《油井智能间抽采油控制器的研制和应用探究》
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[摘 要]油井智能间抽采油控制器是一种新型的智能抽油机节能控制器,主要是通过对电机功率的检测来判断井下的供液能力大小,油井智能间抽采油控制器能够有效地延长油井的可开采寿命,尤其是对低产油井的开采寿命能够起到非常重要的控制作用.另一方面也能够降低开采油田而产生的用电成本,油井智能间抽采油有着比较强的抗干扰能力,并且操作和安装都比较方便.
[关键词]油井智能间抽采油控制器、研制、应用
中图分类号：R6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0282-01
引言
油井智能间抽采油控制器使用数字技术和软件技术研制出新的产品,并且新产品是在游梁式的抽油机供液不足的情况下使用的,能够有效地为相关单位解决油田边探井和低产井以及挖潜增效井等产生的间抽现象,以此来达到节能降耗的目的,同时也为油井的开采带来了很好的效益.
1.油井智能间抽采油控制器的工作原理
在石油开采的整个过程中,每一口油井的地质参数都是不一样的,虽然参数不一样但是也不会发生任何的变化,油井智能间抽采油控制器是以渗透力学作为工作原理的,对于每一种类型不同的油井来说都要对其的油气藏进行动态的系统辨识和预测.在辨识和预测之后还要建立一个对应的知识库,从中不断地用自我学习来完善知识库,将一些在平时的工作当时会涉及到的内容不断地灌入进知识库,使得油井智能间抽采油控制器拥有自我组织、自我学习、自动判断、自动适应和自动调节等人工智能的特点,这也是油井智能间抽采油控制器名字的由来.油井智能间抽采油控制器可以自动预测油井的工作参数,比如如果当抽油机处于半捞或者空捞的状态时,油井智能间抽采油控制器就会自动命令抽油机停止工作,只有当油井里面的液体累积量能够满足满抽的条件时才能够再次启动和运行.油井智能间抽采油控制器能够保证每一种抽油机都拥有比较高的充足度,一方面是减少了无用功的情况,另一方面也减少了低效和无效空抽的现象,使得抽油机可以在机械固定不变换的情况下始终保持着智能化运行.油井的供液状态一般都能够在示功图上面反映出来,电机负载功率和抽油机的杆载荷之间也存在着一定的关系,和供液正常的结果相比较的话,供液不足的时候功率曲线和对应的下冲程阶段功率波之间的差距明显要大很多.
2.油井智能间抽采油控制器的硬件结构
油井智能间抽采油控制器的硬件结构主要是由单片机、功率传感器、LED显示、触摸键盘、储存电路、WATCHDOG以及电源监控组成的,通过对电机功率的实时监测和建立的数学模型能够计算出油井的适合参数,并且根据计算出来的参数可以有效地对数据进行优化和修正.数据采集器能够把抽油机的电机功率信号转换成为计算机可以识别的数字信息,一般新型产品都是采用的十二个高精度的A/D转换芯片,功率的分辨率可以达到0.03A/Bit,而速率可以达到100赫兹.微控制器是油井智能间抽采油控制器的智能核心,其中所用的高性能单片机也是特定的,内置的大容量电可以擦写程序存储器,这样的操作能够有效地减少硬件芯片的数量,使得整个油井智能间抽采油控制器系统的可靠性大大地增加了.LED显示屏是人机交互作用的界面,采用的是四位高亮度的LED数码显示以及全密封的薄膜按键,E2ROM可以很好的保存设计的参数,就算是整个设备断电之后也不会影响当中的参数,连接上电之后之前保存的参数仍然完好保存着.
3.油井智能间抽采油控制器的软件设计
油井智能间抽采油控制器的软件设计主要包括系统的自动检测、初始化、显示模块、薄膜键盘的扫描与处理、功率计算与处理、智能判断与智能调整、控制与报警以及看门狗与系统复位处理这几个模块,采用的是C语言进行编写的.正常的软件编写流程都是从初始化设备开始的,然后是在四十秒的报警之后会自动启动抽油机,等到抽油机正式开始运作以后,就会开始采集功率曲线,然后是将功率曲线和标准曲线进行对比,将对两者的分析进行记录以后要判断其是否是空抽,如果答案是否的话就要回到第三个步骤重新采集功率的曲線.假如最终答案是空抽,那么就要停止设备的运行,进入定时的状态,做到这一步之后要做的等待,时间是自己设置的,所以要根据自己所定的时间来看是否已经达到了,如果没有达到就要回到是否空抽那一步,然后再次停止设备的运行进行定时,假如已经达到了也要重新回到第二个步骤：在四十秒的报警之后启动抽油机,之后再以此类推再根据流程进行一遍.
4.油井智能间抽采油控制器的性能特点
油井智能间抽采油控制器最大的特点就是安装起来和维护都比较方便,和初期的功率法间抽控制器需要的参数不一样,油井智能间抽采油控制器主要是采用微处理器,这样一来就很好地解决了因为在游梁上安装的位置传感器引起的一系列问题.另外就是油井智能间抽采油控制器还具有比较好的自校准功能,能够对微处理器进行自动修正,克服了由于长时间使用引起的误差.其次就是还具备比较高的可靠性,硬件和软件的设计当中都有考虑到现场的干扰因素,因此采取了多重的数据安全防范措施,增强了油井智能间抽采油控制器的抗干扰能力.另外油井智能间抽采油控制器本身还设计得有安全报警装置,长达四十秒的报警完全可以提醒抽油机的工作人员离开工作现场,减少事故的发生,并且还具备传感器故障诊断功能,这些都是油井智能间抽采油控制器的特点.
结束语
油井智能间抽采油控制器的使用促进了我国油井的开采效益,达到节能高效的目的,目前油井智能间抽采油控制器在油井的开采过程当中有着比较好的应用前景和推广价值.以目前的控制器的应用现状来看,相信在不久的将来,一定会为我国的油井开采事业做出更大的贡献.
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