用于油气井柱塞气举生产的自动控制方法及柱塞控制器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种用于油气井柱塞气举生产的自动控制方法及柱塞控制器。本发明用于油气井柱塞气举生产的自动控制方法，包括：柱塞控制器根据油气井深度及柱塞运行速度目标上升时间，根据目标上升时间确定柱塞的第一上升时间阈值和第二上升时间阈值；当检测到柱塞的实际上升时间小于第一上升时间阈值时，将续流时间延长第一预设续流时间步长，将关井时间缩短第一预设关井时间步长；当检测到柱塞的实际上升时间大于第二上升时间阈值时，将续流时间缩短第一预设续流时间步长，将关井时间延长第一预设关井时间步长；当检测到柱塞的实际上升时间介于第一上升时间阈值与第二上升时间阈值之间时，停止调整续流时间和关井时间。本发明提高了工作效率。
【专利说明】
用于油气井柱塞气举生产的自动控制方法及柱塞控制器
技术领域
[0001] 本发明设及机械技术，尤其设及一种用于油气井柱塞气举生产的自动控制方法及 柱塞控制器。
【背景技术】
[0002] 柱塞气举工艺，是利用气井自身能量将液体排出井筒的一种排水采气技术方法。 该技术将柱塞作为气液之间的机械界面，利用气井产出的气体，推动柱塞在油管内进行周 期性的上下运动，进而周期性地将地层产出的液体举升至地面，并采出气体。作为气液界 面的柱塞，能够有效阻止气体上窜和液体回落，减少液体从井底运行至井口运个过程的"滑 脱"效应，大大提高气体举升液体的效率。运种工艺主要适用于具有一定产能、日产水量小 于20m3的气井。
[0003] 柱塞的运行过程W关井至开井为一个运行周期。关井时，柱塞在油管中自由下落， 穿过液柱并回落至固定于井下的柱塞缓冲弹黃上。
[0004] 现有技术在柱塞气举运行过程中，主要通过工程师利用油气井资料做出判断，人 为设置开关井的时间周期，定时开关井，并需要频繁关注油气井的生产情况，随时合理调整 柱塞气举运行时的参数，工作量较大，效率较低。
【发明内容】
阳〇化]本发明提供一种用于油气井柱塞气举生产的自动控制方法及柱塞控制器，W克服 现有技术中调整柱塞气举运行时的参数效率较低的问题。
[0006] 第一方面，本发明提供一种用于油气井柱塞气举生产的自动控制方法，包括：
[0007] 柱塞控制器根据油气井深度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时间，根据所述 目标上升时间确定第一上升时间阔值和第二上升时间阔值；所述第二上升时间阔值大于所 述第一上升时间阔值；
[0008] 当检测到所述柱塞的实际上升时间小于所述第一上升时间阔值时，所述柱塞控制 器将续流时间延长第一预设续流时间步长，W及将关井时间缩短第一预设关井时间步长；
[0009] 当检测到所述柱塞的实际上升时间大于所述第二上升时间阔值时，所述柱塞控制 器将续流时间缩短第一预设续流时间步长，W及将关井时间延长第一预设关井时间步长；
[0010] 当检测到所述柱塞的实际上升时间介于所述第一上升时间阔值与所述第二上升 时间阔值之间时，所述柱塞控制器停止调整所述续流时间和所述关井时间。
[0011] 第二方面，本发明提供一种用于油气井柱塞气举生产的柱塞控制器，包括：
[0012] 确定模块，用于根据油气井深度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时间，根据 所述目标上升时间确定第一上升时间阔值和第二上升时间阔值；所述第二上升时间阔值大 于所述第一上升时间阔值；
[0013] 处理模块，用于当检测到所述柱塞的实际上升时间小于所述第一上升时间阔值 时，将续流时间延长第一预设续流时间步长，W及将关井时间缩短第一预设关井时间步 长；
[0014] 所述处理模块，还用于当检测到所述柱塞的实际上升时间大于所述第二上升时间 阔值时，将续流时间缩短第一预设续流时间步长，W及将关井时间延长第一预设关井时间 步长；
[0015] 所述处理模块，还用于当检测到所述柱塞的实际上升时间介于所述第一上升时间 阔值与所述第二上升时间阔值之间时，停止调整所述续流时间和所述关井时间。
