專利名稱：電泵采油井壓力產(chǎn)量自適應(yīng)測(cè)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采油井自適應(yīng)測(cè)控系統(tǒng)，尤其是一種電泵采油井壓力產(chǎn)量自 適應(yīng)測(cè)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
潛油電泵具有排量大、揚(yáng)程高、地面工藝簡(jiǎn)單、管理方便等特點(diǎn)，因此在油田開發(fā) 生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。但現(xiàn)有的電泵采油技術(shù)基本上難以根據(jù)地層參數(shù)(壓力、溫度等) 自動(dòng)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀況并調(diào)節(jié)電泵井的產(chǎn)量。ZL99223791.2 “一種電潛泵變頻裝置”公開 了一種由控制柜和變壓器組成的電潛泵變頻裝置，它可以調(diào)整電流頻率，改變電潛泵轉(zhuǎn)數(shù)， 調(diào)整泵的排液量，避免電潛泵抽空，但其缺點(diǎn)是不能根據(jù)井底生產(chǎn)壓差自動(dòng)控制調(diào)節(jié)頻率， 不能調(diào)節(jié)排油量，這樣會(huì)使油井在一個(gè)相對(duì)不穩(wěn)定的壓力和產(chǎn)量下運(yùn)行，影響井底產(chǎn)油量。 申請(qǐng)?zhí)?00410050303. 0的發(fā)明專利“一種采油狀態(tài)測(cè)控系統(tǒng)”公開了一種采油狀態(tài)測(cè)控系 統(tǒng)，屬于機(jī)械采油井系統(tǒng)的測(cè)控系統(tǒng)，它的信息采集裝置是由“功率衍生裝置”組成，通過系 統(tǒng)的遙測(cè)，可獲得許多有用的信息，通過系統(tǒng)的遙控，可實(shí)現(xiàn)多種自動(dòng)控制，但是它不能通 過對(duì)井下參數(shù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)來達(dá)到油井產(chǎn)出量和采出量的平衡，不能實(shí)現(xiàn)油井產(chǎn)能的最大 化。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電泵采油井壓力產(chǎn)量自 適應(yīng)測(cè)控系統(tǒng)，采用變頻器控制技術(shù)，將信息感知、信息傳輸、信息處理和控制集成為一個(gè) 整體，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下參數(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，保證油井產(chǎn)出量和采出量的平衡，保護(hù)潛油電泵的 正常運(yùn)行，達(dá)到油井產(chǎn)能最大化，使動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成為一種增產(chǎn)措施。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種電泵采油井壓力產(chǎn)量自適應(yīng)測(cè) 控系統(tǒng)，它包括井下壓力傳感器、通信電纜、多功能采集儀、控制柜、動(dòng)力電纜和潛油電泵， 井下壓力傳感器的輸出端通過通信電纜與多功能采集儀的輸入端連接，多功能采集儀的輸 出端與控制柜內(nèi)的變頻器的輸入端連接，變頻器的輸出端通過動(dòng)力電纜與潛油電泵的輸入 端連接。井下壓力傳感器為永置式電子壓力計(jì)，它能長期置于井下3 5年，精度、靈敏度 保持0. 025%F. S 0. 01%F. S、耐高溫(125°C以上)、高壓(40MPa以上)、耐腐蝕。永置式 電子壓力計(jì)送出的信號(hào)經(jīng)0 7000M的通信電纜(鋼管電纜或雙層鎧裝電纜)傳送到地面 多功能采集儀，再經(jīng)一系列處理后將壓力信息送到變頻器作為控制源，控制變頻器的頻率， 從而控制潛油電泵的排量。多功能采集儀包括處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和控制輸出模塊，處理 器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和控制輸出模塊通過內(nèi)部總線連接，控制輸出模塊與控制 柜內(nèi)的變頻器連接。所述的電泵采油井壓力產(chǎn)量自適應(yīng)測(cè)控系統(tǒng)還包括監(jiān)測(cè)終端，監(jiān)測(cè)終端與多功能
3采集儀的數(shù)據(jù)輸出模塊連接。本實(shí)用新型的有益效果是本系統(tǒng)具有井下參數(shù)監(jiān)測(cè)、傳輸和處理能力，根據(jù)處理 結(jié)果運(yùn)用變頻器控制技術(shù)調(diào)整潛油電泵的排油量，將信息感知、信息傳輸、信息處理、信息 共享結(jié)合成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過將所獲信息傳遞至指定終端，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下參數(shù)的實(shí) 時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，同時(shí)保證油井產(chǎn)出量和采出量的平衡，使油井產(chǎn)能最大化，使動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成為一 種增產(chǎn)措施，同時(shí)保護(hù)了潛油電泵的正常運(yùn)行，為油田數(shù)字化管理提供了重要資料。

