抽油机井智能间抽控制技术及其方案解析
抽油机井变速运行智能控制技术应用及推广
抽油机井变速运行智能控制技术应用及推广摘要：抽油机井闭环控制技术是为了实现抽油机井的供排协调智能排采，为了解决低产低效井存在产液波动，人工调整工作制度无法适应油井供液能力变化的问题，研发了变速运行智能控制技术，该技术在原有供排协调技术的基础上，进一步降低油井运行能耗，持续提高系统效率、是实现抽油机井智能排采的又一重要技术。
关键词：抽油机井；变速运行；控制技术一、技术分析1、主要技术原理⑴大闭环调冲次控制技术原理及应用大闭环调冲次供采协调技术是通过安装抽油机井变频控制柜、示功图、电参数传感器，RTU及远程通讯模块，实现现场采集抽油机井示功图及电功率曲线，通过远程通讯模块上传至局域网内的集中分析控制平台，由服务器进行分析计算后将调参信息反馈给单井控制单元，控制单元调整变频器输出频率，从而实现油井远程调参、供采协调的目的。
控制参数为动液面，数据来源为示功图计算结果，采集频率一般为1小时一组数据，需要网络支持。
⑵小闭环控制技术原理及应用为了解决无网络覆盖的边零井的智能排采问题，研发了小闭环控制技术，该项技术是将大闭环控制技术中安装在服务器上的平台软件分析计算功能移植到了单井PLC上，无需网络传输，可以实现单井井场的实时采集和就地分析计算反馈，控制变频实现调参。
控制参数为动液面，数据来源也是示功图计算结果，采集频率可调，需要PLC具备闭环计算分析功能。
⑶变速运行智能控制技术原理及应用抽油机井变速运行控制技术是根据悬点的载荷变化，结合光杆运行速度与加速度的控制，消除杆柱惯性载荷的影响，通过降速增加电机输出扭矩实现功率输出曲线“削峰填谷”的形态，通过载荷随动控制实现抽油机电机的变速运行输出，从而改善杆柱受力状况，提高井下泵的充满系数、实现低能耗长效运行。
闭环控制参数为井口产液量，采集频率为每一冲次，需增加变速运行控制模块，可嵌入大、小闭环控制装置，实现变速运行智能控制。
2、适用条件抽油机井变速运行智能控制技术适用于游梁式抽油机电机的变速驱动，适应电机类型为：永磁同步电动机、普通三相异步电动机、超高转差电动机。
油井智能间抽控制技术研究与应用
功图面积 法控制
检测地面示功图的简单方 式进行工作制度和工作参 数的确定、跟踪和调整
无需人工干预不 受日常工作和供 液能力变化的影 响
可以节能，有泵效和供液能 力等变化的处理能力，有判 断常见故障和无顾虑操作的 能力
目录
立项背景及目的 项目研发及产品简介 关键技术及创新点 国内外同类对比 项目应用情况
接 近 开 关
控 制 装 置
项目研发及产品简介
电 铃 报 警
人工、自动转换 人工启、停按钮 故障指示灯系列
智能间抽控制装置的功能
项目研发及产品简介
工作制度确定
主
有效泵效点确定
要
停抽时长确定
功
故障识别处理
能
生产参数调整
辅
自动开机报警
助 功
人工手动切换
能
数据保存读取
当出现上、下、 双凡尔泄露，气 影响，杆断脱和 气锁故障时，故
可以节能，但没有泵效和供 液能力等变化的处理能力， 不能达到最佳节能效果
人工间抽
按照地质办给定的工作制 度进行人工调开、调停
按照大周期执行 可以节能，但不能防止干抽 间抽工作制度 和达到最佳节能效果
定时器控 人工摸规律，定时的启、 制 停控制
可以控制抽油机 定时自动开机和 关机
可以做到节能，但不能达到 最佳节能效果，无故障判断， 不能实现泵效和供液能力等 变化的处理能力
目录
立项背景及目的 项目研发及产品简介 关键技术及创新点 国内外同类对比 项目应用情况
产生的经济和社会效益 结论及认识
变
化 趋
沉没度
势
立项背景及目的
抽油井能耗
抽油井数
油田开采情况变化
泵效
浅谈抽油机节能及智能间抽控制
１ 抽 油 机节 能 器 的 主能 装 置从 节 能 原 理 上 看 ，大 致 可 以分 为 电机 节 能 、 变矩 节 能 、变 结 构 节 能 、变 平 衡 方式 节 能 和 摆 杆 式 节 能 ５种 方 式 。其 中 ，后 ４种节 能 方 式 是 针 对 游 梁 式 抽 油 机 机 械 结 构 的 节 能 方 式 ， 显 然 ， 改 变 抽 油 机 机 械 结 构 的 方 式 存 在 一 个 明 显 的 缺点 ，必 须 对 油 井进 行 改 造 ，不 仅 成 本 高 ，从 实 际节 能 效 果看 也不 是 很 理 想 。而 电 机 节 能 则 主 要 是 针 对 抽 油 机 的 电 气 性 能 而采 取 的节 能 方 式 。 实 际上 ，抽 油 机 的 电 动 机 多数 以轻 载 ，即 “ 马拉 小 车 ” 的 大 工 况 运 行 ，这 些 固 有 特 性 决 定 了 拖 动 电 机 功 率 的利 用 率 很 低 ， 因此 提 高 拖 动 电 机 的负 荷 率 是 实 现 节 能 的 途 径 之 一 。 ２ 调 节 电 动 机 定 子 端 电 压 ， 合 理 匹 配 电 动 机 负 荷 率 由 于 抽 油 机 的 功 率 档 次 有 限 ， 如 ３ｋ ０ Ｎ，６ ｋ ０ Ｎ，８ ｋ ０ Ｎ， １０ Ｎ等 ， 而每 一 口油 ０ｋ 井 的 参数 都 不 一 样 ，在 选 配 抽油 机 时 ，不 可 能 做 到 量 体 裁 衣 ， 刚 好 和 抽 油 机 的 功 率 档 次 相 匹 配 ， 一 般 留 有 一 定 的 功 率 裕 量 ；各 型抽 油机 在 配 用 电 动 机 时 ，为 了保 证 抽 油 机 在 各 种 工 况 下 正 常 运 行 ， 也 留 有 一 定 的 功 率 余 量 ； 随 着 油 井 由 浅 入 深 的抽 取 ，油井 的产 液 量 越来 越少 ，抽 油 机 的 负 荷 也相 应 减 小 。 由 于上 述 原 因 ，就 造 成 了 抽 油 机 的 实 际 负 载 率 普 遍 偏 低 ，大 部 分抽 油 机 的 负载 率在 ２ ０％ ～３ ０％之 间 ， 最 高也 不 会超 过 ５ ０％，形 成大 马 拉小 车的 现 象 。 而 当 电动 机 处 于 轻 载运 行 时 ，其 效 率 和 功 率 因 数 都 较 低 ，此 时 若 适 当 调 节 电 动 机 定 子 的端 电 压 ，使 之 与 电 动 机 的 负 载 率 合 理 匹 配 ，这 样 就 降 低 了 电 动 机 的 励 磁 电 流 ，从 而 降低 电 动 机 的 铁 耗 和 从 电 网 吸 收 的 无 功 功 率 ， 可 以 提 高 电 动 机 的 运 行 效 率 和 功 率 因 数 ，达 到 节 能 的
在油田抽油机中自动化控制技术的应用分析
在油田抽油机中自动化控制技术的应用分析摘要：在油田企业进行进行开采和勘探的过程中，涉及使用比较多的专业设备，其中抽油机是油田开采中重要的一种采油操作设备，直接影响着油田勘探和开发效率。
随着我国经济的快速发展，对于提高油田开采效率的要求越来越高，传统的抽油机已经不能满足当前油田开采生产工作的需求。
随着自动化控制技术的在油田开采中的应用，使得抽油机位移与荷载及相关参数得到了有效监控，直接提升了油田采油工作的效率。
因此，加强在油田生产中加强自动化控制技术在抽油机中的应用，对于油田企业提高经济效益尤为重要。
本文首先对抽油机自动化控制系统的构成进行了详细的分析，然后对自动化控制技术在油田抽油机中的具体应用进行了全面阐述，以提升油田的勘探与开发效率，实现油田生产效益的提高。
关键词：油田；抽油机；自动化；控制技术随着我国经济的高速发展，对于能源的消耗和原料的要求越来越高，对于石油的依赖性越来越大，就需要油田企业提高采油效率。
因此，在进行油田勘探与开采过程中，必须实现较大程度的节本增效，油田企业才能实现较高的经济效益，也就要求油田企业实现精细化勘探开发。
抽油机作为油田勘探与开发过程的关键设备之一，占据着油田开采能源消耗的极大比例，为此必须提高抽油机应用的技术含量，而自动化控制技术在抽油机中的有效应用能够实现对抽油机运行效率的大幅提升，进而提高才有作业效率。
因此，对于油田开采而言，加强自动化控制技术在抽油机中应用水平，充分地将节能技术、监控技术、变频技术等进行综合运用，实现对抽油机运行的智能化控制与智能化诊断。
一、油田抽油机自动化控制系统的组成油田生产装置中的增压站站控系统与远程终端控制器，是抽油机自动化控制系统两大组成部分，主要包括6个方面的子系统：①传感器系统：主要设备包括有电流互感器、荷载、位移传感器等，系统的主要作用是对抽油机的电流参数、位移、荷载等进行收集、传输，为自动控制系统提供相关数据信息；②变频器系统：变频器的应用主要在于对抽油机运行的电流频率进行调整，进而实现对电动机转速进行合理调整，达到提升抽油机工作冲次的作用；③井口远程终端控制器：主要是对传感系统传递出来的抽油机状态、位移、荷载以及电流参数等进行接收、收集、存储，借助控制软件的辅助作用，对抽油机运行平衡最佳冲次进行准确计算，并与通讯系统连接，进行数据交换，进而实现对整体系统与控制系统的有效连接，确保自动化控制系统控制作用的有效发挥；④平衡调节系统：该系统主要包括有平衡臂、平衡块、丝杠等组成结构，主要是根据接收到井口远端终端控制器传递信号对平衡块力臂进行调节，确保抽油机时刻处于动态平衡状态，保持较高的运行效率；⑤远程启停系统：远程启停系统主要是用于对站控系统各项命令的接收、执行，实现对抽油机的动态平衡进行调整；⑥通讯系统：该系统主要发挥数据传输渠道作用，实现对抽油机运行相关各类信息的高效传输，通过井口远程终端控制器与无线模块连接，实现串口联网服务器与无线模块串口信号之间的准确、高效转换，将模拟信号模式转换为TCP/IP格式，进而通过无线网端的连接作用实现与增压站系统通讯的连接目的。
