根据抽油机当前的状态参数区分卡泵的状况，并进行运行参数的调整以避免卡泵情况发生导致影响生产效率；
3、现有技术中，控制电动机的电控部分设置在塔架顶端或者其他位置，不便于检修。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种底部驱动塔架式抽油机，包括：
塔架，其包括底座、设置在所述底座上用以缠绕传动绳的滚筒、与所述底座铆接的塔体、设置在所述塔体上端用以对所述传动绳导向的导向轮组、与所述传动绳一端连接用以传递动力的抽油杆；
采集模组，包括设置在原油管道内用以检测原油黏稠度的黏稠度检测单元，设置在所述抽油杆一端用以检测所述抽油杆在油管内所受的阻力值的阻力采集单元；
驱动模组，包括设置在所述底座上用以通过所述传动绳带动所述抽油杆上下动作的电动机，设置在所述电动机一侧用以改变所述电动机旋转方向的电控柜；
信息处理模组，其与所述采集模组以及驱动控制模组连接，包括相互连接的记录分析单元、数据分析单元以及控制单元，所述记录分析单元用以基于实时采集的原油黏稠度与黏稠度阈值确定黏稠油输送时长，并判定在对应黏稠油输送时长下是否需要对所述抽油机进行清洗保养，所述黏稠度阈值为所述记录分析单元基于故障黏稠度值计算所得，所述故障黏稠度值为发生卡泵时管道内原油的黏稠度；
所述数据分析单元用以基于所述阻力值以及阻力阈值判定抽油机是否有卡泵风险，并基于所述原油黏稠度与黏稠度阈值的对比结果确定卡泵风险状态；
所述控制单元用以基于卡泵风险状态控制所述电动机带动所述抽油杆以不同的工作模式工作，包括，
控制所述电动机带动所述抽油杆在第一风险状态下停机；
或，控制所述电动机带动所述抽油杆在第二风险状态下基于所述原油黏稠度对所述抽油杆的运行参数进行调整，所述运行参数包括冲程以及冲次。
进一步地，所述记录分析单元基于记录的故障黏稠度值按公式(1)计算所述黏稠度阈值，
公式(1)中，Vβ为黏稠度阈值，VA为故障黏稠度值。
进一步地，所述记录分析单元还以实时采集的所述原油黏稠度为纵轴，以时间为横轴，建立所述原油黏稠度随时间变化的黏稠度变化曲线。
进一步地，所述记录分析单元基于实时采集的原油黏稠度与黏稠度阈值确定黏稠油输送时长，其中，
所述记录分析单元在所述黏稠度变化曲线中将纵向坐标值超过黏稠度阈值的若干曲线段进行标记，所述记录分析单元采集标记的各曲线段对应的持续时长，并将各所述持续时长进行累加，计算出黏稠油输送时长。
进一步地，所述记录分析单元判定在对应黏稠油输送时长下是否需要对所述抽油机进行清洗保养，其中，
将所述黏稠油输送时长与预设的黏稠油输送时长阈值进行对比，
若所述黏稠油输送时长小于等于所述黏稠油输送时长阈值，则所述记录分析单元判定不需要对所述抽油机进行清洗保养；
若所述黏稠油输送时长大于所述黏稠油输送时长阈值，则所述记录分析单元判定需要对所述抽油机进行清洗保养。
进一步地，所述记录分析单元还用以基于记录的故障阻力值按公式(2)计算所述阻力阈值，
公式(2)中，Fβ为阻力阈值，FA为故障阻力值。
进一步地，所述数据分析单元基于所述阻力值以及阻力阈值判定抽油机是否有卡泵风险，其中，
所述数据分析单元将所述阻力值与阻力阈值进行对比，
若所述阻力值小于等于所述阻力阈值，则所述数据分析单元判定所述抽油机没有卡泵风险；
若所述阻力值大于所述阻力阈值，则所述数据分析单元判定所述抽油机有卡泵风险。
进一步地，所述数据分析单元基于所述原油黏稠度与黏稠度阈值的对比结果确定卡泵风险状态，其中，
将所述原油黏稠度与黏稠度阈值进行对比，
若所述原油黏稠度小于等于所述黏稠度阈值，则所述数据分析单元确定所述卡泵风险状态为第一风险状态；
若所述原油黏稠度大于所述黏稠度阈值，则所述数据分析单元确定所述卡泵风险状态为第二风险状态。
进一步地，所述控制单元控制所述电动机带动所述抽油杆在第二风险状态下基于所述原油黏稠度对所述抽油杆的运行参数进行调整，其中，
