抽油機(jī)井動(dòng)液面跟蹤與工況在線控制

1、抽油機(jī)井動(dòng)液面跟蹤抽油機(jī)井動(dòng)液面跟蹤與工況在線控制與工況在線控制華北石油浩普科技有限公司華北石油浩普科技有限公司2010.42010.4前言一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理二、目前油田抽油機(jī)井自動(dòng)化狀況三、控制系統(tǒng)技術(shù)簡介四、應(yīng)用情況五、效果分析六、應(yīng)用前景匯 報(bào) 內(nèi) 容前言 大港油田早在幾年前開拓出油田開發(fā)的大港油田早在幾年前開拓出油田開發(fā)的優(yōu)化簡化新模式，以高瞻的眼光、先進(jìn)的技優(yōu)化簡化新模式，以高瞻的眼光、先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用，為油田樹起了先進(jìn)的術(shù)應(yīng)用，為油田樹起了先進(jìn)的“港西模式港西模式”，走在了其它油田發(fā)展的前列。其中示功圖計(jì)走在了其它油田發(fā)展的前列。其中示功圖計(jì)算產(chǎn)液量技術(shù)，使得油井生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)

2、行算產(chǎn)液量技術(shù)，使得油井生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行在線跟蹤、油井生產(chǎn)狀況快速掌握，為有效在線跟蹤、油井生產(chǎn)狀況快速掌握，為有效地指導(dǎo)生產(chǎn)和管理提供了先進(jìn)的技術(shù)手段。地指導(dǎo)生產(chǎn)和管理提供了先進(jìn)的技術(shù)手段。前言 近幾年，隨著油井自動(dòng)化監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，在油田的快速近幾年，隨著油井自動(dòng)化監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，在油田的快速應(yīng)用已經(jīng)取得了明顯的效果。油井的示功圖、產(chǎn)液量、井口油壓應(yīng)用已經(jīng)取得了明顯的效果。油井的示功圖、產(chǎn)液量、井口油壓/套套壓壓/溫度、電參量等數(shù)據(jù)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)在線的監(jiān)測。這對加強(qiáng)井溫度、電參量等數(shù)據(jù)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)在線的監(jiān)測。這對加強(qiáng)井筒管理、提高油井系統(tǒng)效率提供了有力的數(shù)據(jù)支持。筒管理、提高

3、油井系統(tǒng)效率提供了有力的數(shù)據(jù)支持。 動(dòng)液面數(shù)據(jù)對于油井生產(chǎn)的合理沉沒度跟蹤至關(guān)重要?jiǎng)右好鏀?shù)據(jù)對于油井生產(chǎn)的合理沉沒度跟蹤至關(guān)重要,在目前沒在目前沒有很好的測試手段的情況下，只能依靠人工每月為周期進(jìn)行測試，有很好的測試手段的情況下，只能依靠人工每月為周期進(jìn)行測試，或?qū)ψ兓蟮木畬Ρ葴y試，另外采用發(fā)聲測試手段，測試的液面誤或?qū)ψ兓蟮木畬Ρ葴y試，另外采用發(fā)聲測試手段，測試的液面誤差變化較大，并存在一定的危險(xiǎn)性。為此中石油也在尋找更好的、差變化較大，并存在一定的危險(xiǎn)性。為此中石油也在尋找更好的、簡便的測試方法和手段。如何進(jìn)行連續(xù)跟蹤測試也就成為一個(gè)難題簡便的測試方法和手段。如何進(jìn)行連續(xù)跟蹤測試也就成

4、為一個(gè)難題擺在面前。華北浩普公司與華北采油院經(jīng)過幾年的技術(shù)攻關(guān)，解決擺在面前。華北浩普公司與華北采油院經(jīng)過幾年的技術(shù)攻關(guān)，解決了此項(xiàng)難題，并在華北、冀東、遼河進(jìn)行了推廣應(yīng)用。了此項(xiàng)難題，并在華北、冀東、遼河進(jìn)行了推廣應(yīng)用。前言 示功圖計(jì)算動(dòng)液面的歷程示功圖計(jì)算動(dòng)液面的歷程 動(dòng)液面的測試及標(biāo)定方法，發(fā)展到現(xiàn)在仍然采用的動(dòng)液面的測試及標(biāo)定方法，發(fā)展到現(xiàn)在仍然采用的3種標(biāo)定：種標(biāo)定：音標(biāo)法、節(jié)箍法、音速法。其中目前多以節(jié)箍法最為常用，測試手音標(biāo)法、節(jié)箍法、音速法。其中目前多以節(jié)箍法最為常用，測試手段從聲彈到氮?dú)夤?，均以人工測試為主。測試以一個(gè)月為周期，巡段從聲彈到氮?dú)夤?，均以人工測試為主。測試以一個(gè)

5、月為周期，巡回測試?；販y試。 存在的主要問題：一是依靠人工繁重的勞動(dòng)；存在的主要問題：一是依靠人工繁重的勞動(dòng)； 二是存在一定的不安全因素；二是存在一定的不安全因素； 三是標(biāo)定方法的局限性，造成一定的誤差；三是標(biāo)定方法的局限性，造成一定的誤差； 四是不能及時(shí)跟蹤動(dòng)液面的變化趨勢；四是不能及時(shí)跟蹤動(dòng)液面的變化趨勢； 地面示功圖的測試技術(shù)相對成熟，二十多年前，石油科技者就地面示功圖的測試技術(shù)相對成熟，二十多年前，石油科技者就從示功圖計(jì)算動(dòng)液面的原理上進(jìn)行了研究和論文、學(xué)著的發(fā)表，由從示功圖計(jì)算動(dòng)液面的原理上進(jìn)行了研究和論文、學(xué)著的發(fā)表，由于計(jì)算的參數(shù)繁雜性和離散型，又沒有新的技術(shù)和計(jì)算方法的突破，于

6、計(jì)算的參數(shù)繁雜性和離散型，又沒有新的技術(shù)和計(jì)算方法的突破，使得此項(xiàng)技術(shù)僅局限于理論，只能停留于書本著作。使得此項(xiàng)技術(shù)僅局限于理論，只能停留于書本著作。前言 解決的手段和方法及意義解決的手段和方法及意義 首先要進(jìn)行示功圖的連續(xù)測試，只有連續(xù)測試才能形成對比數(shù)據(jù)，首先要進(jìn)行示功圖的連續(xù)測試，只有連續(xù)測試才能形成對比數(shù)據(jù)，才能尋找出計(jì)算模型的不斷完善提高的方法。并能夠根據(jù)不同的區(qū)才能尋找出計(jì)算模型的不斷完善提高的方法。并能夠根據(jù)不同的區(qū)塊性質(zhì)綜合分析找出規(guī)律，加以綜合研究，形成一套獨(dú)特的分析計(jì)塊性質(zhì)綜合分析找出規(guī)律，加以綜合研究，形成一套獨(dú)特的分析計(jì)算模型，也就提高了計(jì)算的準(zhǔn)確度和精度。算模型，也就