[0016] 本发明用于油气井柱塞气举生产的自动控制方法及柱塞控制器，通过柱塞控制器 根据油气井深度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时间，根据所述目标上升时间确定第 一上升时间阔值和第二上升时间阔值；当检测到所述柱塞的实际上升时间小于所述第一上 升时间阔值时，所述柱塞控制器将续流时间延长第一预设续流时间步长，W及将关井时间 缩短第一预设关井时间步长；当检测到所述柱塞的实际上升时间大于所述第二上升时间阔 值时，所述柱塞控制器将续流时间缩短第一预设续流时间步长，W及将关井时间延长第一 预设关井时间步长；当检测到所述柱塞的实际上升时间介于所述第一上升时间阔值与所述 第二上升时间阔值之间时，所述柱塞控制器停止调整所述续流时间和所述关井时间，实现 了能够自动根据油气井生产状况自动设定油气井的开井时间和关井时间，对柱塞气举排液 采气过程进行自动化的控制管理，提高了工作效率，解决了现有技术中调整柱塞气举运行 时的参数效率较低的问题
【附图说明】
[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可W 根据运些附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本发明用于油气井柱塞气举生产的自动控制方法一实施例流程图；
[0019] 图2为本发明方法实施例的过快到达示意图；
[0020] 图3为本发明方法实施例的过慢到达示意图；
[0021] 图4为本发明用于油气井柱塞气举生产的柱塞控制器一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 图1为本发明用于油气井柱塞气举生产的自动控制方法一实施例流程图。图2为 本发明方法实施例的过快到达示意图。图3为本发明方法实施例的过慢到达示意图。如图 1所示，本实施例的方法，包括：
[0024] 步骤101、柱塞控制器根据油气井深度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时间， 根据所述目标上升时间确定第一上升时间阔值和第二上升时间阔值；所述第二上升时间阔 值大于所述第一上升时间阔值。
[0025] 步骤102、当检测到所述柱塞的实际上升时间小于所述第一上升时间阔值时，所述 柱塞控制器将续流时间延长第一预设续流时间步长，W及将关井时间缩短第一预设关井时 间步长。
[00%] 步骤103、当检测到所述柱塞的实际上升时间大于所述第二上升时间阔值时，所述 柱塞控制器将续流时间缩短第一预设续流时间步长，W及将关井时间延长第一预设关井时 间步长。
[0027] 步骤104、当检测到所述柱塞的实际上升时间介于所述第一上升时间阔值与所述 第二上升时间阔值之间时，所述柱塞控制器停止调整所述续流时间和所述关井时间。
[0028] 具体来说，本实施例的方法，能够根据油气井生产状况自动控制油气井的开井时 间和关井时间的设定，开井时间包括续流时间。
[0029] 油气井柱塞气举生产自动运行的前提是实现远程开井、关井功能，本发明实施例 中采用柱塞控制器实现该功能。
[0030] 实现油气井柱塞气举生产自动控制，还需要做到合理的数据采集及存储。
[0031] 通过软件编程，可实现数据采集间隔、数据存储间隔灵活设置，适应不同用途的数 据需求。用于观察一般性生产动态的数据，不需过于密集，运样既可存储更多的有效数据， 又可节约通讯费用。
[0032] 通过选用合适的存储器，设置合理的上传与溢出机制，实现了存储的数据类型齐 全完整。运些数据可W包括：W柱塞的每个运行周期为界的生产报表，包括开井时间、开井 油压、开井套压、柱塞上升时间、续流时间、关井时间、关井油压、关井套压、开井时长、关井 时长、周期时长、柱塞悬停时间、柱塞上升速度；W每小时为界的小时数据，包括时间、油压、 套压、电量、开关井状态；W每分钟为界的分钟数据，包括时间、油压、套压、开关井状态；任 何时间的操作日志，包括操作者身份信息，操作时间，操作行为描述等。