所述控制单元设有若干在第二风险状态下根据所述原油黏稠度调整所述抽油杆的冲程和冲次的调整方式，各调整方式对所述抽油杆的冲程和冲次的调整大小不同。
进一步地，所述信息处理模组还包括与所控制单元远程连接的显示终端，所述显示终端用以显示所述抽油杆的运行参数。
与现有技术相比，本发明通过设置塔架、采集模组、驱动模组以及信息处理模组，通过将驱动模组设置在塔架的底座，通过记录分析单元根据原油黏稠度与黏稠度阈值确定黏稠油输送时长，并基于黏稠油输送时长判定是否需要对抽油机进行清洗保养，并实时采集阻力采集单元的阻力值，通过数据分析单元基于阻力值判定抽油机是否有卡泵风险，在判定抽油机有卡泵风险的情况下，基于原油的黏稠度确定卡泵风险状态，控制单元基于卡泵风险状态控制电动机带动抽油杆以不同的工作模式工作，包括，在第一风险状态下控制电动机停机，或，在第二风险状态下基于原油的黏稠度控制电动机带动抽油杆进行运行参数调整，进而，实现了在地面对抽油机电控进行检修，针对性地对每台抽油机生成保养计划，实现了对卡泵状态的区分，并通过调整工作方式避免卡泵发生，提高了抽油机的维修便利性和生产效率。
尤其，本发明将驱动模组设置在塔架的底座，在实际情况中，驱动模组包括电动机和电控柜，这部分设备在自然环境下易受各种因素的影响而发生故障，所以需要定期对电动机和电控柜内的器件进行巡检，将电动机和电控柜设置在塔架的底座上更加方便工作人员的巡检，并通过与电动机连接的滚筒与导向轮组对传动绳的布置进行优化，在不影响抽油机工作的前提下，提高了抽油机巡检的便利性。
尤其，本发明通过设置记录分析单元判定是否需要对抽油机进行清洗保养，在实际情况中，抽汲到地面的原油由于含蜡量的不同，黏稠度也不同，根据原油的黏稠度随时间的变化关系，选取原油的黏稠度超过设定值的输油时长，输送高粘度原油的时间越长，越容易发生卡泵的现象，本发明通过记录分析单元将黏稠油输送时长与预设的黏稠油输送时长阈值进行对比，当黏稠油输送时长超过黏稠油输送时长阈值的情况下，提示工作人员需要对抽油机进行清洗保养，以避免发生卡泵，实现了针对性地对每台抽油机生成保养计划，减少了故障频次，提高了生产效率。
尤其，本发明通过设置数据分析单元判定抽油机是否有卡泵风险，并确定卡泵风险状态，在实际情况中，卡泵的初始现象为抽油杆进出油管不顺畅，数据分析单元获取阻力采集单元采集的抽油杆在进出油管过程中的阻力值，若采集的阻力值超过阻力阈值则判定抽油机有卡泵的风险，且，由于抽油机的抽油杆进出油管不顺畅可能是原油的黏稠度过高导致即将发生卡泵，还可能是由于电动机减速机卡顿或抽油杆断裂造成，所以需要进一步根据原油的黏稠度进行判断是否是原油的黏稠度过高导致的卡泵还是其他故障，进而，实现了对卡泵状态的区分。
尤其，本发明通过设置控制单元基于卡泵风险状态控制所述电动机带动所述抽油杆以不同的工作模式工作，在实际情况中，如果异常状态是由于电动机减速机卡顿或抽油杆断裂造成的，则需要停机排查，如果异常状态是由于原油的黏稠度过高导致的，由于抽油杆冲程的增大、冲次的降低，为刮砂、排砂和进液提供了充足的时间，可以解决卡泵的问题，所以在这种情况下可以通过对抽油杆的冲程和冲次调整避免卡泵停机，进而，提高了抽油机的工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例的底部驱动塔架式抽油机的结构示意图；
图2为本发明实施例的黏稠度变化曲线示意图；
图3为本发明实施例的底部驱动塔架式抽油机的逻辑流程图；
图中，1：底座，2：传动绳，3：滚筒，4：塔体，5：导向轮组，6：抽油杆，7：阻力采集单元，8：电控柜。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明做进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示，其为本发明实施例的底部驱动塔架式抽油机的结构示意图，本发明的底部驱动塔架式抽油机，包括：
