首页 / 专利库 / 企业组织 / 流程图 / 一种数字化抽油机自动调节平衡方法

一种数字化抽油机自动调节平衡方法

阅读:1031发布:2020-07-10

专利汇可以提供一种数字化抽油机自动调节平衡方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种数字化抽油机 自动调节 平衡方法,属于油田开发领域。采集功图、 电流 图数据、功率图数据(若有电量模 块 ); 数据处理 形成正确完整的地面功图、电流图数据及功率图;根据设定 算法 (电流法或功率法),计算平衡度;与平衡度设定限比较,判断当前为平衡、欠平衡还是过平衡状态;当为平衡状态时不调节;当为欠平衡状态时,触发左调继电器闭合一定时间,增加 配重 使平衡度增加;当为过平衡状态时,触发右调继电器闭合一定时间,减少配重使平衡度降低;重复以上过程。 发明 的效果:根据电流自动计算平衡度,实现数字化抽油机平衡自动调节,使抽油机平衡度在80%~110%范围内运行;可实现就地手动调节平衡和远程调节平衡。,下面是一种数字化抽油机自动调节平衡方法专利的具体信息内容。

1.一种数字化抽油机自动调节平衡方法,所述数字化抽油机具有电量模,其特征在于含有以下步骤;
步骤1)、采集功图、电流图数据、功率图数据;
步骤2)、数据处理形成正确完整的地面功图、电流图数据及功率图;
步骤3)、根据设定算法,所述算法为电流法或功率法,计算平衡度;
步骤4)、与平衡度设定限比较,判断当前为平衡、欠平衡还是过平衡状态;
步骤5)、当为平衡状态时不调节;当为欠平衡状态时,触发左调继电器闭合一定时间,增加配重使平衡度增加;当为过平衡状态时,触发右调继电器闭合一定时间,减少配重使平衡度降低,有两个电机正反转控制继电器,对应调节的左调或右调;
步骤6)、重复以上过程,在调节过程中,RTU需监视调平衡电机的电流值,若电流超过设定最大值一定时间,即电流超过超限时间,则RTU控制调节继电器断开,停止调节;此种保护方式是在限位开关失效时或平衡块卡死时使用。
2.根据权利要求所述的一种数字化抽油机自动调节平衡方法,其特征在于平衡调节及步骤:调节涉及到的设备、器件、参数、术语:
(1)、调平衡电机――平衡调节的驱动设备;
(2)、额定电流――调平衡电机的额定电流;由此确定平衡电机的最大极限电流,用于电机保护;
(3)、限位开关――平衡块左右极限位置的触点开关;
(4)、平衡状态――平衡度在设定的范围之内,所述平衡度在80%~110%之间;
(5)、欠平衡状态――平衡度小于设定范围的最小值,即所述平衡度<80%;
(6)、过平衡状态――平衡度大于设定范围的最大值,即所述平衡度>110%;
(7)、下调――对应增加配重,上行电流将变小,下行电流将变大,平衡度将增加;欠平衡时需进行此调整;
(8)、上调-对应减少配重,上行电流将变大,下行电流将变小,平衡度将减少;过平衡时需进行此调整;
电流最大值=N×电机额定电流;
超限时间=M,单位为秒;
N、M值可设;
平衡调节流程图的相关参数:
最小平衡度Hmin、
最大平衡度Hmax、
当前平衡度H、
电机额定电流Imax、
电流超限倍数N、
电流超限时间M。

说明书全文

一种数字化抽油机自动调节平衡方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种数字化抽油机自动调节平衡方法,属于油田开发领域。

背景技术

[0002] 针对长庆油田油气藏现状,积极推广实施数字化油田,以此达到减员增效。数字化抽油机是针对目前数字化建设现场施工中安装工作量大、野外施工难度大、油田现场动火、动电危险度高、设备集成度低、各施工单位安装方式不统一等问题而研制的新产品。数字化抽油机必须满足自动调节平衡度的功能,因此,需开发一套可根据现场工况实现数字化抽油机平衡自动调节的系统。