抽油机智能空抽控制技术研究及应用
开 机后系 统 自检大 约 ２ｍ ｎ后 ， ｉ 开始报警 ，５ｓ １ 后
第一 作 者简 介 ：王庆 玉 ， ，９ ２年生 ， 理 工 程师 ，０４年 毕业 于 吉林 大 学 环境 与 资 源 学 院环 境 工 程 系 ， 男 １８ 助 ２０ 现在 乾安 采 油厂 工 艺所 从 事 机 械采 油工
果， 为有效执 行抽油 机 井 间抽 制度 、 高泵 效 、 约 电 提 节
这些特征参数 ， 确定问抽时间， 当出现新的更符合实际 的特征参数 后则 替代 原先 的特 征参 数 ， 行新 的 间抽 执
时间， 因此控 制器 的间抽 时间具有 不确定 性 ， 用户 可 以 通过数 据线导 出所 有数 据 查看 某 一 天 、 一 段 时 间的 某 油井工 作情况 【Ｉ ３。
平 均泵效 由 ８ ５ ． ％提升 高 ２ ． ％ ， 然有 １ｏ口低 产 ８５ 仍 ９
２ 工 作 原 理
抽油机 在 正常 抽 油 时 电流 曲线 会 成 规 律 性 的 变 化 ， 制器就 是找 出这个规律 来指 导间抽 ， 控 控制器能 够 记录 ９ ９ ９９ ９ｈ的数 据 ， 储 量大 ， 录数 据周期 长 ， 存 记 规 律性更科 学 ， 当控制 器确定 稳定 的 特征 参 数后 就 存储
目前 间抽制度 确定 主要 依据功 图 、 面 、 液 产量等判 别， 条件 界限影 响大 、 准确性 差 ， 为使 间抽更科 学 、 更合 理研 制 了新 型抽 油 机空 抽控 制 器 ， 型抽 油机 智 能空 新
小 的能量就 可将杆 柱送 入 井 底 ， 下行 程 电机峰 值 电流 和峰值功率 变小 ， 而上 、 从 下行程 中峰值 电流 和峰值功 率差值 也变小 ； 际平均 电流和平 均功率 下降 【。 实 ４ ］
抽油机不停机间歇采油技术分析
抽油机不停机间歇采油技术分析科技在不断的发展，社会在不断的进步，我国的油田工程想要进一步进行开采，抽油机不停机间歇采油技术是其中的关键，在抽油机不停机间歇采油技术中，以增加杆柱的弹性为基础，通过曲柄进行摆动运动。
通过抽油机不停机间歇采油技术有效的提升精细化管理，达到节能减排的目的。
标签：抽油机不停机;间歇采油;技术分析引言抽油机不停机间歇采油技术是将原本通过多次分散式采油的方法转变为长周期的方法，使其进行整周运动，并以低能耗的小角度运行。
解放大量的劳动力，降低开采成本，从而改善我国石油开发的效率问题。
所以，对抽油机不停机间歇采油技术的发展与优化具有重要的意义，应该得到政府部门的高度重视。
1 技术原理及特点抽油机不停机间歇采油技术，采用电机驱动力无突变光滑介入和全程均匀分布的驱动控制方式，不抽汲时，抽油机曲柄在指定或允许的范围内完成无冲击柔性往复摆动式的运行，一直保持“秋千式”小幅摆动運行形态，用地上摆动而地下不动的方式取代传统间抽生产中的停机静止等待方式，同时传统间抽方式下的静止中启动过程被两种运动方式间的动态转换过程所取代，直接消除了产生启动安全隐患的机会，扫除了无人值守自动间抽生产方式的主要障碍;抽汲时，通过曲柄多次往复摆动方式积累系统势能，借助势能向动能的释放转换作用使电机达到正常转速，直接跨越了电机主动启动加速阶段，消除了启动冲击，使得无论多么密集的间歇启抽均不会造成设备损伤和电网冲击，具有启抽过程负荷轻、无冲击、无损伤的特性，同时集中抽汲生产阶段采用较高的工作制度（泵径、冲程和冲次），使抽汲阶段具有良好的泵效与系统效率，并且集中抽汲期可以采用工频直通驱动，明显降低了对电机驱动器装机功率的要求。
2 间歇采油与其开发原理2.1 间歇采油概念首先油田的开采过程中，我们的预想情况和实际情况之间一定会存在差异，油井之间会因为地层条件、下泵深度、流体压力等数据参数的不同，造成不同油井之间的下降情况、动液面等都存在着一定的差异，每个油井之间的抽油时间、原油量、额定时间内产油量也都是不一样的。
抽油机井智能抽空控制技术研究
图 １ 抽空控制 器原理 图
图 ２为 曙 １ ４ ０ ７井 不 同抽空控 制制度 下产 量和 动态数 字示 功 图。 — ２— ２
