间开性油井的采油控制方法及其设备的制作方法

文档序号:5389178阅读:405来源:国知局
专利名称:间开性油井的采油控制方法及其设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种油田油井的采油方法及其设备,特别是一种间开性油井(或称低产油井)的采油控制方法及为实现该方法所需的控制仪。
间开性油井由于出油时间不确定,人工控制易导致空开机时间(指电机起动带动抽油机运转却无油被抽出的时间)过长而浪费能源及增加设备空耗。为此,有些采油公司在油井底部设置液面传感器,用其探测油井中有无油信号,然后通过传输线将该信号传至地面上,以此控制抽油机是否工作。这种方法虽然能够解决上述问题,但是由于油井深度大都在近千米至数千米范围,这样信号传输线过长,使安装难度增加,成本增高,可靠性降低。特别是当维修时须把置于油井中的油管拆除才能再重新安装,维修极不方便。
针对上述现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种便于探测装置安装、维修的采油控制方法及为实现该方法所提供的计算机自动间抽油控制仪。
本发明的目的是这样实现的在井上输油管路上设置一个有油检测装置,由该装置发出的有油信号送至计算机系统中,通过计算机系统逐时间段控制抽油机工作,从而找到油井采液规律,其油井采液规律寻找方法是首先逐时间段试抽,从抽油机开始工作,输油管路有油输出,至抽至无油,再重复该过程,得到两次有油的最小时间间隔T,再让单次有油时间M等于一个较小数值,即得到一个接近起始等待有油的时间Q值,然后等待最小有油时间间隔T试抽,无油加大T,有油抽至无油,累计有油时间与M比较,大于M,则实际等待时间Tp=T-T1,T1为乘以一个5%-25%的系数,小于M,则Tp=T+T1,以此找到以最小的开机次数得到最大产量的P点,计算机根据此参数控制抽油机工作。
实现上述方法的具体设备是这样实现的它包括置于地面上输油管路上的电磁式感应探头和连接该探头信号输出端的输入控制电路以及信号输入端与该输入控制电路输出端相连的草片计算机,单片计算机的信号输出端与控制抽油机所带电动机起停开关的信号输出控制电路相连。电磁式感应探头包含套在输油管路上的套筒和连接该套筒且插入于输油管路中上侧的丝堵以及悬挂在该丝堵下端的摆动块,在输轴管路中下侧设置一个与摆动块相对应的电磁感应接近开关。当抽油机工作时,若输油管路中有油输出,则摆动块摆动,远离接近开关,此时,电磁式感应探头输出有油信号,经输入控制电路给单片计算机,由单片机发出继续抽油的控制指令,通过信号输出控制电路控制抽油机电动机继续工作;反之,当输油管路中无油输出时,电磁式感应探头无信号输出,单片计算机便发出停止抽油的控制指令,通过信号输出控制电路控制抽油机电动机停止工作。
本发明优点是将置于地面上输油管路上电磁感应式探头作为检测有无油信号的检测元件,给安装调试带来了极大方便,同时也相应降低了安装成本,提高了工作的可靠性。在单片机中加设计算软件程序,可找到抽油的最佳间隔时间,使之获得最高产量及最好节能效果。
下面给合实施例及其附图对发明作以说明。


图1是本发明的系统图。
图2是本发明所用控制仪电路方框图。
图3是图2的具体电路原理图。
图4是电磁式感应探头结构示意图。
由附图可知,本发明主要由置于地面输轴管路GL上的有油检测装置和计算机自动间抽油控制仪JK组成,利用有油检测装置发出有油信号,通过控制仪JK找寻油井采液规律并控制抽油机CY工作。举例设定M最小20分钟,T最小一个小时,T1=T×5%,逐时间段试抽时间T/4,产量明显变化量为5%,开机抽一小时无油,等待一小时又开机一小时无油,再等待一小时开机一小时无油,等待一小时十五分钟,开机一小时无油,等一小时四十九分,开机到四十分时有油,抽至无,等544分钟开始一小时无油,等151分开机四十五分时有油,出油25分,等660分,出油21分,第一周共出油301分钟,到等第七周每次21小时左右出油接近40分,共产油285分钟,以此找到最佳采油规律,以后基本以此参数运行。