发明内容

[0003] 为了克服现有技术的不足,本发明提供一种数字化抽油机自动调节平衡方法。
[0004] 一种数字化抽油机自动调节平衡方法,含有以下步骤;
[0005] 步骤1)、采集功图、电流图数据、功率图数据(若有电量模);
[0006] 步骤2)、数据处理形成正确完整的地面功图、电流图数据及功率图;
[0007] 步骤3)、根据设定算法(电流法或功率法),计算平衡度;
[0008] 步骤4)、与平衡度设定限比较,判断当前为平衡、欠平衡还是过平衡状态;
[0009] 步骤5)、当为平衡状态时不调节;当为欠平衡状态时,触发左调继电器闭合一定时间,增加配重使平衡度增加;当为过平衡状态时,触发右调继电器闭合一定时间,减少配重使平衡度降低;
[0010] 步骤6)、重复以上过程;
[0011] 平衡调节术语及步骤:
[0012] 调节涉及到的设备、器件、参数、术语:
[0013] (1)、调平衡电机――平衡调节的驱动设备;
[0014] (2)、额定电流――调平衡电机的额定电流;由此确定平衡电机的最大极限电流,用于电机保护;
[0015] (3)、限位开关――平衡块左右极限位置的触点开关;
[0016] (4)、调节触发继电器――有两个电机正反转控制继电器,对应调节的左调或右调;
[0017] (5)、平衡状态――平衡度在设定的范围之内(80%~110%之间);
[0018] (6)、欠平衡状态――平衡度小于设定范围的最小值(<80%);
[0019] (7)、过平衡状态――平衡度大于设定范围的最大值(>110%);
[0020] (8)、下调――对应增加配重,上行电流将变小,下行电流将变大,平衡度将增加;欠平衡时需进行此调整;
[0021] (9)、上调-对应减少配重,上行电流将变大,下行电流将变小,平衡度将减少;过平衡时需进行此调整;
[0022] 在调节过程中,RTU需监视调平衡电机的电流值,若电流超过设定最大值一定时间(超限时间),则RTU控制调节继电器断开,停止调节;此种保护方式是在限位开关失效时或平衡块卡死时使用;
[0023] 电流最大值=N×电机额定电流;
[0024] 超限时间=M(秒);
[0025] N、M值可设;
[0026] 平衡调节流程图的相关参数:
[0027] 最小平衡度Hmin、
[0028] 最大平衡度Hmax、
[0029] 当前平衡度H、
[0030] 电机额定电流Imax、
[0031] 电流超限倍数N、
[0032] 电流超限时间M。
[0033] 发明的效果:
[0034] (1)根据电流自动计算平衡度,实现数字化抽油机平衡自动调节,使抽油机平衡度在80%~110%范围内运行;
[0035] (2)可实现就地手动调节平衡和远程调节平衡。附图说明
[0036] 当结合附图考虑时,通过参照下面的详细描述,能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点,但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定,如图其中:
[0037] 图1为本发明的平衡调节电机保护算法流程图。
[0038] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