从 测 量结果 看 ， ２ ９月 １日抽空控 制制度 为关 井 ６ ｉ ， ０ｍ ｎ 运行 ２ ｉ ， 是示 功 图面积 相对较 小 ， ０ｍ ｎ 但 而且 折算单 井 日产量并 没有 明显增 加 ， 只是 累计 运行 时间 ６ ｈ ｄ 为 常规生产 制度 的 １４时间 ， ／ ， ／ 节省 了 电能消 耗； ９月 ２ ２日采取 的抽 空制度 为关 ４ ｉ， 行 １ ｉ ， ５ｍ ｎ 运 ５ｍ ｎ 虽然 累计运 行时 间仍为 ６ｈ ｄ 产 液量有 所增 加 ， ／ ， 但产量 和示 功 图还没有 达到最 大化 。 如 果将起 始 动液面恢 复 的时间 和抽空 控制 的时 间调节 到适合状 态 ， 产量可 以达 到最 大化 ， 行 累计 运 时间可 最小 化 。１ ０月 ９ 日与 ９月 ２ ２日的试 验条 件相 同 ， 但将 间 隔的关井 时 问 由 ４ ｎ延长为 ６ ｉ， ５ｍｉ ０ ｍ ｎ 折算 日产液 量为 ９ ５ ， 天累计 运行 时 问为 ４ ８ｈ 为常规 连续 生产 时 间的 １５ ． ７ｔ全 ． ， ／。 在 连续 抽空控 制下 ， 使油井 生产 状态得 到改 变 ， 油 泵 始终 在 充满 程 度较 好 的情 况 下 工作 ， 的运 抽 泵 行效率 高 ， 量也 会进一 步增 加 。１ 产 ０月 ２ ６日至 １ ０月 ２ 日试验 采取 与 １ ７ ０月 ９日相 同 的条件 ， 采用 连续 抽空控 制生 产 ， 二天 的确 比第 一 天增加 了 ２ｔ 右 的产液量 ， 第 左 这就 说 明连续抽 空控 制生 产 ， 以改 善油 可
ｔ
抽油机智能间采控制方法研究
常州大学继续教育学院毕业论文（设计说明书）（2010 届）题目：抽油机智能间采控制方法研究学号：姓名：联系电话：专业班级：指导教师：完成时间：2012 年 4 月20 日摘要该文通过对地层渗流压力变化和自适应模糊控制算法的原理进行细致的分析研究，针对抽油机间抽制度难于确定、不便于执行的缺点，从分析地层压力变化及抽油机电流变化入手，结合自适应模糊控制算法，阐述抽油机智能间抽原理。
最后通过对实践数据的分析与论证，摸索出油井间开规律，为有效执行抽油机井间抽制度、提高泵效、节约电量、延长机杆使用寿命提供了一条新思路。
关键词:智能间抽；自适应；节能降耗；控制系统；数学建模；目录目录............................................................................. 错误!未定义书签。
摘要.. (1)1 引言......................................................................... 错误!未定义书签。
2 系统需求分析及工作原理 .................................... 错误!未定义书签。
3 理论分析................................................................. 错误!未定义书签。
3.1 油井压力降落曲线、压力恢复曲线及压力动态变化的理论描述错误!未定义书签。
3.2 井压力恢复曲线的理沦描述.......................................... 错误!未定义书签。
3.3 油井压力动态变化曲线的理论描述.............................. 错误!未定义书签。
4 自适应模糊控制建模 ............................................ 错误!未定义书签。
油井抽空电力智能控制系统设计方案
油井抽空电力智能控制系统设计方案1引言目前，中国有8万多口有杆抽油系统油井，每年新增约5000口油井。
在这些油井的生产成本中，抽油机的能耗一直占相当大的比例，特别是对于低产井和层间井，抽油机的能耗直接决定着油井开发方案的制定和实施。
由于油层原油储量减少，生产过程中出现含水上升、供液不足的现象。
这两种情况的直接后果是每吨生产能耗的增加和抽油机摩擦维护成本的增加。
间歇萃取是解决上述问题的好方法。
其设计思想是在油井所在储层的原油被收集和填充时进行开采，以解决抽放和高含水问题。
如何准确识别和判断地下原油的聚集状态已成为实现设计理念的关键。
我们设计的油井抽油动力智能控制系统可以分析抽油机驱动电机供电参数的变化，即判断抽油机是否处于抽油和高含水状态，从而确定抽油机的启停时间和周期，减少抽油机的反应操作时间和机械磨损，达到节能降耗，提高采油效率的目的。
2油井抽放智能控制原理2.1抽油机抽放状态识别抽油杆所承受的负荷变化与液击和泵抽空的产生有直接关系。
因此，只要准确检测出抽油杆所承受的负荷变化就可以正确识别油井发生液击和泵抽空的状态，并通过检测拖动抽油机的电机输入功率的变化进行判断。
异步电动机运行时必须从电网中吸收无功功率，这是因为异步电动机的励磁电流必须由电源提供。
故它的功率因数cosφ永远小于1。
电动机空载时功率因数很低，约等于0.2。
当输出功率增加时，定子电流中的有功分量增加，因此功率因数提高；当接近额定负载时，功率因数最高。
因此，电机功率因数cosφ的变化可以间接反映出抽油杆所承受的负荷变化。
图1液锤前后功率因数积分随时间的变化图1是某油井24小时内一个冲程周期内功率因数的积分值随时间变化的图形一(节选了其中出现抽空的部分)，其间曾出现了两次液击现象，对应于功率因数较高的部分。