圖1本實(shí)用新型的布局及連接示意圖圖2本實(shí)用新型運(yùn)行狀態(tài)下的壓力波動(dòng)圖圖3本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)框圖圖中，1-壓力傳感器，2-通信電纜，3-多功能采集儀，4-控制柜，5-變頻器，6_動(dòng) 力電纜，7-潛油電泵。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的描述如圖1，它包括井下壓 力傳感器1、通信電纜2、多功能采集儀3、控制柜4、動(dòng)力電纜6和潛油電泵7，井下壓力傳 感器1的輸出端通過通信電纜2與多功能采集儀3的輸入端連接，多功能采集儀3的輸出 端與控制柜4內(nèi)的變頻器5的輸入端連接，變頻器5的輸出端通過動(dòng)力電纜6與潛油電泵 7的輸入端連接。如圖3所示，由于井底壓力直接反應(yīng)油井的產(chǎn)油能力，壓力高、產(chǎn)量大，因此用井 底壓力作為控制源。井下傳感器將感知的壓力信息通過通信電纜傳送到地面的多功能采集 儀，多功能采集儀包括處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和控制輸出模塊，處理器、模數(shù) 轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和控制輸出模塊通過內(nèi)部總線連接，控制輸出模塊與控制柜內(nèi)的 變頻器連接，功能采集儀對(duì)信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，輸入到處理器進(jìn)行分析處理，然后將處 理結(jié)果通過數(shù)據(jù)輸出模塊送至檢測(cè)終端，讓采油工程師及時(shí)掌握油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，同時(shí)還將 處理結(jié)構(gòu)直接傳給控制柜的變頻器，調(diào)整變頻器的頻率，從而調(diào)整潛油電泵的排油量。如圖2所示，P表示壓力，t表示時(shí)間，ΔΡ為壓力波動(dòng)范圍，變頻器的初始頻率設(shè) 定為一個(gè)與合理的生產(chǎn)壓力相對(duì)應(yīng)的頻率，此時(shí)，若接收到的實(shí)測(cè)壓力高于設(shè)定壓力，變頻 器自動(dòng)升頻，并將信號(hào)通過動(dòng)力電纜傳輸給潛油電泵，自動(dòng)改變潛油電泵的轉(zhuǎn)數(shù)，從而增大 井下潛油電泵的排油量，這樣迫使實(shí)測(cè)壓力值接近設(shè)定壓力值，反之亦然；當(dāng)實(shí)測(cè)壓力值與 設(shè)定壓力值相等時(shí)，變頻器將穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)這樣如此往復(fù)循環(huán)，進(jìn)行自適應(yīng)自動(dòng)測(cè)控，使 油井在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的壓力_產(chǎn)量下運(yùn)行。
權(quán)利要求電泵采油井壓力產(chǎn)量自適應(yīng)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于它包括井下壓力傳感器(1)、通信電纜(2)、多功能采集儀(3)、控制柜(4)、動(dòng)力電纜(6)和潛油電泵(7)，井下壓力傳感器(1)的輸出端通過通信電纜(2)與多功能采集儀(3)的輸入端連接，多功能采集儀(3)的輸出端與控制柜(4)內(nèi)的變頻器(5)的輸入端連接，變頻器(5)的輸出端通過動(dòng)力電纜(6)與潛油電泵(7)的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泵采油井壓力產(chǎn)量自適應(yīng)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于所述的 井下壓力傳感器(1)為永置式電子壓力計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泵采油井壓力產(chǎn)量自適應(yīng)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于所述的 多功能采集儀(3)包括處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和控制輸出模塊，處理器、模 數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和控制輸出模塊通過內(nèi)部總線連接，控制輸出模塊與控制柜(4) 內(nèi)的變頻器(5)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的電泵采油井壓力產(chǎn)量自適應(yīng)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于所 述的電泵采油井壓力產(chǎn)量自適應(yīng)測(cè)控系統(tǒng)還包括監(jiān)測(cè)終端(8)，監(jiān)測(cè)終端(8)與多功能采 集儀(3)的數(shù)據(jù)輸出模塊連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電泵采油井壓力產(chǎn)量自適應(yīng)測(cè)控系統(tǒng)，它包括井下壓力傳感器(1)、通信電纜(2)、多功能采集儀(3)、控制柜(4)、動(dòng)力電纜(6)和潛油電泵(7)，井下壓力傳感器(1)的輸出端通過通信電纜(2)與多功能采集儀(3)的輸入端連接，多功能采集儀(3)的輸出端與控制柜(4)內(nèi)的變頻器(5)的輸入端連接，變頻器(5)的輸出端通過動(dòng)力電纜(6)與潛油電泵(7)的輸入端連接。本實(shí)用新型將井下信息感知、傳輸、處理和控制組成一個(gè)自適應(yīng)閉環(huán)測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下參數(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，保證了油井產(chǎn)出量和采出量的平衡，確保了潛油電泵的正常運(yùn)行，達(dá)到了油井產(chǎn)能最大化目的。
文檔編號(hào)E21B47/00GK201738897SQ20102029916
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者吳應(yīng)熙 申請(qǐng)人:成都陸海石油科技有限公司