7、提高了計(jì)算的準(zhǔn)確度和精度。 目前的示功圖在線測試技術(shù)已經(jīng)提供了很好的前提，把大量的數(shù)據(jù)目前的示功圖在線測試技術(shù)已經(jīng)提供了很好的前提，把大量的數(shù)據(jù)分類分析，進(jìn)行計(jì)算分類分析，進(jìn)行計(jì)算-提高提高-應(yīng)用的巡回過程，使模型參量的測試應(yīng)用的巡回過程，使模型參量的測試和計(jì)算緊密結(jié)合，就很好的實(shí)現(xiàn)了示功圖計(jì)算動(dòng)液面的技術(shù)。和計(jì)算緊密結(jié)合，就很好的實(shí)現(xiàn)了示功圖計(jì)算動(dòng)液面的技術(shù)。 動(dòng)液面的實(shí)時(shí)曲線跟蹤又能夠使生產(chǎn)一線技術(shù)人員和管理者直動(dòng)液面的實(shí)時(shí)曲線跟蹤又能夠使生產(chǎn)一線技術(shù)人員和管理者直觀了解該井的沉沒度變化情況，第一時(shí)間掌握趨勢資料，更好為問觀了解該井的沉沒度變化情況，第一時(shí)間掌握趨勢資料，更好為問題井如何找

8、出變化原因服務(wù)。題井如何找出變化原因服務(wù)。.1 .1 計(jì)算原理計(jì)算原理其機(jī)理是當(dāng)抽油機(jī)上行時(shí)泵的其機(jī)理是當(dāng)抽油機(jī)上行時(shí)泵的固定凡爾打開，此時(shí)油套管之固定凡爾打開，此時(shí)油套管之間相當(dāng)于一間相當(dāng)于一u u形管壓力連通傳形管壓力連通傳導(dǎo)器，那么提升液體只是動(dòng)液導(dǎo)器，那么提升液體只是動(dòng)液面以上的部分的重量，其動(dòng)液面以上的部分的重量，其動(dòng)液面以下部分則被連通器平衡掉面以下部分則被連通器平衡掉了。了。 油管壓力套管壓力動(dòng)液面套管抽油桿泵油管圖1固定凡爾游動(dòng)凡爾一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理圖圖2 2顯示了理想示功圖。圖中顯示了理想示功圖。圖中最大值最大值- -最小值，代表活塞以最小值，代

9、表活塞以上液柱的質(zhì)量，最小值至上液柱的質(zhì)量，最小值至0 0為為抽油桿在液體中的質(zhì)量，最抽油桿在液體中的質(zhì)量，最大值為光桿負(fù)荷。大值為光桿負(fù)荷。 .1.1 計(jì)算原理計(jì)算原理抽油機(jī)井理論示功圖抽油機(jī)井理論示功圖 o 光桿負(fù)荷 抽油桿在液體中的質(zhì)量 沖程 示功圖 液柱質(zhì)量 負(fù)荷 光桿沖程 圖 2 一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理.1 .1 計(jì)算原理計(jì)算原理抽油機(jī)懸點(diǎn)的靜載荷可以由下式表達(dá)： 上行程 pct6lfpsrjua10laglfwl （1） 下行程 glfwlsrjd 式中 fr-抽油桿截面積,m2 wju -上行程懸點(diǎn)靜載荷, n; l-油管內(nèi)流體密度, kg/m3 w -

10、水密度 qrl -每米抽油桿在液體中重力, kg/m; l-泵掛深度, m; lf-動(dòng)液面, m; ap-柱塞面積，m3 pt-油管壓力， mpa; a-抽油桿面積，m3 pc-套管壓力，mpa; wjd-下行程懸點(diǎn)靜載荷, n s-抽油桿在空氣中密度 wf-含水 o-原油密度 一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理.1 .1 計(jì)算原理計(jì)算原理由兩式相減得： pctlfpjdjuapplaww610 而 wju- wjd為示功圖的靜載（表示為w） ， 則整理后得： pctlfpapplaw610 動(dòng)液面 ： lppctfaappwl610 第一項(xiàng)為：上、下靜載荷之差第一項(xiàng)為：上、下靜

11、載荷之差第二項(xiàng)為：油壓、套壓作用在第二項(xiàng)為：油壓、套壓作用在活塞上的載荷活塞上的載荷油壓、套壓、柱塞面積及流體密度油壓、套壓、柱塞面積及流體密度均可以通過測量得到，因此可以根均可以通過測量得到，因此可以根據(jù)時(shí)實(shí)測量得示功圖就可算出動(dòng)液據(jù)時(shí)實(shí)測量得示功圖就可算出動(dòng)液面來。面來。 一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理.2 .2 模型修正模型修正 實(shí)際示功圖還包括慣性載荷、振動(dòng)載荷及摩擦載荷的影響。實(shí)際示功圖還包括慣性載荷、振動(dòng)載荷及摩擦載荷的影響。慣性載荷、振動(dòng)載荷及摩擦載荷均會對示功圖的上、下行程的慣性載荷、振動(dòng)載荷及摩擦載荷均會對示功圖的上、下行程的靜載荷造成影響，使得液面計(jì)算出現(xiàn)

12、很大的誤差，因此如何得靜載荷造成影響，使得液面計(jì)算出現(xiàn)很大的誤差，因此如何得到真實(shí)的靜載荷是計(jì)算動(dòng)液面準(zhǔn)確與否的要點(diǎn)。到真實(shí)的靜載荷是計(jì)算動(dòng)液面準(zhǔn)確與否的要點(diǎn)。 一一 通過復(fù)雜的計(jì)算機(jī)診斷法消除慣性載荷、振動(dòng)載荷的影響，通過復(fù)雜的計(jì)算機(jī)診斷法消除慣性載荷、振動(dòng)載荷的影響， 得到光桿懸點(diǎn)的理想示功圖，然后進(jìn)行動(dòng)液面計(jì)算。得到光桿懸點(diǎn)的理想示功圖，然后進(jìn)行動(dòng)液面計(jì)算。二二 通過測量的方法消除慣性、振動(dòng)及摩擦的影響，得到理想的通過測量的方法消除慣性、振動(dòng)及摩擦的影響，得到理想的 靜載荷，然后進(jìn)行動(dòng)液面計(jì)算。靜載荷，然后進(jìn)行動(dòng)液面計(jì)算。一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理.2 .2 模型修

13、正模型修正 如何如何嘗試通過嘗試通過示功圖示功圖實(shí)現(xiàn)計(jì)算實(shí)現(xiàn)計(jì)算動(dòng)液面？動(dòng)液面？作為動(dòng)液面的計(jì)算是不作為動(dòng)液面的計(jì)算是不同于泵功圖的診斷技術(shù)的同于泵功圖的診斷技術(shù)的，只要能夠得到具體目標(biāo)井的靜態(tài)上、，只要能夠得到具體目標(biāo)井的靜態(tài)上、下行程載荷即可算出相對準(zhǔn)確的動(dòng)液面。下面具體分析實(shí)測示下行程載荷即可算出相對準(zhǔn)確的動(dòng)液面。下面具體分析實(shí)測示功圖附加的各種因素功圖附加的各種因素 o 沖程 示功圖 負(fù)荷 光桿沖程 圖 3 上行摩擦載荷 下行摩擦載荷 振動(dòng)+慣性造成的影響 一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理1.21.2 模型修正模型修正 上式的上式的 ww是懸點(diǎn)靜載荷差，而實(shí)測的靜載荷差

