基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統技術方案

本發(fā)明專利技術實施例公開了一種基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統，該系統包括中央控制系統、扭矩傳感器系統、升降傳感器系統、稱量傳感器系統及計壓傳感器系統。本發(fā)明專利技術可以實時采集及存儲各種井況數據、調試數據、生產數據、預警數據、修正數據、操控數據以及其它所有數據，并將其存儲到遠程數據終端；實現了全金屬錐形螺桿泵轉子磨損的實時預警和精確補償，補償后泵效如新，大幅延長了螺桿泵的使用壽命；實現了砂卡砂埋的自動預防和排除；根據地下液位和供液能力隨潮汐變化的對應關系，設置相應的動液面高度和產量區(qū)間，實現采油量最大化。本發(fā)明專利技術實現了采油設備的智能化，降低了采油整體成本，提高了采油效率，安全可靠，適宜推廣應用。廣應用。廣應用。

【技術實現步驟摘要】
基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統


[0001]本專利技術實施例涉及石油智能化開采
，尤其涉及一種基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統。

技術介紹

[0002]油氣田是指受單一局部構造單位所控制的同一面積內的油藏、氣藏、油氣藏的總和。如果在這個局部構造范圍內只有油藏，稱為油田；為了將這些石油資源開采收集，在開采原油時需要使用石油開采用設備對其進行鉆探抽。在石油開采領域，石油開采設備一般有兩種，一是抽油機，二是螺桿泵。但是無論是抽油機還是螺桿泵，普遍存在無法智能排除砂卡砂埋，無法自動實現轉子磨損補償，采油效率低，無法智能化監(jiān)控采油過程相關數據，使用壽命短，采油成本高，安全和穩(wěn)定性差，很多采油環(huán)節(jié)依然還是依靠人工經驗處理，智能化程度低等問題，無法滿足采油設備智能化發(fā)展的需要。
[0003]以上問題亟待解決。