塔架，其包括底座1、设置在所述底座1上用以缠绕传动绳2的滚筒3、与所述底座1铆接的塔体4、设置在所述塔体4上端用以对所述传动绳2导向的导向轮组5、与所述传动绳2一端连接用以传递动力的抽油杆6；
采集模组，包括设置在原油管道内用以检测原油黏稠度的黏稠度检测单元，设置在所述抽油杆6一端用以检测所述抽油杆6在油管内所受的阻力值的阻力采集单元7；
驱动模组，包括设置在所述底座1上用以通过所述传动绳2带动所述抽油杆6上下动作的电动机，设置在所述电动机一侧用以改变所述电动机旋转方向的电控柜8；
信息处理模组，其与所述采集模组以及驱动控制模组连接，包括相互连接的记录分析单元、数据分析单元以及控制单元，所述记录分析单元用以基于实时采集的原油黏稠度与黏稠度阈值确定黏稠油输送时长，并判定在对应黏稠油输送时长下是否需要对所述抽油机进行清洗保养，所述黏稠度阈值为所述记录分析单元基于故障黏稠度值计算所得，所述故障黏稠度值为发生卡泵时管道内原油的黏稠度；
所述数据分析单元用以基于所述阻力值以及阻力阈值判定抽油机是否有卡泵风险，并基于所述原油黏稠度与黏稠度阈值的对比结果确定卡泵风险状态；
所述控制单元用以基于卡泵风险状态控制所述电动机带动所述抽油杆6以不同的工作模式工作，包括，
控制所述电动机带动所述抽油杆6在第一风险状态下停机；
或，控制所述电动机带动所述抽油杆6在第二风险状态下基于所述原油黏稠度确定对所述抽油杆6的运行参数进行调整，所述运行参数包括冲程以及冲次。
具体而言，本发明对黏稠度检测单元的具体结构不作限定，只需能够表征输油管道内原油的黏稠度即可，作为可实施的方式，优选的，可以通过原油流经管件阀门的阻力来表征原油的黏稠度，此为现有技术，此处不再赘述。
具体而言，本发明对阻力采集单元7的具体结构不作限定，只需能够采集抽油杆6在进出油管的过程中所受的阻力值即可，此为现有技术，此处不再赘述。
具体而言，本发明对信息处理模组的具体结构不作限定，其本身或其中的各功能单元可使用逻辑部件构成，逻辑部件可以为现场可编程控制器、微处理器、计算机中使用的处理器等，此处不再赘述。
具体而言，本发明将驱动模组设置在塔架的底座1，在实际情况中，驱动模组包括电动机和电控柜8，这部分设备在自然环境下易受各种因素的影响而发生故障，所以需要定期对电动机和电控柜8内的器件进行巡检，将电动机和电控柜8设置在塔架的底座1上更加方便工作人员的巡检，并通过与电动机连接的滚筒3与导向轮组5对传动绳2的布置进行优化，在不影响抽油机工作的前提下，提高了抽油机巡检的便利性。
请参阅图2所示，其为本发明实施例的黏稠度变化曲线示意图。
具体而言，所述记录分析单元基于记录的故障黏稠度值按公式(1)计算所述黏稠度阈值，
公式(1)中，Vβ为黏稠度阈值，VA为故障黏稠度值。
具体而言，所述记录分析单元还以实时采集的所述原油黏稠度V为纵轴，以时间t为横轴，建立所述原油黏稠度随时间变化的黏稠度变化曲线。
具体而言，所述记录分析单元基于实时采集的原油黏稠度与黏稠度阈值确定黏稠油输送时长，其中，
所述记录分析单元在所述黏稠度变化曲线中将纵向坐标值超过黏稠度阈值Vβ的若干曲线段进行标记，所述记录分析单元采集标记的各曲线段对应的持续时长，并将各所述持续时长进行累加，计算出黏稠油输送时长T，T＝t1+t2+t3+…+tn，其中，t1、t2、t3…tn为各所述持续时长。
具体而言，所述记录分析单元判定在对应黏稠油输送时长下是否需要对所述抽油机进行清洗保养，其中，
将所述黏稠油输送时长T与预设的黏稠油输送时长阈值T0进行对比，
若所述黏稠油输送时长T小于等于所述黏稠油输送时长阈值T0，则所述记录分析单元判定不需要对所述抽油机进行清洗保养；
若所述黏稠油输送时长T大于所述黏稠油输送时长阈值T0，则所述记录分析单元判定需要对所述抽油机进行清洗保养；
其中，1000h≤T0≤1800h。