[0033] 本发明实施例中柱塞控制器通过对柱塞上升时间的分析，自动优化开、井时间、关 井时间，使开关井周期更加合理。
[0034] 可选地，所述根据所述目标上升时间确定第一上升时间阔值和第二上升时间阔值 之前，包括：
[0035] 预先设置第一上升时间步长和第二上升时间步长；
[0036] 所述根据所述目标上升时间确定第一上升时间阔值和第二上升时间阔值，包括：
[0037] 将所述目标上升时间加上所述第二上升时间步长得出所述第一上升时间阔值，将 所述目标上升时间减去所述第一上升时间步长得出所述第二上升时间阔值。
[0038] 柱塞控制器根据油气井深度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时间，即可W用 油气井深度除W柱塞运行速度得出目标上升时间，根据所述目标上升时间W及预设的第一 上升时间步长和第二上升时间步长确定第一上升时间阔值和第二上升时间阔值，例如目标 上升时间为15分钟，第一上升时间步长和第二上升时间步长为2分钟，则第一上升时间阔 值为13分钟，第二上升时间阔值为17分钟，其中第一上升时间步长和第二上升时间步长也 可W不相等。
[0039] 如图2所示，当柱塞的实际上升时间小于第一上升时间阔值时，称之为过快到达， 柱塞的实际上升时间过短，说明地层能量过于充足，柱塞控制器将通过自动延长续流时间 和缩短关井时间，降低下个周期的柱塞上升速度，使其达到最优，即所述柱塞控制器将续流 时间延长第一预设续流时间步长，W及将关井时间缩短第一预设关井时间步长，如公式（I) 和公式似所示。延长续流时间，即延长了开井时间。
[0040] t续=ti+Ati (1)
[0041 ] t关=tjj-Atz (2) 阳0创其中，t续:续流时间；
[0043] ti:上一周期的续流时间； W44] A ti:过快到达时的第一预设续流时间步长； W45] :关井时间；
[0046] tz:上一周期的关井时间；
[0047] A t2:过快到达是的第一预设关井时间步长。 W48] 如图3所示，当柱塞的实际上升时间大于第二上升时间阔值时，称之为过慢到达。 柱塞的实际上升时间过长，说明地层能量不足，柱塞控制器将通过自动缩短续流时间和延 长关井时间，提高下个周期的柱塞上升速度，使其达到最优，即所述柱塞控制器将续流时间 缩短第一预设续流时间步长，W及将关井时间延长第一预设关井时间步长，如公式（3)和 公式（4)所示。缩短续流时间，即缩短了开井时间。
[0049] t续=ti-Ati (3) 阳0加 ]t关=t2+ A t2 (4)
[0051] 其中，t续:续流时间；
[0052] ti:上一周期的续流时间；
[005引 A ti:过缓到达时的第一预设续流时间步长；
[0054] t关:关井时间； 阳化日]t2:上一周期的关井时间；
[0056] A t2:过缓到达时的第一预设关井时间步长。
[0057] 当检测到所述柱塞的实际上升时间介于所述第一上升时间阔值与所述第二上升 时间阔值之间时，即在正常的目标时间范围内，为正常到达，此时的柱塞上升时间合理，所 述柱塞控制器停止调整所述续流时间和所述关井时间。
[0058] 需要说明的是，上述步骤102、步骤103、步骤104不分先后顺序，本发明中并不W 此为限。
[0059] 可选地，如图2、3所示，所述根据所述目标上升时间确定第一上升时间阔值和第 二上升时间阔值之后，还包括：
[0060] 当检测到所述柱塞在预设的最大上升时间内还未到达井口时，所述柱塞控制器自 动关闭油气井，储存地层能量。
[0061] 可选地，所述柱塞控制器自动关闭油气井之后，还包括：
[0062] 当所述柱塞控制器检测到地层能量大于一预设值时，重新开井。
[0063] 具体来说，当检测到所述柱塞在预设的最大上升时间内还未到达井口时，除了井 下管串和工具异常的情况，说明地层能量严重不足。柱塞控制器将关闭气井，进一步储存地 层能量，待其达到一预设值时，重新开井，最大上升时间为一预设值，大于所述第二上升时 间阔值。