技術實現思路

[0004]為解決相關技術問題，本專利技術提供一種基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統，來解決以上
技術介紹
部分提到的問題。
[0005]為實現上述目的，本專利技術實施例采用如下技術方案：
[0006]第一方面，本專利技術實施例提供了一種基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統，包括：中央控制系統、扭矩傳感器系統、升降傳感器系統、稱量傳感器系統以及計壓傳感器系統；所述中央控制系統與扭矩傳感器系統、升降傳感器系統、稱量傳感器系統、計壓傳感器系統連接；所述扭矩傳感器系統連接驅動電機，實時獲取全金屬錐形螺桿泵轉子的扭矩數據，并輸出給中央控制系統處理；所述升降傳感器系統與升降電機連接，用于根據中央控制系統輸出的控制指令，執(zhí)行響應的升降動作，調節(jié)全金屬錐形螺桿泵轉子的升降；所述稱量傳感器系統一方面用于將稱量數據輸出給中央控制系統，實時計算并顯示動液面高度；另一方面用于將稱量數據輸出給中央控制系統，中央控制系統根據稱量數據確定控位器的脫離點位和接觸點位：所述計壓傳感器系統用于在中央控制系統控制下閉壓測試泵效，并將采集的包括但不限于壓力、溫度、計時數據發(fā)送給中央控制系統處理。
[0007]作為一種可選的實施方式，所述基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統，還包括電力控制系統；所述電力控制系統用于根據收到的實時數據對各用電系統作出功能指令性輸配電、切電以及終極安全指令。
[0008]作為一種可選的實施方式，所述基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統，還包括終極安全系統；所述終極安全系統包括扭矩失控安全系統；所述扭矩失控安全系統與所述中央控制系統連接，用于在扭矩超載失控時，利用電阻阻止電機高速反轉，并把將反轉控制在安全轉速，使其緩慢進行扭矩卸載和井下傳遞上來的高扭力形成反作用力，抽油桿不會脫桿，直至扭矩歸零。
[0009]作為一種可選的實施方式，所述終極安全系統還包括震動安全系統；所述震動安全系統用于實時采集井上設備的振動、抖動及晃動數據，并在判定異常時發(fā)出預警或控制停機。
[0010]作為一種可選的實施方式，所述扭矩失控安全系統安裝在中央控制系統的控制柜反面，其由n個電阻器組成。
[0011]作為一種可選的實施方式，所述稱量傳感器系統具體用于采集動態(tài)凈重、靜態(tài)凈重，中央控制系統根據所述動態(tài)凈重和靜態(tài)凈重計算液體舉升凈重，根據液體舉升凈重和液體每米凈重計算出動液面高度。
[0012]作為一種可選的實施方式，所述扭矩傳感器系統包括但不限于驅動電機、動力線、變頻傳感器、處理器以及電阻器；所述升降傳感器系統包括但不限于升降機、升降電機、傳感器、電線、信號線、變頻器以及處理器，所述傳感器設置于所述升降電機的尾部，根據升降機和升降電機的轉速比，實時計算并反饋升降機的位置。
[0013]作為一種可選的實施方式，所述計壓傳感器系統由安裝在井口的包括但不限于自動閉壓閥、壓力傳感器、電線、信號線、處理器組成，每次閉壓的限定時間內壓力上升的速度和限值為判斷泵效是否合格、定轉子是否磨損、是否需要調整補償的依據。
[0014]作為一種可選的實施方式，所述中央控制系統預設有全智能操控模式、人工操控模式和遠程操控模式，根據用戶輸入的切換指令實現全智能操控模式、人工操控模式、遠程操控模式的切換；所述中央控制系統還用于同步記錄、傳輸系統所有收集到的各種井況數據、調試數據、生產數據、預警數據、修正數據、操控數據以及其它所有數據，并將其存儲到遠程數據終端。
[0015]作為一種可選的實施方式，所述中央控制系統還用于根據地下液位和供液能力隨潮汐變化的對應關系，設置相應的動液面高度和產量區(qū)間，實現采油量最大化。
[0016]本專利技術實施例提供的基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統優(yōu)點如下：一、可以實時采集及存儲各種井況數據、調試數據、生產數據、預警數據、修正數據、操控數據以及其它所有數據，并將其存儲到遠程數據終端；二、實現了全金屬錐形螺桿泵轉子磨損的實時預警和精確補償，補償后泵效如新，大幅延長了螺桿泵的使用壽命；三、實現了砂卡砂埋的自動預防和排除，有效全面的解決了螺桿泵的砂卡砂埋問題；四、根據地下液位和供液能力隨潮汐變化的對應關系，設置相應的動液面高度和產量區(qū)間，實現采油量最大化。本專利技術實施例提供的基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統真正意義上實現了采油設備的智能化，降低了采油整體成本，提高了采油效率，節(jié)省了人力人工，安全可靠，適宜推廣應用。
附圖說明
[0017]為了更清楚地說明及理解本專利技術實施例中的技術方案，下面將對本專利技術
技術介紹
、實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據本專利技術實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本專利技術實施例一提供的基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統結構框圖；
[0019]圖2為本專利技術實施例二提供的基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統結構框圖。
具體實施方式
[0020]為使本專利技術解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術實施例的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0021]實施例一
[0022]如圖1所示，圖1為本專利技術實施例一提供的基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統結構框圖。
[0023]本實施例中基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統100包括：中央控制系統101、扭矩傳感器系統102、升降傳感器系統103、稱量傳感器系統104以及計壓傳感器系統105；所述中央控制系統101與扭矩傳感器系統102、升降傳感器系統103、稱量傳感器系統104、計壓傳感器系統105連接；所述扭矩傳感器系統102連接驅動電機，實時獲取全金屬錐形螺桿泵轉子的扭矩數據，并輸出給中央控制系統101處理；所述升降傳感器系統103與升降本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統，其特征在于，包括：中央控制系統、扭矩傳感器系統、升降傳感器系統、稱量傳感器系統以及計壓傳感器系統；所述中央控制系統與扭矩傳感器系統、升降傳感器系統、稱量傳感器系統、計壓傳感器系統連接；所述扭矩傳感器系統連接驅動電機，實時獲取全金屬錐形螺桿泵轉子的扭矩數據，并輸出給中央控制系統處理；所述升降傳感器系統與升降電機連接，用于根據中央控制系統輸出的控制指令，執(zhí)行響應的升降動作，調節(jié)全金屬錐形螺桿泵轉子的升降；所述稱量傳感器系統一方面用于將稱量數據輸出給中央控制系統，實時計算并顯示動液面高度；另一方面用于將稱量數據輸出給中央控制系統，中央控制系統根據稱量數據確定控位器的脫離點位和接觸點位：所述計壓傳感器系統用于在中央控制系統控制下閉壓測試泵效，并將采集的包括但不限于壓力、溫度、計時數據發(fā)送給中央控制系統處理。2.根據權利要求1所述的基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統，其特征在于，還包括電力控制系統；所述電力控制系統用于根據收到的實時數據對各用電系統作出功能指令性輸配電、切電以及終極安全指令。3.根據權利要求1所述的基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統，其特征在于，還包括終極安全系統；所述終極安全系統包括扭矩失控安全系統；所述扭矩失控安全系統與所述中央控制系統連接，用于在扭矩超載失控時，利用電阻阻止電機高速反轉，并把將反轉控制在安全轉速，使其緩慢進行扭矩卸載和井下傳遞上來的高扭力形成反作用力，抽油桿不會脫桿，直至扭矩歸零。4.根據權利要求3所述的基于全金屬錐形螺桿泵的全智能采油控制系統，其特征在于，所述終極安全系統還包括震動安全系統；所述震動安全系統用于實時采集井上設備的振動、抖動及晃動數據，并在判定異常時發(fā)出預警或控制停機。5.根據權利要求1所述的基于全金屬錐形螺桿泵的全智能...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：周光，剻海東，楊虎，劉宗明，
申請(專利權)人：無錫恒信北石科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：