具体而言，本发明通过设置记录分析单元判定是否需要对抽油机进行清洗保养，在实际情况中，抽汲到地面的原油由于含蜡量的不同，黏稠度也不同，根据原油的黏稠度随时间的变化关系，选取原油的黏稠度超过设定值的输油时长，输送高粘度原油的时间越长，越容易发生卡泵的现象，本发明通过记录分析单元将黏稠油输送时长与预设的黏稠油输送时长阈值进行对比，当黏稠油输送时长超过黏稠油输送时长阈值的情况下，提示工作人员需要对抽油机进行清洗保养，以避免发生卡泵，实现了针对性地对每台抽油机生成保养计划，减少了故障频次，提高了生产效率。
具体而言，所述记录分析单元还用以基于记录的故障阻力值按公式(2)计算所述阻力阈值，
公式(2)中，Fβ为阻力阈值，FA为故障阻力值。
请参阅图3所示，其为本发明实施例的底部驱动塔架式抽油机的逻辑流程图。
具体而言，所述数据分析单元基于所述阻力值以及阻力阈值判定抽油机是否有卡泵风险，其中，
所述数据分析单元将所述阻力值F与阻力阈值Fβ进行对比，
若所述阻力值F小于等于所述阻力阈值Fβ，则所述数据分析单元判定所述抽油机没有卡泵风险；
若所述阻力值F大于所述阻力阈值Fβ，则所述数据分析单元判定所述抽油机有卡泵风险。
具体而言，所述数据分析单元基于所述原油黏稠度与黏稠度阈值的对比结果确定卡泵风险状态，其中，
将所述原油黏稠度V与黏稠度阈值Vβ进行对比，
若所述原油黏稠度V小于等于所述黏稠度阈值Vβ，则所述数据分析单元确定所述卡泵风险状态为第一风险状态；
若所述原油黏稠度V大于所述黏稠度阈值Vβ，则所述数据分析单元确定所述卡泵风险状态为第二风险状态。
具体而言，本发明通过设置数据分析单元判定抽油机是否有卡泵风险，并确定卡泵风险状态，在实际情况中，卡泵的初始现象为抽油杆6进出油管不顺畅，数据分析单元获取阻力采集单元7采集的抽油杆6在进出油管过程中的阻力值，若采集的阻力值超过阻力阈值则判定抽油机有卡泵的风险，且，由于抽油机的抽油杆6进出油管不顺畅可能是原油的黏稠度过高导致即将发生卡泵，还可能是由于电动机减速机卡顿或抽油杆6断裂造成，所以需要进一步根据原油的黏稠度进行判断是否是原油的黏稠度过高导致的卡泵还是其他故障，进而，实现了对卡泵状态的区分。
具体而言，所述控制单元控制所述电动机带动所述抽油杆在第二风险状态下基于所述原油黏稠度对所述抽油杆的运行参数进行调整，其中，
所述控制单元设有若干在第二风险状态下根据所述原油黏稠度调整所述抽油杆6的冲程和冲次的调整方式，各调整方式对所述抽油杆6的冲程和冲次的调整大小不同。
优选的，在本实施例中，将所述原油的黏稠度V与设定的第一黏稠度V1以及第二黏稠度V2近进行对比，
若V≤V1，则所述控制单元确定所述抽油杆6的冲程和冲次的调整方式为第一调整方式，所述第一调整方式对所述抽油杆6的冲程增大第一冲程增大量L1，对所述抽油杆6的冲次减小第一冲次减小量C1；
若V1＜V＜V2，则所述控制单元确定所述抽油杆6的冲程和冲次的调整方式为第二调整方式，所述第二调整方式对所述抽油杆6的冲程增大第二冲程增大量L2，对所述抽油杆6的冲次减小第二冲次减小量C2；
若V≥V2，则所述控制单元确定所述抽油杆6的冲程和冲次的调整方式为第三调整方式，所述第三调整方式对所述抽油杆6的冲程增大第三冲程增大量L3，对所述抽油杆6的冲次减小第三冲次减小量C3；
具体而言，设定第一黏稠度V1以及第二黏稠度V2的目的在于对原油的黏稠度进行区分，根据这一设定逻辑，可以设定0.8×VA＜V1＜V2＜VA，作为具体可实施的方式，0.2m＜L1＜L2＜L3＜0.8m，0.5次/min＜C1＜C2＜C3＜2次/min。
具体而言，本发明通过设置控制单元基于卡泵风险状态控制所述电动机带动所述抽油杆6以不同的工作模式工作，在实际情况中，如果异常状态是由于电动机减速机卡顿或抽油杆6断裂造成的，则需要停机排查，如果异常状态是由于原油的黏稠度过高导致的，由于抽油杆6冲程的增大、冲次的降低，为刮砂、排砂和进液提供了充足的时间，可以解决卡泵的问题，所以在这种情况下可以通过对抽油杆6的冲程和冲次调整避免卡泵停机，进而，提高了抽油机的工作效率。