14、需要消除上、下是懸點(diǎn)靜載荷差，而實(shí)測的靜載荷差需要消除上、下摩擦值，因此還需要修正公式：測試示功圖得出最大值摩擦值，因此還需要修正公式：測試示功圖得出最大值wwsusu、最、最小值小值wwsdsd，記錄第一次測量的該兩項(xiàng)值并設(shè)為常數(shù)作為以后計(jì)算，記錄第一次測量的該兩項(xiàng)值并設(shè)為常數(shù)作為以后計(jì)算用用wwsusu=c=c、wwsdsd=d=d；通過功圖得出懸點(diǎn)上靜載荷；通過功圖得出懸點(diǎn)上靜載荷wwju ju、及下靜載荷、及下靜載荷wwjd jd記錄第一次測量的該兩項(xiàng)值并設(shè)為常數(shù)作為它用記錄第一次測量的該兩項(xiàng)值并設(shè)為常數(shù)作為它用wwju ju=e=e、wwjd jd=f=f則靜載荷則靜載荷 w=w=（

15、wwsusu- - wwsdsd）- -（c-ec-e）- -（f-df-d） 動(dòng)液面 lppct6faapp10wl 一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理.2 .2 模型修正模型修正 （c-e）-（f-d）=g -油井的摩擦常數(shù)油井的摩擦常數(shù) lppct6sdfaapp10w-wsulg 式中：wsu-當(dāng)前最大載荷 kn wsd-當(dāng)前最小載荷 kn g -油井的摩擦常數(shù) ap-泵徑 m2 l-油管內(nèi)液體密度 kg/ m3 s-抽油桿空氣中密度, 7850 kg/m3 混合液密度近似計(jì)算 ml= fw w +(1- fw) o抽油泵柱塞面積：28mm6.16cm2、32mm8.04

16、cm2 、38mm11.34cm2、45mm15.90cm2 、 56mm24.63cm2、70mm38.48cm2一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理1.2 1.2 模型修正模型修正 以上為理想條件下的基本公式，考慮到傳感器及井況的變化應(yīng)該做一定的補(bǔ)償，以保證數(shù)據(jù)的以上為理想條件下的基本公式，考慮到傳感器及井況的變化應(yīng)該做一定的補(bǔ)償，以保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性?？紤]到傳感器及井況的變化（砂卡、蠟卡等）應(yīng)該做一定的補(bǔ)償，以保穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性?？紤]到傳感器及井況的變化（砂卡、蠟卡等）應(yīng)該做一定的補(bǔ)償，以保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性。證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性。深色為當(dāng)前示功圖，無色為前期標(biāo)準(zhǔn)示

17、功圖。由于下沖程載荷深色為當(dāng)前示功圖，無色為前期標(biāo)準(zhǔn)示功圖。由于下沖程載荷只是桿柱的影響，基本可認(rèn)為是常數(shù)，因此可以作為標(biāo)準(zhǔn)參考點(diǎn)，可以將第一次（前期）只是桿柱的影響，基本可認(rèn)為是常數(shù)，因此可以作為標(biāo)準(zhǔn)參考點(diǎn)，可以將第一次（前期）測試的示功圖作為標(biāo)準(zhǔn)與當(dāng)前測試進(jìn)行比較。正常情況下當(dāng)前的與前期的下載荷相符則認(rèn)測試的示功圖作為標(biāo)準(zhǔn)與當(dāng)前測試進(jìn)行比較。正常情況下當(dāng)前的與前期的下載荷相符則認(rèn)為沒有漂移，無需做補(bǔ)償處理，當(dāng)兩者下載荷產(chǎn)生差異了應(yīng)按以下四種情況進(jìn)行分析：為沒有漂移，無需做補(bǔ)償處理，當(dāng)兩者下載荷產(chǎn)生差異了應(yīng)按以下四種情況進(jìn)行分析： 下漂移 上漂移 功圖變瘦 功圖變胖 一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理

18、一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理1.21.2 模型修正模型修正 公式的公式的a a為斜率修正項(xiàng)，用來補(bǔ)償傳感器的靈敏度，正常時(shí)為斜率修正項(xiàng)，用來補(bǔ)償傳感器的靈敏度，正常時(shí)可設(shè)為可設(shè)為1 1，b b為截距項(xiàng)，用來補(bǔ)償傳感器的零點(diǎn)漂移，正常時(shí)可設(shè)為截距項(xiàng)，用來補(bǔ)償傳感器的零點(diǎn)漂移，正常時(shí)可設(shè)為為0 0，x x為井況修正值，為井況修正值，主要用于稠油井計(jì)算。主要用于稠油井計(jì)算。功圖不發(fā)生劇烈功圖不發(fā)生劇烈突變時(shí)，設(shè)為突變時(shí)，設(shè)為0 0。不適用氣井的計(jì)算。不適用氣井的計(jì)算。bdcwsdwsufealppct6faapp10)/()(l+x x=（ （a-c）+（d-b） ）1000/)(alpg 一、示功圖計(jì)

19、算動(dòng)液面機(jī)理一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理2.1 項(xiàng)目實(shí)施目的項(xiàng)目實(shí)施目的 為了實(shí)時(shí)跟蹤油井動(dòng)液面變化，制定合理的工作制度，解決人工為了實(shí)時(shí)跟蹤油井動(dòng)液面變化，制定合理的工作制度，解決人工測量費(fèi)時(shí)費(fèi)力的現(xiàn)狀，采用示功圖折算油井動(dòng)液面測量費(fèi)時(shí)費(fèi)力的現(xiàn)狀，采用示功圖折算油井動(dòng)液面進(jìn)行曲線跟蹤進(jìn)行曲線跟蹤。2.2.2 實(shí)施地點(diǎn)、井?dāng)?shù)實(shí)施地點(diǎn)、井?dāng)?shù) 華北油田于華北油田于20092009年前實(shí)施年前實(shí)施100100口井，下面是二連油田寶力格作業(yè)口井，下面是二連油田寶力格作業(yè)區(qū)區(qū)9 9口井進(jìn)行了功圖計(jì)算動(dòng)液面數(shù)據(jù)，井號：巴口井進(jìn)行了功圖計(jì)算動(dòng)液面數(shù)據(jù)，井號：巴18-2918-29、巴、巴19-519-5、巴、巴

20、19-3619-36、巴、巴19-3419-34、巴、巴2121、巴、巴19-2519-25、巴、巴19-2119-21、巴、巴19-1919-19、巴、巴19-719-7一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理一、示功圖計(jì)算動(dòng)液面機(jī)理2.3 數(shù)據(jù)服務(wù)器數(shù)據(jù)服務(wù)器 安裝地點(diǎn)：采油工藝研究院計(jì)算機(jī)機(jī)房安裝地點(diǎn)：采油工藝研究院計(jì)算機(jī)機(jī)房ipip地址：地址：10.188.68.65 /10.188.68.65 /gpxtmisgpxtmis 網(wǎng)頁登陸用戶：網(wǎng)頁登陸用戶：gpxtadmingpxtadmin 密碼：密碼：gpxtadmingpxtadmin完成功能：完成功能：a) a)為實(shí)施的每口井建立數(shù)據(jù)庫；為實(shí)施