[0064] 可选地，所述柱塞控制器根据油气井深度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时 间之前，还包括：
[0065] 所述柱塞控制器预先设置安全控制参数，所述安全控制参数包括：最大开井时间、 最小开井时间、最大关井时间、最小关井时间；
[0066] 所述柱塞控制器将续流时间延长第一预设续流时间步长，包括：
[0067] 所述柱塞控制器判断延长续流时间后的开井时间是否介于所述最大开井时间和 所述最小开井时间之间；若是，则将所述续流时间延长所述第一预设续流时间步长；
[0068] 所述柱塞控制器将关井时间缩短第一预设关井时间步长，包括：
[0069] 所述柱塞控制器判断缩短后的关井时间是否介于所述最大关井时间和所述最小 关井时间之间；若是，则将所述关井时间缩短所述第一预设关井时间步长；
[0070] 可选地，所述柱塞控制器根据油气井深度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时 间之前，还包括：所述柱塞控制器预先设置安全控制参数，所述安全控制参数包括：最大开 井时间、最小开井时间、最大关井时间、最小关井时间；
[0071] 所述柱塞控制器将续流时间缩短第一预设续流时间步长，包括：
[0072] 所述柱塞控制器判断缩短续流时间后的开井时间是否介于所述最大开井时间和 所述最小开井时间之间；若是，则将所述续流时间缩短所述第一预设续流时间步长；
[0073] 所述柱塞控制器将关井时间延长第一预设关井时间步长，包括：
[0074] 所述柱塞控制器判断延长后的关井时间是否介于所述最大关井时间和所述最小 关井时间之间；若是，则将所述关井时间延长所述第一预设关井时间步长。
[00巧]具体来说，经过柱塞控制器的自动优化调节而得到执行的续流时间、关井时间，还 应受到所述柱塞控制器预先设置的安全控制参数的约束，安全控制参数包括：最大开井时 间、最小开井时间、最大关井时间、最小关井时间。优化调节而得到执行的续流时间、关井时 间，绝不能超出运几个约束参数的范围。最终实现油气井柱塞气举排液采气的自动运行管 理。
[0076] 可选地，所述柱塞控制器根据油气井深度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时 间之前，还包括：所述柱塞控制器预先设置安全控制参数，所述安全控制参数包括：连续过 快次数阔值，所述柱塞控制器将续流时间延长第一预设续流时间步长，W及将关井时间缩 短第一预设关井时间步长之后，还包括：
[0077] 所述柱塞控制器判断所述柱塞的实际上升时间连续小于所述第一上升时间阔值 的次数是否大于所述连续过快次数阔值；若是，则将所述续流时间延长第二预设续流时间 步长，W及将所述关井时间缩短第二预设关井时间步长。
[0078] 具体来说，所述安全控制参数还包括：连续过快次数阔值，则所述方法中，所述柱 塞控制器判断所述柱塞的实际上升时间连续小于所述第一上升时间阔值的次数是否大于 所述连续过快次数阔值；若是则将续流时间延长第二预设续流时间步长，W及将关井时间 缩短第二预设关井时间步长；若否，则执行步骤102中的方案。
[0079] 本发明的优点是对柱塞气举排液采气过程进行自动化的控制管理方法，使气井生 产制度趋于最佳。根据预先设置的气井运行控制参数，自动控制开井时间和关井时间，并自 动巧制开井和关井。
[0080] 本实施例，通过柱塞控制器根据油气井深度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升 时间，根据所述目标上升时间确定第一上升时间阔值和第二上升时间阔值；当检测到所述 柱塞的实际上升时间小于所述第一上升时间阔值时，所述柱塞控制器将续流时间延长第一 预设续流时间步长，W及将关井时间缩短第一预设关井时间步长；当检测到所述柱塞的实 际上升时间大于所述第二上升时间阔值时，所述柱塞控制器将续流时间缩短第一预设续流 时间步长，W及将关井时间延长第一预设关井时间步长；当检测到所述柱塞的实际上升时 间介于所述第一上升时间阔值与所述第二上升时间阔值之间时，所述柱塞控制器停止调整 所述续流时间和所述关井时间，实现了能够自动根据油气井生产状况自动设定油气井的开 井时间和关井时间，对柱塞气举排液采气过程进行自动化的控制管理，提高了工作效率。