具体而言，所述信息处理模组还包括与所控制单元远程连接的显示终端，所述显示终端用以显示所述抽油杆的运行参数。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种底部驱动塔架式抽油机，其特征在于，包括：
塔架，其包括底座、设置在所述底座上用以缠绕传动绳的滚筒、与所述底座铆接的塔体、设置在所述塔体上端用以对所述传动绳导向的导向轮组、与所述传动绳一端连接用以传递动力的抽油杆；
采集模组，包括设置在原油管道内用以检测原油黏稠度的黏稠度检测单元，设置在所述抽油杆一端用以检测所述抽油杆在油管内所受的阻力值的阻力采集单元；
驱动模组，包括设置在所述底座上用以通过所述传动绳带动所述抽油杆上下动作的电动机，设置在所述电动机一侧用以改变所述电动机旋转方向的电控柜；
信息处理模组，其与所述采集模组以及驱动控制模组连接，包括相互连接的记录分析单元、数据分析单元以及控制单元，所述记录分析单元用以基于实时采集的原油黏稠度与黏稠度阈值确定黏稠油输送时长，并判定在对应黏稠油输送时长下是否需要对所述抽油机进行清洗保养，所述黏稠度阈值为所述记录分析单元基于故障黏稠度值计算所得，所述故障黏稠度值为发生卡泵时管道内原油的黏稠度；
所述记录分析单元基于记录的故障黏稠度值按公式（1）计算所述黏稠度阈值，
VA （1）
公式(1)中，为黏稠度阈值，VA为故障黏稠度值；
所述记录分析单元还以实时采集的所述原油黏稠度为纵轴，以时间为横轴，建立所述原油黏稠度随时间变化的黏稠度变化曲线；
所述记录分析单元基于实时采集的原油黏稠度与黏稠度阈值确定黏稠油输送时长，其中，
所述记录分析单元在所述黏稠度变化曲线中将纵向坐标值超过黏稠度阈值的若干曲线段进行标记，所述记录分析单元采集标记的各曲线段对应的持续时长，并将各所述持续时长进行累加，计算出黏稠油输送时长；
所述数据分析单元用以基于所述阻力值以及阻力阈值判定抽油机是否有卡泵风险，并基于所述原油黏稠度与黏稠度阈值的对比结果确定卡泵风险状态；
所述控制单元用以基于卡泵风险状态控制所述电动机带动所述抽油杆以不同的工作模式工作，包括，
控制所述电动机带动所述抽油杆在第一风险状态下停机；
或，控制所述电动机带动所述抽油杆在第二风险状态下基于所述原油黏稠度对所述抽油杆的运行参数进行调整，所述运行参数包括冲程以及冲次；
所述记录分析单元还用以基于记录的故障阻力值按公式(2)计算所述阻力阈值，
（2）
公式(2)中，为阻力阈值，FA为故障阻力值；
所述数据分析单元基于所述阻力值以及阻力阈值判定抽油机是否有卡泵风险，其中，
所述数据分析单元将所述阻力值与阻力阈值进行对比，
若所述阻力值小于等于所述阻力阈值，则所述数据分析单元判定所述抽油机没有卡泵风险；
若所述阻力值大于所述阻力阈值，则所述数据分析单元判定所述抽油机有卡泵风险；
所述数据分析单元基于所述原油黏稠度与黏稠度阈值的对比结果确定卡泵风险状态，其中，
将所述原油黏稠度与黏稠度阈值进行对比，
若所述原油黏稠度小于等于所述黏稠度阈值，则所述数据分析单元确定所述卡泵风险状态为第一风险状态；
若所述原油黏稠度大于所述黏稠度阈值，则所述数据分析单元确定所述卡泵风险状态为第二风险状态。
2.根据权利要求1所述的底部驱动塔架式抽油机，其特征在于，所述记录分析单元判定在对应黏稠油输送时长下是否需要对所述抽油机进行清洗保养，其中，
将所述黏稠油输送时长与预设的黏稠油输送时长阈值进行对比，
若所述黏稠油输送时长小于等于所述黏稠油输送时长阈值，则所述记录分析单元判定不需要对所述抽油机进行清洗保养；
若所述黏稠油输送时长大于所述黏稠油输送时长阈值，则所述记录分析单元判定需要对所述抽油机进行清洗保养。