21、的每口井建立數(shù)據(jù)庫；b)b)整點(diǎn)采集數(shù)據(jù)（功圖）；整點(diǎn)采集數(shù)據(jù)（功圖）；c) c)根據(jù)所采功圖折算油井動(dòng)液面，根據(jù)所采功圖折算油井動(dòng)液面，1 1次次/ /小時(shí)；小時(shí)；d) d)以網(wǎng)頁形式發(fā)布計(jì)算結(jié)果，同時(shí)也可以完成各種歷史數(shù)據(jù)、曲線的查詢。以網(wǎng)頁形式發(fā)布計(jì)算結(jié)果，同時(shí)也可以完成各種歷史數(shù)據(jù)、曲線的查詢。2.42.4 上位機(jī)界面上位機(jī)界面 3.1.1華北液面數(shù)據(jù)對比華北液面數(shù)據(jù)對比 完成了油井示功圖測試及查詢、示功圖計(jì)算油井動(dòng)液面、動(dòng)液面數(shù)值小完成了油井示功圖測試及查詢、示功圖計(jì)算油井動(dòng)液面、動(dòng)液面數(shù)值小時(shí)查詢、動(dòng)液面數(shù)值日均查詢等功能，時(shí)查詢、動(dòng)液面數(shù)值日均查詢等功能，20092009年年7

22、7月月2626日寶力格作業(yè)區(qū)工程日寶力格作業(yè)區(qū)工程組技術(shù)人員對油井動(dòng)液面進(jìn)行人工測試，并與示功圖折算結(jié)果做了對比，組技術(shù)人員對油井動(dòng)液面進(jìn)行人工測試，并與示功圖折算結(jié)果做了對比，對比結(jié)果如下表：對比結(jié)果如下表：表1 實(shí)測液面與功圖計(jì)算液面對比3.3. 冀東液面數(shù)據(jù)對比冀東液面數(shù)據(jù)對比 在唐海油田柳贊作業(yè)區(qū)，在唐海油田柳贊作業(yè)區(qū)，0909年已經(jīng)進(jìn)行了應(yīng)用，已經(jīng)通過驗(yàn)收。年已經(jīng)進(jìn)行了應(yīng)用，已經(jīng)通過驗(yàn)收。 2009 2009年年5 5月初，華北石油浩普公司開始在柳贊作業(yè)區(qū)試驗(yàn)該項(xiàng)技術(shù)。利用柳月初，華北石油浩普公司開始在柳贊作業(yè)區(qū)試驗(yàn)該項(xiàng)技術(shù)。利用柳贊作業(yè)區(qū)示功圖數(shù)據(jù)庫中原有的數(shù)據(jù)計(jì)算動(dòng)液面，在軟件運(yùn)

23、行的幾個(gè)月中，贊作業(yè)區(qū)示功圖數(shù)據(jù)庫中原有的數(shù)據(jù)計(jì)算動(dòng)液面，在軟件運(yùn)行的幾個(gè)月中，經(jīng)數(shù)次與回聲儀測量數(shù)據(jù)比較，準(zhǔn)確度基本滿意。計(jì)算出的動(dòng)液面波動(dòng)曲經(jīng)數(shù)次與回聲儀測量數(shù)據(jù)比較，準(zhǔn)確度基本滿意。計(jì)算出的動(dòng)液面波動(dòng)曲線與測試的結(jié)果完全吻合。線與測試的結(jié)果完全吻合。 下面就取出數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定的下面就取出數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定的1010口井作一下對比：口井作一下對比：軟件運(yùn)行界面軟件運(yùn)行界面3.3. 冀東液面數(shù)據(jù)對比冀東液面數(shù)據(jù)對比 1289139612561350123912391320l102-5回聲儀示功圖回聲儀示功圖回聲儀示功圖2009年9月10日2009年9月24日2009年10月11日井號56486455

24、8570l102-p5回聲儀示功圖回聲儀示功圖回聲儀示功圖2009年9月10日2009年9月25日2009年10月10日井號254258306320426450l1-10回聲儀示功圖回聲儀示功圖回聲儀示功圖2009年9月18日2009年9月21日2009年10月7日井號229721092293208822982120l1-19回聲儀示功圖回聲儀示功圖回聲儀示功圖2009年9月10日2009年9月21日2009年10月7日井號3. . 冀東液面數(shù)據(jù)對比冀東液面數(shù)據(jù)對比 井號2009年10月7日2009年9月21日2009年9月10日示功圖回聲儀示功圖回聲儀示功圖回聲儀l18-3210021831

25、908216119982179井號2009年10月6日2009年9月19日2009年9月9日示功圖回聲儀示功圖回聲儀示功圖回聲儀l90-13700769930915685752井號2009年9月25日2009年9月18日2009年9月4日示功圖回聲儀示功圖回聲儀示功圖回聲儀l90-17201321941756183015001596井號2009年10月5日2009年9月19日2009年9月6日示功圖回聲儀示功圖回聲儀示功圖回聲儀l90-192201233119952329232919082321井號2009年9月28日2009年9月19日2009年9月4日示功圖回聲儀示功圖回聲儀示功圖回聲儀l

26、90-31138315071564175616791787井號2009年9月25日2009年9月11日2009年9月7日示功圖回聲儀示功圖回聲儀示功圖回聲儀ln5-71250114510701127123011323.33.3動(dòng)液面波動(dòng)曲線動(dòng)液面波動(dòng)曲線 4.1.1計(jì)算框圖計(jì)算框圖 是是功圖數(shù)據(jù)分析處理繪制靜載線，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理調(diào)用液面計(jì)算模塊 計(jì)算液面靜載比較否輸出液面讀取功圖數(shù)據(jù)計(jì)算流程圖實(shí)際計(jì)算和測試需要取準(zhǔn)靜載荷，還必須有一套軟件措施才能完成。2、有了實(shí)時(shí)在線的動(dòng)液面數(shù)據(jù)，為加強(qiáng)井筒管理，提高油井舉升效率提供了及時(shí)的技術(shù)支持。并且隨著“數(shù)字化油田”建設(shè)步伐的深入，油井生產(chǎn)參數(shù)的自動(dòng)化采

27、集將普及在每一口油井上，這樣就使得功圖計(jì)算動(dòng)液面的油井現(xiàn)場投入幾乎為零。1、可以隨時(shí)得到動(dòng)液面變化數(shù)據(jù)及曲線，相對精度高、穩(wěn)定性好，有了動(dòng)液面實(shí)時(shí)在線的數(shù)據(jù)，把功圖計(jì)算動(dòng)液面技術(shù)、無線通訊技術(shù)與變頻調(diào)速技術(shù)結(jié)合，就可以實(shí)現(xiàn)油井動(dòng)液面的閉環(huán)控制。結(jié)合產(chǎn)量曲線對比，使油井始終處在合理開采的工作狀態(tài)。從而達(dá)到以最小的能耗，來換取最大的產(chǎn)能。3、極大的減輕了采油廠測試動(dòng)液面的工作量。每個(gè)月可減少80左右的工作量。測試工人每個(gè)月的工作不再是機(jī)械式重復(fù)性的測試工作。而是對功圖計(jì)算出的動(dòng)液面數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的，才進(jìn)行測試，然后校正。4、豐富了示功圖技術(shù)的應(yīng)用，對功圖算產(chǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性起到了參考佐