从这个图形我们很容易辨别出液击现象发生的时间。
虽然，这个数值随时间也存在一些波动，但发生液击后的变化是明显的，利用计算机的数字滤波技术，很容易准确判断出油井发生液击。
抽油机数字化控制技术_
抽油机数字化控制技术随着现代化、信息化的不断发展，各个企业的生产规模也不断扩大，使得我国能源需求量与消耗量呈显著上升趋势。
石油作为能源的重要组成部分，随着经济技术的不断发展，也不断发展，并逐渐形成了系统化的产业链。
抽油机，作为石油工业中重要机械设备，也开始向数字化不断迈进，并逐渐实现了智能化操控，对于施工难度大、安装复杂工作的处理，具有显著优势。
本文从数字化抽油机的系统结构出发，简述数字化抽油机控制技术。
标签：抽油机;数字化;数字化控制技术;采油工艺引言：市场经济不断发展，无论是我国的社会形势，还是国际化的经济格局，都处在动态变化之中。
不断有新兴产业兴起。
而石油作为基础能源，其需求随着企业规模及数据总量的扩大，不断增加。
促使石油产业不断发展，技术更迭速度也逐渐增加。
而现代信息技术的发展，使得石油产业也逐渐实现了自动化与数字化。
利用先进的技术及设备，也使得石油开采工作的效率逐渐提升，为石油企业工作效率提升创造了坚实基础。
一、抽油机控制系统构成数字化油田控制系统，主要包括变频器、平衡调节装置、传感器及终端控制等基础功能构建。
变频器主要发挥电流调平作用，还可以控制抽油机的电机速度，进而控制其冲次。
还可以使电机软启动。
传感器则主要发挥数据收集功能，能够动态化的采集抽油机的工作数据，如载荷等。
启停模块则主要对信息系统接收站下达的各项指令进行分析，从远程控制抽油机的启停。
平衡装置同样控制抽油机的启停，但其主要针对的是平衡块力臂[1]。
井口远程终端，则主要用于接收信息，并完成信息的传输。
站控信息系统，是将信息收集后，进行数据分析的软件，还可计算出石油的最终产量。
二、数字化抽油机控制技术（一）平衡调节抽油机是否处于平衡状态，一般无法实时显示，但是抽油机自动化控制系统可以实现对其的动态监测[2]。
抽油机的系统调节一般采用手动调节与自动调节两种方式，具体操作方式如下，手动调节是可以将平衡调节旋钮调整到手动位置，需要伸长，则向远离驴头方向旋转，而需要缩短在，则需靠近驴头方向旋转。
智能间抽技术在油田的应用探究
智能间抽技术在油田的应用探究发布时间：2021-03-26T11:58:27.527Z 来源：《中国科技信息》2021年3月作者：王雪松张艳玲符蓬波[导读] 智能间抽技术原理的核心是闭环柔性控制技术。
闭环柔性控制装置系统主要由工频运行组件、变频柔性运行组件、变频器、闭环控制器、柔性控制器及采集、通讯组件组成，应用闭环控制技术、柔性控制技术实现抽油机井的现场自动控制及低能耗长效运行，达到提高泵效及系统效率、改善工况、延长检泵周期的目的。
中石化胜利油田分公司东辛采油厂盐家采油管理区采油5站王雪松张艳玲符蓬波摘要：智能间抽技术原理的核心是闭环柔性控制技术。
闭环柔性控制装置系统主要由工频运行组件、变频柔性运行组件、变频器、闭环控制器、柔性控制器及采集、通讯组件组成，应用闭环控制技术、柔性控制技术实现抽油机井的现场自动控制及低能耗长效运行，达到提高泵效及系统效率、改善工况、延长检泵周期的目的。
关键词：智能间抽管理技术；供排关系；柔性控制技术针对开发后期，大部分低产抽油机井高能耗、低效率、检泵周期短的问题，油区开展了智能间抽管理技术研究并进行现场应用，探索低产抽油机井的最优生产模式，有效改善了油区油井的供排关系，大幅提升泵效和节电率，为低液量油井提质增效提供了技术支撑。
1 研究背景油区因处于开发后期，大部分抽油机井存在产液量低、间出严重的生产现状，油井生产过程中的高能耗、低效率、检泵周期短等问题日益突出。
为解决这些问题，油区开展了智能间抽管理技术研究并进行现场应用，通过机器学习的方法探索单井生产规律，并结合井下泵充满程度的需要，优化单周期内悬点运行速度及加速度，改善系统运行受力条件，动态满足抽油机井的供排协调。
最终实现对抽油机井的动态参数调整实施智能管控，达到提高泵效及系统效率、改善工况、延长检泵周期的目的。
2 智能间抽管理技术油区以现场生产技术为核心，对智能间抽技术原理进行深入研究，并结合智能间抽管理技术进行现场应用管理，形成一套具有油区适应性的智能间抽管理方法。
北京茨浮电气油田抽油机智能节能控制器及控制系统介绍.ppt
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5、节能技术的发展和应用
（1）采用节能型抽油机
所谓节能型抽油机，主要是通过改进了抽油机的结构，即对抽油机四杆机构
的优化设计和改变抽油机平衡方式来改变抽油机曲柄轴净扭矩曲线的形状和大