3.根据权利要求1所述的底部驱动塔架式抽油机，其特征在于，所述控制单元控制所述电动机带动所述抽油杆在第二风险状态下基于所述原油黏稠度对所述抽油杆的运行参数进行调整，其中，
所述控制单元设有若干在第二风险状态下根据所述原油黏稠度调整所述抽油杆的冲程和冲次的调整方式，各调整方式对所述抽油杆的冲程和冲次的调整大小不同。
4.根据权利要求1所述的底部驱动塔架式抽油机，其特征在于，所述信息处理模组还包括与所控制单元远程连接的显示终端，所述显示终端用以显示所述抽油杆的运行参数。
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Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1075536A (zh) * | 1992-02-19 | 1993-08-25 | 北京市西城区新开通用试验厂 | 气压再生式稠油抽油机 |
| CA2278827A1 (en) * | 1999-07-23 | 2001-01-23 | Jianshe James Wang | Single string reciprocating pump system |
| CN2448920Y (zh) * | 2000-09-22 | 2001-09-19 | 青岛旭日节能设备有限公司 | 稠油开采自动加热装置 |
| CN1687559A (zh) * | 2005-04-20 | 2005-10-26 | 崔兰芳 | 柔性传动智能抽油机 |
| CN202442083U (zh) * | 2012-02-07 | 2012-09-19 | 黄成良 | 抽油机集中润滑系统 |
| RU2593850C1 (ru) * | 2015-07-21 | 2016-08-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ подачи реагента и обработки скважины с высоковязкой нефтью |
| CN106761680A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-05-31 | 西南石油大学 | 一种化学降粘辅助螺杆泵举升稠油工艺的判断方法 |
| CN107869340A (zh) * | 2016-09-23 | 2018-04-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 稠油井筒降粘时机的选择方法 |
| CN111677484A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-09-18 | 吕学民 | 一种智能超长冲程采油生产系统 |
| CN112593900A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-02 | 大庆丹诺石油科技开发有限公司 | 塔架式抽油机 |
| CN112878964A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-06-01 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种稠油开发排采设备 |
| CN116066062A (zh) * | 2021-11-03 | 2023-05-05 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种基于参数变化趋势异常诊断的卡钻实时预警方法 |
| CN116104478A (zh) * | 2021-11-10 | 2023-05-12 | 中国石油天然气股份有限公司 | 基于实测电功率的示功仪故障诊断方法 |