28、證的作用。5、為“數(shù)字化油田”的建設(shè)增添了新內(nèi)容。油井生產(chǎn)參數(shù)的自動(dòng)化采集本身就是數(shù)字化油田建設(shè)的內(nèi)容之一，而本項(xiàng)技術(shù)是將油井生產(chǎn)參數(shù)的后期應(yīng)用拓展二、二、目前油田抽油機(jī)井自動(dòng)化狀況目前油田抽油機(jī)井自動(dòng)化狀況 目前抽油機(jī)井自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)，是對井口回壓、載荷、沖程、沖次、目前抽油機(jī)井自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)，是對井口回壓、載荷、沖程、沖次、電流、電壓等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)功能抽油機(jī)遠(yuǎn)程啟、停；示功電流、電壓等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)功能抽油機(jī)遠(yuǎn)程啟、停；示功圖測試，油井示功圖法在線計(jì)量。監(jiān)測數(shù)據(jù)只是現(xiàn)行抽油參數(shù)時(shí)的工作圖測試，油井示功圖法在線計(jì)量。監(jiān)測數(shù)據(jù)只是現(xiàn)行抽油參數(shù)時(shí)的工作狀況，此工況是否為最佳工況？如

29、何優(yōu)化調(diào)參？目前的監(jiān)控技術(shù)還不具狀況，此工況是否為最佳工況？如何優(yōu)化調(diào)參？目前的監(jiān)控技術(shù)還不具有工況在線控制調(diào)整的功能。有工況在線控制調(diào)整的功能。 抽油機(jī)井由于受地層供液能力和抽油參抽油機(jī)井由于受地層供液能力和抽油參數(shù)的影響，部分油井存在供排不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象。數(shù)的影響，部分油井存在供排不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象。僅對采油一廠僅對采油一廠20092009年底開井年底開井492492口抽油機(jī)井統(tǒng)口抽油機(jī)井統(tǒng)計(jì)，計(jì)，供液不足的有供液不足的有211211口，占口，占43.8%43.8%。要達(dá)到要達(dá)到工況優(yōu)化，最簡便的措施是調(diào)整抽油參數(shù)。工況優(yōu)化，最簡便的措施是調(diào)整抽油參數(shù)。 通常情況下，大家都認(rèn)為，抽油機(jī)沖次越高，產(chǎn)液

30、量會高；沖次降低，通常情況下，大家都認(rèn)為，抽油機(jī)沖次越高，產(chǎn)液量會高；沖次降低，產(chǎn)液量應(yīng)該下降。但是，在油井生產(chǎn)后期，大多數(shù)油井，地層供液能力都在產(chǎn)液量應(yīng)該下降。但是，在油井生產(chǎn)后期，大多數(shù)油井，地層供液能力都在下降，這樣的情況下，即使抽油機(jī)沖次再高也不會收到太好的效果。下降，這樣的情況下，即使抽油機(jī)沖次再高也不會收到太好的效果。 華北石油浩普公司多年一直致力于油田生產(chǎn)自動(dòng)化和抽油機(jī)節(jié)能技術(shù)在華北石油浩普公司多年一直致力于油田生產(chǎn)自動(dòng)化和抽油機(jī)節(jié)能技術(shù)在油田的使用和開發(fā)。在油田的使用和開發(fā)。在2004年開始，就開始觀察和研究示功圖技術(shù)的發(fā)展，年開始，就開始觀察和研究示功圖技術(shù)的發(fā)展，并結(jié)合示功

31、圖技術(shù)和變頻調(diào)速的特點(diǎn)，開發(fā)出了并結(jié)合示功圖技術(shù)和變頻調(diào)速的特點(diǎn)，開發(fā)出了“抽油機(jī)工況在線控制系抽油機(jī)工況在線控制系統(tǒng)統(tǒng)”。該系統(tǒng)由上位機(jī)軟件、單片機(jī)、無線傳輸技術(shù)、示功圖技術(shù)和變頻調(diào)。該系統(tǒng)由上位機(jī)軟件、單片機(jī)、無線傳輸技術(shù)、示功圖技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)組成。集成了油井算產(chǎn)、動(dòng)液面計(jì)算、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與控制、變頻速技術(shù)組成。集成了油井算產(chǎn)、動(dòng)液面計(jì)算、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與控制、變頻智能調(diào)速等多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)。使單井節(jié)能工作得到了新的發(fā)展。智能調(diào)速等多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)。使單井節(jié)能工作得到了新的發(fā)展。 對該項(xiàng)技術(shù)不同油田，賦予不同定義對該項(xiàng)技術(shù)不同油田，賦予不同定義 供排協(xié)調(diào)（供排協(xié)調(diào)（07-09年華北采研院項(xiàng)目年華

32、北采研院項(xiàng)目100口井）口井） 油井工況在線節(jié)能控制技術(shù)（油井工況在線節(jié)能控制技術(shù)（09年華北采油一廠）年華北采油一廠） 油井舉升效率控制系統(tǒng)（唐海油田油井舉升效率控制系統(tǒng)（唐海油田）二、二、目前油田抽油機(jī)井自動(dòng)化狀況目前油田抽油機(jī)井自動(dòng)化狀況因此在目前抽油機(jī)井自動(dòng)化監(jiān)控基礎(chǔ)上發(fā)展的工況在線控制技術(shù)，是對監(jiān)因此在目前抽油機(jī)井自動(dòng)化監(jiān)控基礎(chǔ)上發(fā)展的工況在線控制技術(shù)，是對監(jiān)測數(shù)據(jù)的后期應(yīng)用與工況在線控制的結(jié)合，為抽油機(jī)井自動(dòng)化的發(fā)展開辟了新測數(shù)據(jù)的后期應(yīng)用與工況在線控制的結(jié)合，為抽油機(jī)井自動(dòng)化的發(fā)展開辟了新的方向。的方向。以調(diào)小沖次為例，調(diào)小沖以調(diào)小沖次為例，調(diào)小沖次受到皮帶包角的限制，因此次受到

33、皮帶包角的限制，因此皮帶輪的直徑不能小于規(guī)定皮皮帶輪的直徑不能小于規(guī)定皮帶包角時(shí)的皮帶輪直徑。帶包角時(shí)的皮帶輪直徑。這樣就使部分油井調(diào)小沖次的余地不大，甚至有的井不能繼續(xù)調(diào)小沖次。這樣就使部分油井調(diào)小沖次的余地不大，甚至有的井不能繼續(xù)調(diào)小沖次。二、二、目前油田抽油機(jī)井自動(dòng)化狀況目前油田抽油機(jī)井自動(dòng)化狀況三、技術(shù)簡介三、技術(shù)簡介 抽油機(jī)工況在線控制系統(tǒng)是在抽油機(jī)井自動(dòng)化監(jiān)測的基抽油機(jī)工況在線控制系統(tǒng)是在抽油機(jī)井自動(dòng)化監(jiān)測的基礎(chǔ)上，示功圖、動(dòng)液面計(jì)算技術(shù)與變頻調(diào)速技術(shù)結(jié)合，使人礎(chǔ)上，示功圖、動(dòng)液面計(jì)算技術(shù)與變頻調(diào)速技術(shù)結(jié)合，使人工控制調(diào)節(jié)抽油機(jī)沖次，改為遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了工況在工控制調(diào)節(jié)抽油機(jī)沖