[0039] 显然,本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
[0040] 实施例1:如图1所示,数字化抽油机平衡调节程序流程图如图1所示。
[0041] 一种数字化抽油机自动调节平衡方法,含有以下步骤;
[0042] 1、平衡调节及电机保护控制算法
[0043] 1.1调节目标
[0044] 通过平衡调节电机的正转反转控制调节抽油机的平衡度,调节目标是使平衡度在一定的范围之内,一般为80%~110%之间。
[0045] 1.2平衡度算法
[0046] (1)电流法计算平衡度
[0047] 在现场仅安装有单相电流互感变送器时,可使用此方法计算平衡度。此方法简单易行,成本较低。
[0048] 此方法平衡度定义为:一个冲程周期中,下冲程中电机的最大工作电流与上冲程中电机的最大工作电流的百分比。
[0049] (2)功率法计算平衡度
[0050] 在现场安装电量采集模块时,可使用此方法计算平衡度。功率法可以避免因电机发电状态造成的假电流平衡现象。
[0051] 此方法平衡度定义为:一个冲程周期中,电机下冲程中的最大功率与上冲程中电机的最大功率的百分比。
[0052] 1.3平衡调节术语及过程描述
[0053] 1.3.1平衡调节术语
[0054] 调节涉及到的设备、器件、参数、术语:
[0055] (1)调平衡电机――平衡调节的驱动设备。
[0056] (2)额定电流――调平衡电机的额定电流。由此确定平衡电机的最大极限电流,用于电机保护。
[0057] (3)限位开关――平衡块左右极限位置的触点开关。
[0058] (4)调节触发继电器――有两个电机正反转控制继电器,对应调节的左调或右调。
[0059] (5)平衡状态――平衡度在设定的范围之内(80%~110%之间)。
[0060] (6)欠平衡状态――平衡度小于设定范围的最小值(<80%)。
[0061] (7)过平衡状态――平衡度大于设定范围的最大值(>110%)。
[0062] (8)下调――对应增加配重,上行电流将变小,下行电流将变大,平衡度将增加。欠平衡时需进行此调整。
[0063] (9)上调-对应减少配重,上行电流将变大,下行电流将变小,平衡度将减少。过平衡时需进行此调整。
[0064] 1.3.2调节过程概述:
[0065] (1)采集功图、电流图数据、功率图数据(若有电量模块);
[0066] (2)数据处理形成正确完整的地面功图、电流图数据及功率图;
[0067] (3)根据设定算法(电流法或功率法),计算平衡度;
[0068] (4)与平衡度设定限比较,判断当前为平衡、欠平衡还是过平衡状态;
[0069] (5)当为平衡状态时不调节;当为欠平衡状态时,触发左调继电器闭合一定时间,增加配重使平衡度增加;当为过平衡状态时,触发右调继电器闭合一定时间,减少配重使平衡度降低;
[0070] (6)重复以上过程。
[0071] 2、平衡电机的保护
[0072] 有限位开关、电流超限两种保护方式:
[0073] (1)限位保护
[0074] 在调节过程中,当平衡块到达左右极限位置时,将触发限位开关,通过电器电路便可使调节继电器断开,停止调节,此时只有反方向调节可以起作用。此种保护方式无需RTU参与。
[0075] (2)电流保护
[0076] 在调节过程中,RTU需监视调平衡电机的电流值,若电流超过设定最大值一定时间(超限时间),则RTU控制调节继电器断开,停止调节。此种保护方式是在限位开关失效时或平衡块卡死时使用。
[0077] 电流最大值=N×电机额定电流;
[0078] ②超限时间=M(秒);
[0079] N、M值可设。
[0080] 1.5平衡调节流程图
[0081] 相关参数:
[0082] 最小平衡度Hmin、
[0083] 最大平衡度Hmax、
[0084] 当前平衡度H、
[0085] 电机额定电流Imax、
[0086] 电流超限倍数N、
[0087] 电流超限时间M。
[0088] 适合超低渗油田数字化抽油机生产的自动调平衡系统,使数字化抽油机在运行过程中实现自动平衡的调节,达到节能减排、提高系统效率,增加产量的目的。
[0089] 于2013年5月在超低渗透油藏第四项目部太白梁作业区镇三联镇19增镇306-783、镇306-782井进行了数字化抽油机实验。
[0090] 井场测试
[0091] 1.镇306-783井
[0092] 试验过程:由于功图特征是严重供液不足,试验时现场将变频频率设置为50HZ,变频设置为自动状态。
[0093] 表1变频自动调节时各参数变化表
[0094]测试项目 一 二 三 五 四 六
有功功率 5.1 5.17 5.14 4.29 2.87 1.64
无功功率 2.35 2.31 2.36 1.98 1.41 0.81
平衡率% 0.8 0.84 0.86 0.88 0.96 1.03
变频频率(HZ) 43 38 33 31 29 25
[0095] 可以看出:经过多次调整,抽油井变频最终稳定在25HZ运行,抽油机平衡率逐步趋向于1,最终显示1.03。
[0096] 2.镇306-782井
[0097] 试验过程:试验时现场将变频频率设置为20HZ,变频设置为自动状态。
[0098] 表2变频自动调节时各参数变化表
[0099]测试项目 一 二 三
有功功率 2.78 3.68 5.99
无功功率 0.98 0.99 0.66
平衡率% 1.08 0.96 1.04
变频频率(HZ) 20.47 21.92 45.16
[0100] 可以看出:经过多次调整,抽油机变频最终稳定在45HZ运行,相应地电流、有功功率逐步增大,而无功功率逐步减小;抽油井平衡率逐步趋向于1,最终显示1.04。
[0101] 平衡自动调节测试:将镇306-783、镇306-782井的平衡手动调整至不平衡状态,再将平衡调整按钮旋转至自动状态,抽油机逐步达到了平衡。
[0102] 试验证明,该平衡系统可实现数字化抽油机自动平衡调节,使其保持在较好的平衡状态下工作,从而提高系统效率,达到节能、增产的目标。
[0103] 如上所述,对本发明的实施例进行了详细地说明,但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形,这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