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3、国家“节能减排”政策
（1）“节能减排”出自我国“十一五”规划纲要 。 ①十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20％左右、主要污染物排放总
量减少10％。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措； 是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变 增长方式的必由之路；是维护中华民族长远利益的必然要求。
小，减小负扭矩，使扭矩波动平缓，从而减小抽油机的周期载荷系ห้องสมุดไป่ตู้，提高电
动机的工作效率，达到节能的目的。
（2）采用节能驱动设备
研究开发采用新型的电动机，使之与采油井井况相匹配，进而达到提高电
动机的效率和功率因数的目的，即采用高转差率电动机(转差率8～13％)和超高
转差率电动机代替常规转差率电动机(转差率小于5％)。
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2、工作原理
(1）SC-BT-81采用变频器功能的节能原理： 对于贫油井和油的黏度较高的油井，使用变频功能就可实现一定的提高综合
节电效果。 对于贫油井，工频下每次抽到的油很少，但电机做功却不少。这样将每次抽
油的速度降下来，那么每次抽到的油反而会多。而抽油的次数降低就相当与变 频器的输出频率降低。大家知道对于恒转矩负载变频器的输出频率和输出功率 成正比。那么输出频率降低了，就相当于输出功率也降低了，这样即节省了能 耗，又提高了产量。这是油田使用变频器效果最明显的一个特例。
打井机械的自动化控制与智能化改造技术
打井机械的自动化控制与智能化改造技术自动化控制与智能化改造技术在打井机械领域的应用引言：随着科技的发展和工业自动化的推进，打井机械的自动化控制与智能化改造技术在油田和矿山行业中得到广泛应用。
本文将深入探讨这一领域的相关技术和应用，并分析其优势和挑战。
1. 自动化控制技术在打井机械中的应用- 传感器技术的应用：打井设备可以配备各种传感器，如位移传感器、压力传感器、温度传感器等，以实时监测井口的状态并反馈给控制系统。
- 控制算法的设计：通过对传感器数据的采集和处理，确定最佳的控制策略，实现打井过程的自动化控制。
这些算法可以基于模糊逻辑、PID控制等方法进行设计。
- 控制系统的构建：基于现代控制理论和技术，打井机械可以通过PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分散控制系统）等自动化控制设备实现对打井过程的实时监控和调节。
2. 智能化改造技术在打井机械中的应用- 人工智能技术的引入：利用机器学习和专家系统等人工智能技术，可以对打井机械进行智能化升级，使其能够根据实际情况做出自主决策和调整。
- 数据分析与预测：通过对大量历史数据的分析和挖掘，可以建立预测模型，准确预测打井机械在不同条件下的工作性能，从而提高工作效率和产品质量。
- 远程监控与控制：利用物联网技术，打井机械可以实现与中央控制室的远程连接，工程师可以通过网络监控和控制机械的运行，即时发现和解决问题。
3. 自动化控制与智能化改造技术的优势- 提高生产效率：自动化控制使打井机械的操作更加准确和稳定，消除了人为因素的影响，大大提高了生产效率和工作质量。
- 降低劳动强度：通过自动化控制和智能化改造技术，将人们从繁重的体力劳动中解放出来，减少工人的劳动强度和工伤风险。
- 增强产品质量：自动化控制和智能化改造技术可以提供更加稳定和精确的控制，从而提高产品的一致性和质量。
4. 自动化控制与智能化改造技术面临的挑战- 技术难题：打井机械的自动化控制和智能化改造需要解决传感器的准确性、控制算法的设计等多个技术难题。
智能抽油机多功能控制器
10.2 平衡调节
（1）、自动调节 平衡调节旋钮应置于自动。在计算机操作界面上对 其发出操作指令。根据每口井采集上来的电流功图进 行计算，算出当前平衡度，如果算出来的平衡度超出 或低于平衡度阈值，则平衡电机启动（每次调整步长 为60s），直到平衡，平衡电机将不做调整。 （2）、手动调节 平衡调节旋钮应置于手动。若不平衡，直接调整平 衡电机的控制旋钮来进行调节。
两模块收发信道（频率）及空中速 率是否一致。 电源是否接触不良。
查看发射时红灯是否亮，重新接好电源
3
显示模块无 显示
检查模块的收、发端是否与RTU收、 调换两根接线 发端对应连接 查看接线是否牢固
4
控制平衡电机运转的接线未接好 平衡调节旋 钮打到自动， 平衡不进行 调整
谢谢!