-
2023
- 2023-07-17 CN CN202310878356.4A patent/CN116696286B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1075536A (zh) * | 1992-02-19 | 1993-08-25 | 北京市西城区新开通用试验厂 | 气压再生式稠油抽油机 |
| CA2278827A1 (en) * | 1999-07-23 | 2001-01-23 | Jianshe James Wang | Single string reciprocating pump system |
| CN2448920Y (zh) * | 2000-09-22 | 2001-09-19 | 青岛旭日节能设备有限公司 | 稠油开采自动加热装置 |
| CN1687559A (zh) * | 2005-04-20 | 2005-10-26 | 崔兰芳 | 柔性传动智能抽油机 |
| CN202442083U (zh) * | 2012-02-07 | 2012-09-19 | 黄成良 | 抽油机集中润滑系统 |
| RU2593850C1 (ru) * | 2015-07-21 | 2016-08-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ подачи реагента и обработки скважины с высоковязкой нефтью |
| CN107869340A (zh) * | 2016-09-23 | 2018-04-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 稠油井筒降粘时机的选择方法 |
| CN106761680A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-05-31 | 西南石油大学 | 一种化学降粘辅助螺杆泵举升稠油工艺的判断方法 |
| CN111677484A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-09-18 | 吕学民 | 一种智能超长冲程采油生产系统 |
| CN112593900A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-02 | 大庆丹诺石油科技开发有限公司 | 塔架式抽油机 |
| CN112878964A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-06-01 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种稠油开发排采设备 |
| CN116066062A (zh) * | 2021-11-03 | 2023-05-05 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种基于参数变化趋势异常诊断的卡钻实时预警方法 |
| CN116104478A (zh) * | 2021-11-10 | 2023-05-12 | 中国石油天然气股份有限公司 | 基于实测电功率的示功仪故障诊断方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 新疆风城重5井区稠油掺稀室内实验研究;韩晓强;王爽;刘琼;;新疆石油科技(01);25-27 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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