34、次，改為遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了工況在線調(diào)參。線調(diào)參。1. 1. 抽油機(jī)井工況在線控制技術(shù)組成抽油機(jī)井工況在線控制技術(shù)組成系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成現(xiàn)場控制裝置現(xiàn)場控制裝置 中控室控制系統(tǒng)中控室控制系統(tǒng) （1 1）現(xiàn)場控制裝置）現(xiàn)場控制裝置 三、技術(shù)簡介三、技術(shù)簡介 （2）中控室控制系統(tǒng)）中控室控制系統(tǒng) 硬件硬件 軟件軟件 服務(wù)器、計(jì)算機(jī)服務(wù)器、計(jì)算機(jī) 數(shù)據(jù)庫、管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、管理系統(tǒng) 2. 2. 系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作原理 抽油機(jī)工況在線控制系統(tǒng)，在開環(huán)控制時(shí)，將方案確定的調(diào)節(jié)參數(shù)（變抽油機(jī)工況在線控制系統(tǒng)，在開環(huán)控制時(shí)，將方案確定的調(diào)節(jié)參數(shù)（變頻器輸出頻率）由中心控制系統(tǒng)反饋至控制模塊，由模塊調(diào)節(jié)變頻器（

35、或現(xiàn)頻器輸出頻率）由中心控制系統(tǒng)反饋至控制模塊，由模塊調(diào)節(jié)變頻器（或現(xiàn)場人工設(shè)定變頻器輸出頻率），使抽油機(jī)在設(shè)定的頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)；場人工設(shè)定變頻器輸出頻率），使抽油機(jī)在設(shè)定的頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)； 在閉環(huán)控制時(shí)，通過設(shè)定被控參數(shù)動(dòng)液面的值，中心控制系統(tǒng)由監(jiān)測數(shù)在閉環(huán)控制時(shí)，通過設(shè)定被控參數(shù)動(dòng)液面的值，中心控制系統(tǒng)由監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算出動(dòng)液面，并與設(shè)定值比較，求得滿足設(shè)定動(dòng)液面時(shí)的變頻器輸出頻據(jù)計(jì)算出動(dòng)液面，并與設(shè)定值比較，求得滿足設(shè)定動(dòng)液面時(shí)的變頻器輸出頻率，并反饋至控制模塊，由控制模塊調(diào)節(jié)控制變頻器，經(jīng)過這樣不斷計(jì)算率，并反饋至控制模塊，由控制模塊調(diào)節(jié)控制變頻器，經(jīng)過這樣不斷計(jì)算反饋反饋調(diào)節(jié)的閉合過程，變頻器就

36、會不斷的調(diào)節(jié)它的輸出頻率，改變抽油機(jī)調(diào)節(jié)的閉合過程，變頻器就會不斷的調(diào)節(jié)它的輸出頻率，改變抽油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)（改變沖次），從而實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)井在線節(jié)能控制。的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)（改變沖次），從而實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)井在線節(jié)能控制。 三、技術(shù)簡介三、技術(shù)簡介 選井原則選井原則 選井原則是在保持油井產(chǎn)量基本穩(wěn)定時(shí)，通過改善油選井原則是在保持油井產(chǎn)量基本穩(wěn)定時(shí)，通過改善油井供排協(xié)調(diào)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)工況優(yōu)化下的生產(chǎn)。井況：線路電井供排協(xié)調(diào)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)工況優(yōu)化下的生產(chǎn)。井況：線路電壓壓380v380v、供液不足的抽油機(jī)井。、供液不足的抽油機(jī)井。 （1 1）選井）選井 西柳西柳10-4510-45、西柳、西柳10-8110-81井井 （2

37、 2）控制系統(tǒng)調(diào)試）控制系統(tǒng)調(diào)試 由于變頻器工作時(shí)產(chǎn)生的由于變頻器工作時(shí)產(chǎn)生的雜波，干擾了現(xiàn)場控制裝置和中雜波，干擾了現(xiàn)場控制裝置和中控室之間的通訊，后經(jīng)技術(shù)改進(jìn)，控室之間的通訊，后經(jīng)技術(shù)改進(jìn)，解決了變頻器雜波對通訊的干擾，解決了變頻器雜波對通訊的干擾，保證了信息的遠(yuǎn)程傳送。保證了信息的遠(yuǎn)程傳送。 （3 3）控制系統(tǒng)開環(huán)控制）控制系統(tǒng)開環(huán)控制 頻率設(shè)定在頻率設(shè)定在50hz50hz、45hz45hz、40hz40hz、35hz35hz、30hz30hz時(shí)，監(jiān)測工況數(shù)據(jù)。時(shí)，監(jiān)測工況數(shù)據(jù)。 （4 4）控制系統(tǒng)閉環(huán)控制）控制系統(tǒng)閉環(huán)控制 以動(dòng)液面為被控參數(shù)，設(shè)定動(dòng)以動(dòng)液面為被控參數(shù)，設(shè)定動(dòng)液面的值，

38、控制系統(tǒng)求得設(shè)定動(dòng)液液面的值，控制系統(tǒng)求得設(shè)定動(dòng)液面時(shí)的頻率，并在該頻率下運(yùn)行。面時(shí)的頻率，并在該頻率下運(yùn)行。五、效果分析五、效果分析1. 1. 開環(huán)控制效果分析開環(huán)控制效果分析頻頻率率hz現(xiàn)現(xiàn) 場場 測測 量量 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)在在 線線 監(jiān)監(jiān) 測測 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)日期日期電表電表底數(shù)底數(shù)讀讀數(shù)數(shù)日耗日耗電量電量kw.h日產(chǎn)日產(chǎn)液量液量t/d動(dòng)液動(dòng)液面面m沖沖次次min-1沖沖程程m最大最大載荷載荷kn最小最小載荷載荷kn平均平均有功有功kw功率功率因數(shù)因數(shù)小時(shí)小時(shí)耗電耗電kw.h日耗日耗電量電量kw.h計(jì)算計(jì)算產(chǎn)液量產(chǎn)液量t/d計(jì)算液計(jì)算液面深度面深度m10.10219955010.12220303

39、53505.718983.89472.8 34.1 19.540.51 2048011.152025.94510.1422063333305.618443.51472.7 34.3 18.140.52 1945610.321929.44010.1622089262605.618353.15469.5 36.3 17.760.54 1843210.371910.93510.1922122332205.619212.73467.6 36.8 15.990.58 1638410.121784.13010.2822198761695.518542.37467.5 36.6 12.910.63 1331