6.7数字化抽油机智能控制单元通讯协议 6.7数字化抽油机智能控制单元通讯协议
完全符合modbus RTU协议，除广播命令外，任何命令下发RTU 均应有相对的应答信息。
6.8数字化抽油机智能控制单元数据接口 6.8数字化抽油机智能控制单元数据接口
数据名称 状态更新时间 业务状态 RTU状态 功率模块状态 DI状态:0 DO状态:0 AI0-AI7当前值 地址 1000～1002 1003 1004 1005 1006-h 1006-L 1007～ 100e 类型 BCD uint Uint Uint char char Uint 长度 6 2 2 2 1 1 2
四、结构部件
1.RTU控制器 2.无线模块 3.显示模块 4.限位开关
控制柜剖面图
RTU外形图
五、RTU简介
RTU（Remote Terminal Unit）远程终端单元,是一种 远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和 控制。与常用的可编程控制器PLC相比，RTU通常要具有优 良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和 湿度环境，提供更多的计算功能。 RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的 数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令， 实现对设备的功能控制。
抽油机数字化控制技术
抽油机数字化控制技术随着现代化技术不断发展，各行各业在自动化方向的投入逐渐增加，建设规模的扩大也成为了未来行业发展的必然趋势。
与之相应的，其对能源的消耗量也逐渐增加。
以石油为代表的传统能源，逐渐扼住了工业企业经济发展的命脉。
抽油机是石油工业的重要机械设备之一，数字化技术的不断提升与优化，让自动化采油控制技术更为成熟，但是在抽油机数字化的过程中，却由于受到建设环境等的限制，产生了部分问题。
本文简单的阐述了数字化抽头控制技术的构成，并针对其工作内容，对其数字化控制技术深入应用进行了研究与展望。
标签：油田;数字化建设;抽油机;引言：市场经济不断发展，我国社会形势也不断发生着变化。
企业兴起，能源需求量也逐渐提升，促使石油行业逐渐向自动化、智能化发展。
抽油机是石油企业原油开采中消耗较大的基础设备。
国内对于其进行的数字化、自动化研究也处于持续进程，抽油机的数字化系统功能也更为全面化。
一、数字化抽油机控制构成数字化抽油机系统主要成分包含变频器、传感器、远程启停以及平衡调节装置等。
还包括井口的远程终端控制及站控系统软件。
具体情况如下：（一）变频器及传感器数字化抽油机中的变频器主要用于调整电流的频率，以此来控制抽油机的旋转速度。
以实现抽油机的冲次控制。
并具有保护部件功能的作用。
变频器与传感器还是实现电机启动的重要部件。
传感器所涉及的构建种类庞杂，包括载荷传感器、位移传感器等，能够及时收集抽油机的动态数据。
（二）远程启停模块远程启停模块以及平衡的调节装置，可以接受站控系统中的各项质量，并达到远程控制抽油机启停的作用。
平衡调节装置构成的主要部分包括平衡块、平衡丝杠、电机及平衡臂等，按照远程控制系统发出的指令，对平衡块进行力臂调节，能够使抽油机保持平衡状态。
（三）远程终端控制系统抽油机的终端控制系统，其功能在于收集信息，包括机器载荷、位移、电机参数等，还发挥冲次及平衡控制功能，并将井口实时信息进行转输。
（四）站控系统根据站控系统的功能不同，可以分为三个软件，即远程终端控制驱动、标准站控制及功示图分析计量软件。
油气井控制中的智能化技术
油气井控制中的智能化技术近年来，随着石油资源的日益枯竭和对环境的影响越来越受到关注，油气勘探开采技术的智能化已经成为了未来趋势。
在油气井控制方面，智能化技术已经开始得到广泛的应用。
本文将会详细介绍油气井控制中的智能化技术。
一、智能化技术在油气井控制中的应用油气井控制是指在油气井生产过程中，通过对井口、油气输送管道或者地面设备的控制，来实现井口油气的调节、分离和输送等等生产控制的工作。
在传统的油气井控制方式中，需要人工进行监控、维护工作，这种方式不仅人力成本高，而且效率低下。
而随着智能化技术的发展，智能化控制系统已经开始应用于油气井控制，比如采用无人值守油田系统。
在智能化控制系统中，可以使用多种传感器来实现监测和控制，比如压力传感器、温度传感器、流量计等等，这些传感器可以将油气输入控制系统中，通过控制器的处理，来实现对油气的自动调节和控制。
比如可以通过控制系统中的控制器来实现自动调节油井的产量，或者将油井停产，来确保井口的安全。
此外，智能化技术还可以通过将通信技术和计算机技术相结合，来实现对油气井的远程监控和通信，这种方式不仅能够对油气井进行实时的监测，而且还能够进行预警和预测，提高油气的生产效率和安全性。
二、智能化技术在井下油气勘探中的应用除了在油气井控制方面，智能化技术还可以应用于井下油气勘探，比如通过使用智能化钻机来实现地质勘探速度的加快和效率的提高。