由图2-图4给出的控制仪结构图可以得知,该控制仪主要由电磁式感应探头、信号输入控制电路、单片计算机和控制抽油机所用电动机的信号输出控制电路构成,其中电磁式感应探头包含由上夹套3和下夹套1构成的套筒,该套筒的上侧面设有插入于输油管路6中的丝堵4,摆动块5悬挂于丝堵4的下端,在套筒的下侧面设有与摆动块相对应的电磁感应接近开关7(JCQX-4×48),置于套筒与输油管路之间的序号2为胶垫。当输轴管路6中有油输出时,摆动块5摆动,离开接近开关7,此时接近开关有信号输出。当输油管路6中无油输出时,摆动块不动,与接近开关相接近,此时接近开关无信号输出;信号输入控制电路主要由放大器IC6(LM339)、光电隔离器HC4(TIL110)、反相器IC5A(40106)、IC4D(4069)构成,由接近开关7输出的有油信号至S1,通过放大器IC6把信号放大,经过光电隔离器HC4及两反相器IC5A、IC4D送至单片机芯片IC1的INT1中断脚;单片计算机由单片机芯片IC1(89C52)、数据缓存器IC2(74HC373)、数据存储器IC3(6264)构成,利用该单片计算机作为中央控制单元,当该单片计算机收到有油或无油信号时,便通过连接其输出端的信号输出控制电路去控制抽油机电动机的起停。特别是利用事先设计的软件程序,将每次抽油的间隔时间记录下来,通过计算,找到最佳的抽油时间间隔,实现智能化,以此达到抽油能获得最高产量及最好节能效果;信号输出控制电路主要由连接单片机芯片P1.0脚的反相器IC4A(4069)、光电隔离器HC1(TIL110)、三极管TR1及继电器K1构成,当单片机得到有油信号时,便发出控制指令,并由P1.0脚将该指令信号输出,经反相器、光电隔离器使三极管TR1导通,继电器K1吸合,由该继电器的触点去控制抽油机电动机工作。当单片机在一段时间内(由于油井出油时抽油杆做机械往复运动及油气间隔,油以非匀速流块随之做往复运动,该延时时间为管路无油输出时至摆动块完全停止摆动时的时间,该时间由单片机内部设计的软件程序实现。)接收不到探头发出的有油信号时,则继电器K1处于断开状态,抽油机电动机停止工作。图中的电机故障检测信号输入电路由设置在外部电机保护继电器和控制继电器的辅助触点(图中未给出)给出信号到S2及S3,通过光电隔离器HC5(TIL110)、两反相器IC5B、IC4E送至单片机芯片IC1的P1.4脚,单片机通过对该脚状态判断电机是否有故障;语音报警输出控制电路由反相器IC4B、光电隔离器HC2、三极管TR2及继电器K2构成,由单片机软件控制,在抽油机电动机启动前由IC1的P1.1脚发出语音报警指令信号,由该输出控制电路去控制语音报警器(图中未给出);油管清除控制电路由反相器IC4C、光电隔离器HC3、三极管TR3及继电器K3构成,在抽油结束后由该控制电路控制电磁阀(图中未给出),打开气路进行扫井,清除油管中剩余的油。
权利要求
1.一种间开性油井的采油控制方法,其特征是在井上输油管路上设置一个有油检测装置,由该装置发出的有油信号送至计算机系统中,通过计算机系统逐时间段控制抽油机工作,从而找到油井采液规律,其油井采液规律寻找方法是首先逐时间段试抽,从抽油机开始工作,输油管路有油输出,至抽至无油,再重复该过程,得到两次有油的最小时间间隔T,再让单次有油时间M等于一个较小数值,即得到一个接近起始等待有油的时间Q值,然后等待最小有油时间间隔T试抽,无油加大T,有油抽至无油,累计有油时间与M比较,大于M,则实际等待时间Tp=T-T1,T1为乘以一个5%-25%的系数,小于M,则Tp=T+T1,以此找到以最小的开机次数得到最大产量的P点,计算机根据此参数控制抽油机工作。
2.一种实现权利要求1所需的计算机自动间抽油控制仪,其特征是它包括置于地面上输油管路上的电磁式感应探头和连接该探头信号输出端的输入控制电路以及信号输入端与该输入控制电路输出端相连的单片计算机,单片计算机的信号输出端与控制抽油机所带电动机起停开关的信号输出控制电路相连。
3.根据权利要求2所述的计算机自动间抽油控制仪,其特征是电磁式感应探头包含套在输油管路上的套筒和连接该套筒且插入于输油管路中上侧的丝堵以及悬挂在该丝堵下端的摆动块,在输轴管路中下侧设置一个与摆动块相对应的电磁感应接近开关。
全文摘要
本发明公开了一种间开性油井的采油控制方法及其设备,其主要技术特点是将检测有油信号的装置置于地面上的输油管路上,通过计算机自动间抽油控制仪逐时间段控制抽油机试抽工作,从而找到最佳的油井采液规律,实现开最少次电机(节能)达到最大产量,而且安装方便,成本低。
文档编号E21B44/00GK1254789SQ9811448
公开日2000年5月31日 申请日期1998年11月19日 优先权日1998年11月19日
发明者田景利 申请人:田景利
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1