40、210.391763.5 開環(huán)控制時(shí)，將變頻器頻率設(shè)定在開環(huán)控制時(shí)，將變頻器頻率設(shè)定在50hz50hz、45hz45hz、40hz40hz、35hz35hz、30hz30hz等不等不同值時(shí)，采取在線監(jiān)測和現(xiàn)場測量兩種方式，錄取油井的產(chǎn)量、示功圖、動(dòng)同值時(shí)，采取在線監(jiān)測和現(xiàn)場測量兩種方式，錄取油井的產(chǎn)量、示功圖、動(dòng)液面、耗能等工況數(shù)據(jù)。液面、耗能等工況數(shù)據(jù)。西柳西柳10-4510-45井井 西柳西柳10-4510-45井部分監(jiān)測數(shù)據(jù)和現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)表井部分監(jiān)測數(shù)據(jù)和現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)表 油井產(chǎn)液量變化油井產(chǎn)液量變化 油油 井井 產(chǎn)產(chǎn) 量量 曲曲 線線0246810125045403530頻率 hz日產(chǎn)液

41、 t/d計(jì)量產(chǎn)液量計(jì)算產(chǎn)液量計(jì)算產(chǎn)液量計(jì)算產(chǎn)液量11.1511.1510.12t/d10.12t/d，分離器計(jì)量產(chǎn)液量，分離器計(jì)量產(chǎn)液量5.75.75.5t/d5.5t/d。 隨著頻率由隨著頻率由50hz50hz降至降至30hz30hz，兩種方式下的產(chǎn)液量基本穩(wěn)定，而且變，兩種方式下的產(chǎn)液量基本穩(wěn)定，而且變化趨勢一致?；厔菀恢?。五、效果分析五、效果分析油井示功圖變化油井示功圖變化 50hz50hz（沖次（沖次3.93.9次次/ /分）分）時(shí)，示功圖其飽滿程度約為時(shí)，示功圖其飽滿程度約為42.5%42.5%；頻率降至；頻率降至30hz30hz（沖（沖次次2.42.4次次/ /分）時(shí)，示功圖飽分

42、）時(shí)，示功圖飽滿程度約為滿程度約為77.5%77.5%。泵的充。泵的充滿程度提高了滿程度提高了35%35%，油井的，油井的供排關(guān)系得到了改善。供排關(guān)系得到了改善。 五、效果分析五、效果分析油井動(dòng)液面變化油井動(dòng)液面變化 由監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算的動(dòng)液面，隨著頻率的降低，動(dòng)液面呈上升的趨由監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算的動(dòng)液面，隨著頻率的降低，動(dòng)液面呈上升的趨勢；而現(xiàn)場測試的動(dòng)液面，其總體趨勢也是上升的。勢；而現(xiàn)場測試的動(dòng)液面，其總體趨勢也是上升的。五、效果分析五、效果分析油井泵深、動(dòng)液面曲線油井泵深、動(dòng)液面曲線1600170018001900200021005045403530頻率 hz深度 m測試液面計(jì)算液面泵深油井沖次

43、、最大載荷、電機(jī)輸入功率的變化油井沖次、最大載荷、電機(jī)輸入功率的變化 隨著頻率的降低，抽油機(jī)的沖次、最大載荷、電機(jī)輸入功率呈隨著頻率的降低，抽油機(jī)的沖次、最大載荷、電機(jī)輸入功率呈下降的趨勢。下降的趨勢。 五、效果分析五、效果分析沖次、最大載荷、電機(jī)輸入功率曲線沖次、最大載荷、電機(jī)輸入功率曲線010203040506070805045403530頻率 hz沖次1/min 功率kw 載荷kn沖次最大載荷電機(jī)輸入功率油井耗電量變化油井耗電量變化 隨著頻率由隨著頻率由50hz50hz降至降至30hz30hz，兩種方式下的日耗電量呈下降趨勢，兩種方式下的日耗電量呈下降趨勢，監(jiān)測和電表計(jì)量節(jié)電率分別為監(jiān)測

44、和電表計(jì)量節(jié)電率分別為35%35%、51.7%51.7%。 綜合以上分析，綜合以上分析，西柳西柳10-4510-45井井通過調(diào)小頻率，即調(diào)小沖次，油井通過調(diào)小頻率，即調(diào)小沖次，油井產(chǎn)液量基本穩(wěn)定，動(dòng)液面回升，泵的充滿程度提高產(chǎn)液量基本穩(wěn)定，動(dòng)液面回升，泵的充滿程度提高35%35%，油井的供排，油井的供排關(guān)系得到了明顯改善；同時(shí)抽油機(jī)懸點(diǎn)最大載荷、電機(jī)輸入功率降低，關(guān)系得到了明顯改善；同時(shí)抽油機(jī)懸點(diǎn)最大載荷、電機(jī)輸入功率降低，日節(jié)電率日節(jié)電率35%35%以上。以上。 五、效果分析五、效果分析油井耗電量曲線油井耗電量曲線01002003004005006005045403530頻率 hz日耗電 k

45、w.h電表日耗電監(jiān)測日耗電西柳西柳10-8110-81井井 西西柳柳1 10 0- -8 81 1井井產(chǎn)產(chǎn)量量曲曲線線00.511.522.533.5504540353025頻率 hz日產(chǎn)液 t/d計(jì)量產(chǎn)液量計(jì)算產(chǎn)液量西西柳柳1 10 0- -8 81 1井井動(dòng)動(dòng)液液面面曲曲線線1600170018001900200021002200123456頻率 hz深度 m泵深測試動(dòng)液面計(jì)算液面產(chǎn)液量曲線產(chǎn)液量曲線動(dòng)液面曲線動(dòng)液面曲線五、效果分析五、效果分析西西柳柳1 10 0- -8 81 1井井沖沖次次、最最大大載載荷荷、電電機(jī)機(jī)輸輸入入功功率率曲曲線線02040608010050454035302

46、5頻率 hz沖次1/min 功率kw 載荷kn沖次最大載荷電機(jī)輸入功率西西柳柳1 10 0- -8 81 1井井耗耗電電量量曲曲線線0100200300400500504540353025頻率 hz電量 kw.h監(jiān)測日耗電電表日耗電 綜合以上分析，西柳綜合以上分析，西柳10-8110-81井通過調(diào)小變頻器的井通過調(diào)小變頻器的頻率，即調(diào)小抽油機(jī)的沖頻率，即調(diào)小抽油機(jī)的沖次，油井在產(chǎn)液量基本不次，油井在產(chǎn)液量基本不變的條件下，動(dòng)液面回升，變的條件下，動(dòng)液面回升，泵的充滿程度提高泵的充滿程度提高14%14%，油，油井的供排關(guān)系得到了一定井的供排關(guān)系得到了一定的改善；同時(shí)抽油機(jī)懸點(diǎn)的改善；同時(shí)抽油機(jī)懸