智能化钻机可以通过使用传感器、计算机控制系统等技术来实现对钻井过程的智能化控制，比如钻头的位置和深度的监控、对地层的分析和评估等工作。
此外，智能化技术还可以应用于井下测井过程中，通过使用智能化测量工具来实现对井下地层的智能化探测，从而提高勘探的效率和准确性。
三、智能化技术对油气勘探的未来发展随着技术的不断发展和创新，智能化技术在油气勘探的应用将会越来越广泛。
比如在油气储量评估方面，智能化技术将会成为油气勘探的一个重要手段。
通过使用智能化计算机模拟，可以在短时间内对大型油气勘探数据进行快速分析和评估，从而提高储量评估的准确性和效率。
7- 抽油机智能间抽核心原理分析
24.56 15.94
4 有功节电率
%
改造后耗电量-改造前耗
井号电：量安改造23前3-耗41电量
×100%
-35.12%
1 数据采集时间 h
-
24
24
2
产液量
M3
作业区生产部门标定
2.79 2.99
3 单位产液量耗电 KW.h/M3
单位产液量的耗电量
49.1 27.88
4 有功节电率
%
改造后耗电量-改造前耗 电量改造前耗电量
4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32 4.32
4.19 4.19
中产油井每天工作时长分析
中产油井每天工作时间段分析
安全问题？？
防护栏
声光报警
电网冲 击
安全问题解决方案
历史数 据挖掘
最优采 油间隔 估计
人工神 经元网
络
滚动式 采油优
化
油井出 油模型 辨识
智能间抽技术的核心原理
历史数据 出油模型 最优采油 滚动式采
挖掘
辨识 间隔估计 油优化
从采油历史数据 中挖掘既往启停 机间隔与未来采 油时长间的统计 学知识。
原油在地下的出 油遵循沃格尔方 程，我们利用神 经网络模拟此方 程，结合从历史 数据中挖掘得到 的统计性信息辨 识该智能网络的 结构和参数。
抽油机配备的电表
47.67 34.05
4 有功节电率
%
改造后耗电量-改造前耗量 改造前耗电量
×100%
-28.58
2018年10月在第六采油厂低产油井（日产液量2方以下）试用，安装前为人工间抽状态即每天8:00至 20:00运行，其余时间停机，在此基础上节能率20 左右。
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抽油机井智能间抽控制技术及其方案
北京金时公司单项技术介绍
1.间抽控制的优点
●缩短抽油时间，减少能量消耗。
通常平均可节约能量20-30%。
●保持了较低的平均液面，意味着较低的井底流压，可使较多的液体流人井底。
通常可增
加产量1-4%。
●井下和地面设备的维修费用减少25-30%。
主要是消除了液击现象（此现象可大大增加
起油管作业量）。
●最后，使用抽空控制大大增加了系统性能信息的数量和可靠性。
每口井的效率提高了，
从而有杆抽油系统的总经济效益也就大大提高了。
（摘自石油工业出版社，“当代有杆泵抽油系统”，刘合/王广昀）
2.间抽控制方式
●人工控制方式；
●自动功图控制方式；
●自动液面控制方式；
●冲次调节的变频控制：在抽油井间抽控制的基础上，增加变频控制器，然后根据示功图
或液面深度得到的油井供液状况，自动调节油井的冲次，实现地层供液能力与抽出能力的最佳匹配。
3.自动功图间抽控制器
●原理：•通
过示功图的变化判断油井供液情况，决定抽油机的启停。
•自学习功能。
在设定的初始间抽时间的基础上，根据示功图判断得到的油井供液情况，自动学习、逐步逼近油井的最佳间抽时间。
油井供能力发生变化，也将及时自动调整间抽时间。
•可以预设最短抽油时间、最长停抽时间，防止稠油停抽时间长难以再次启动的问题。
并且由于采用角位移传感器，可以判断抽油机平衡块位置，使得抽油机的启动更加顺利。
●设备组成：
•井场RTU机柜，主要由RTU集成模块、开关电源、端子、机柜等构成。
•示功图采集一次仪表，主要由固定载荷变送器与角位移变送器构成。
•电机启停模块，检测1-3路电流、并且具有DI/DO端口，控制电机的启停。
●扩展功能：
• PDA手操器，读取数据与设置RTU。
•增加数传电台或GPRS模块，即可实现数据的实时远程传输，并可实现远程启停控制与间抽方案调整，以及通过控制中心设定间抽参数，监控间抽状况，实现控制中心人工干预。
4.自动液面间抽控制器
●原理：
•直接检测套管空间液面的高度，并根据设定允许液面的最高与最低高度，控制抽油机的启停，实现间抽。
•液面检测原理：专用井口连接器依靠油井套管气膨胀发声，主机通过电磁阀控制发声开关，在击发后，微音器接收油管接箍及液面反射波信号，并转变为电信号，经滤波后，CPU将采集反射波数据，计算液面深度。
●设备组成：
•井场RTU机柜，主要由RTU集成模块、开关电源、端子、机柜等构成。
•液面深度采集一次仪表（专用井口连接器）。
•电机启停模块，检测1-3路电流、并且具有DI/DO端口，控制电机的启停。
●扩展功能：
• PDA手操器，读取数据与设置RTU。
•增加数传电台或GPRS模块，即可实现数据的实时远程传输，并可实现远程启停控制与间抽方案调整，以及通过控制中心设定间抽参数，监控间抽状况，实现控制中心人工干预。