47、點(diǎn)最大載荷、電機(jī)輸入功率最大載荷、電機(jī)輸入功率降低，日節(jié)電率降低，日節(jié)電率30.8%30.8%以上。以上。五、效果分析五、效果分析閉環(huán)控制是以動(dòng)液面為被控參數(shù)，西柳閉環(huán)控制是以動(dòng)液面為被控參數(shù)，西柳10-4510-45、西柳、西柳10-8110-81兩口井是兩口井是以泵深以上以泵深以上200m200m為動(dòng)液面的值，分別設(shè)為為動(dòng)液面的值，分別設(shè)為1659m1659m、1753m1753m。兩口井進(jìn)入閉。兩口井進(jìn)入閉環(huán)控制后，中心控制系統(tǒng)由監(jiān)測示功圖計(jì)算動(dòng)液面，求出滿足設(shè)定動(dòng)液面環(huán)控制后，中心控制系統(tǒng)由監(jiān)測示功圖計(jì)算動(dòng)液面，求出滿足設(shè)定動(dòng)液面時(shí)的頻率。西柳時(shí)的頻率。西柳10-4510-45井基本在

48、井基本在30hz30hz和和35hz35hz兩個(gè)頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)；西柳兩個(gè)頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)；西柳10-8110-81井由于嚴(yán)重供液不足，只在井由于嚴(yán)重供液不足，只在25hz25hz頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)。頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)。 2. 2. 控制系統(tǒng)閉環(huán)控制效果分析控制系統(tǒng)閉環(huán)控制效果分析井號井號頻頻率率hz沖沖次次min-1沖沖程程m最大最大載荷載荷kn最小最小載荷載荷kn計(jì)算計(jì)算產(chǎn)液量產(chǎn)液量t/d計(jì)算液計(jì)算液面深度面深度m平均平均有功有功kw功率功率因數(shù)因數(shù)小時(shí)小時(shí)耗電耗電kw.h日耗日耗電電kw.h系統(tǒng)系統(tǒng)效率效率%西柳西柳10-45503.89472.8434.111.152025.919.540.512048011.7

49、9 352.72474.4238.3411.681643.715.820.55 1638413.48 302.34474.5239.4211.181661.614.320.59 1433614.41 西柳西柳10-81503.81576.139.31.64211012.960.74133122.56 251.89572.141.01.761921.98.80.71 92163.98 閉環(huán)控制部分監(jiān)測數(shù)據(jù)閉環(huán)控制部分監(jiān)測數(shù)據(jù)五、效果分析五、效果分析控制系統(tǒng)閉環(huán)控制效果控制系統(tǒng)閉環(huán)控制效果1 1、每小時(shí)前整點(diǎn)前、每小時(shí)前整點(diǎn)前5 5分鐘進(jìn)行測試，分鐘進(jìn)行測試，比較后進(jìn)行就地調(diào)參、傳輸數(shù)據(jù)比較后進(jìn)行

50、就地調(diào)參、傳輸數(shù)據(jù)2 2、如果沉沒度降低減速、反之加速、如果沉沒度降低減速、反之加速3 3、調(diào)速時(shí)保障功圖正常、調(diào)速時(shí)保障功圖正常4 4、人工遠(yuǎn)程登錄、人工遠(yuǎn)程登錄10.188.68.6510.188.68.65 查看單井產(chǎn)液變化、動(dòng)液面變化查看單井產(chǎn)液變化、動(dòng)液面變化西柳西柳10-4510-45井閉環(huán)與工頻示功圖井閉環(huán)與工頻示功圖 五、效果分析五、效果分析西柳西柳10-8110-81井閉環(huán)試驗(yàn)井閉環(huán)試驗(yàn) 五、效果分析五、效果分析六、應(yīng)用前景六、應(yīng)用前景 1 1、抽油機(jī)井遠(yuǎn)程節(jié)能控制技術(shù)通過調(diào)節(jié)變頻器的頻率可以實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)井遠(yuǎn)程節(jié)能控制技術(shù)通過調(diào)節(jié)變頻器的頻率可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)抽油機(jī)的沖次，實(shí)現(xiàn)了

51、抽油參數(shù)在線控制調(diào)節(jié)。相對自動(dòng)調(diào)節(jié)抽油機(jī)的沖次，實(shí)現(xiàn)了抽油參數(shù)在線控制調(diào)節(jié)。相對于雙速電機(jī)具有不停抽連續(xù)調(diào)速功能。于雙速電機(jī)具有不停抽連續(xù)調(diào)速功能。2 2 、抽油機(jī)抽油機(jī)遠(yuǎn)程節(jié)能控制技術(shù)在供液不足油井中應(yīng)用，通過在遠(yuǎn)程節(jié)能控制技術(shù)在供液不足油井中應(yīng)用，通過在線控制調(diào)節(jié)抽油機(jī)井工況，油井供排關(guān)系得到改善，使抽油機(jī)線控制調(diào)節(jié)抽油機(jī)井工況，油井供排關(guān)系得到改善，使抽油機(jī)井在最佳的工況下工作。井在最佳的工況下工作。3 3 、抽油機(jī)井工況在線控制技術(shù)具有很好的節(jié)能效果，單井節(jié)抽油機(jī)井工況在線控制技術(shù)具有很好的節(jié)能效果，單井節(jié)電率在電率在33%33%以上。以上。4545井，日耗電從井，日耗電從50hz50

52、hz的的480480度，降為度，降為348348度，（度，（35hz35hz和和30hz30hz平均平均耗電按（耗電按（360360天計(jì)算），節(jié)電率天計(jì)算），節(jié)電率 28%28%，節(jié)約電能，節(jié)約電能4752047520度度 按每按每度電度電0.60.6元計(jì)算，年節(jié)約元計(jì)算，年節(jié)約2851228512元。元。8181井，日耗電從井，日耗電從50hz50hz的的312312度，降為度，降為25hz25hz的的192192度，節(jié)電率度，節(jié)電率3838。年節(jié)約電能年節(jié)約電能4320043200，按每度電，按每度電0.60.6，年節(jié)約，年節(jié)約2592025920元元 兩口井年節(jié)電約兩口井年節(jié)電約9 9萬

53、度，折合人民幣節(jié)約萬度，折合人民幣節(jié)約5.45.4萬元。萬元。兩口井投資兩口井投資 1010萬元萬元投資回報(bào)期投資回報(bào)期 1.81.8年年 如果在目前已經(jīng)有了自動(dòng)化儀表的油井，不考慮自動(dòng)化儀表如果在目前已經(jīng)有了自動(dòng)化儀表的油井，不考慮自動(dòng)化儀表的因素。按變頻器價(jià)格平均的因素。按變頻器價(jià)格平均4000040000元計(jì)算。投資回報(bào)期為：元計(jì)算。投資回報(bào)期為：1.51.5年。年。4 、延長了抽油桿使用壽命和檢泵周期。延長了抽油桿使用壽命和檢泵周期。抽油機(jī)井遠(yuǎn)程節(jié)能控制技術(shù)，通過在線調(diào)節(jié)控制變頻器的輸出抽油機(jī)井遠(yuǎn)程節(jié)能控制技術(shù)，通過在線調(diào)節(jié)控制變頻器的輸出頻率，實(shí)現(xiàn)了在線調(diào)節(jié)控制抽油機(jī)沖次，達(dá)到了抽油機(jī)井工況頻率，實(shí)現(xiàn)了在線調(diào)節(jié)控制抽油機(jī)沖次，達(dá)到了抽油機(jī)井工況在線調(diào)整，供排協(xié)調(diào)的目的。不僅具有節(jié)能效果，而且調(diào)小抽在線調(diào)整