[0081] 为了进一步说明应用本实施例方法的柱塞的运行效果，下面给出本发明方法的应 用实例。
[0082] 将柱塞控制器设定为时间优化模式，初始参数按下表1设置。开井后柱塞40分钟 内未到达，立刻关井，执行关井5个小时操作；柱塞实际上升时间在正常上升时间13~17 分钟范围内，不调整运行参数；若小于13分钟，判定为过快到达，续流时间减小10分钟、关 井时间延长10分钟；若大于17分钟，判定为过缓到达，续流时间延长10分钟、关井时间减 小10分钟。
[008引表1初始参数设置
[0084]
[0085] 上表1中根据目标上升时间W及时间变化范围可W得出，第一上升时间阔值为13 分钟，第一上升时间阔值为17分钟。
[0086] 实际中，过快延长第一预设续流时间步长和过缓缩短第一预设续流时间步长，过 快缩短第一预设关井时间步长和过缓延长第一预设关井时间步长也可W不同。
[0087] 柱塞控制器运行7天后，导出柱塞控制器中存储的生产报表数据（表2)，查看生 产运行调节情况。第1、2、7、9、12、14、15、16、19、22个柱塞运行周期，柱塞实际上升时间在 13~17分钟内，不调整运行参数，执行初始设定的续流时间和关井时间；第3、24个柱塞运 行周期是，开井后柱塞在设定的最大上升时间40分钟内未能到达，所W立刻关井，并执行 未到关井时间5小时；第4、5、8、18、21个柱塞运行周期的柱塞实际上升时间小于13分钟， 为过快到达，故续流时间延长10分钟、关井时间减少10分钟；第6、10、
[0088] 11、13、17、20、23个柱塞运行周期的柱塞实际上升时间大于15分钟，为过缓到达， 故续流时间减少10分钟、关井时间延长10分钟。从测试数据情况看，本发明的方法能够根 据柱塞到达情况，自动对生产运行中的参数进行优化、调整，符合时间优化模式设计的优化 算法。
[0089] 表2测试数据
[0090]
[0091]
[0092]
[0093] 图4为本发明用于油气井柱塞气举生产的柱塞控制器一实施例的结构示意图。如 图4所示，本实施例的柱塞控制器40,包括：确定模块401和处理模块402 ;其中，确定模块 401，用于根据油气井深度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时间，根据所述目标上升时 间确定第一上升时间阔值和第二上升时间阔值；所述第二上升时间阔值大于所述第一上升 时间阔值；
[0094] 处理模块402,用于当检测到所述柱塞的实际上升时间小于所述第一上升时间阔 值时，将续流时间延长第一预设续流时间步长，W及将关井时间缩短第一预设关井时间步 长；
[00巧]所述处理模块402,还用于当检测到所述柱塞的实际上升时间大于所述第二上升 时间阔值时，将续流时间缩短第一预设续流时间步长，W及将关井时间延长第一预设关井 时间步长；
[0096] 所述处理模块402,还用于当检测到所述柱塞的实际上升时间介于所述第一上升 时间阔值与所述第二上升时间阔值之间时，停止调整所述续流时间和所述关井时间。
[0097] 可选地，柱塞控制器40,还包括：
[0098] 设置模块403,用于预先设置第一上升时间步长和第二上升时间步长；
[0099] 所述确定模块401用于根据所述目标上升时间确定第一上升时间阔值和第二上 升时间阔值，包括：所述确定模块401，具体用于，将所述目标上升时间加上所述第二上升 时间步长得出所述第一上升时间阔值，将所述目标上升时间减去所述第一上升时间步长得 出所述第二上升时间阔值。
[0100] 可选地，所述处理模块402,还用于： 阳101]当检测到所述柱塞在预设的最大上升时间内还未到达井口时，自动关闭油气井， 储存地层能量。
[0102] 可选地，所述处理模块402,还用于： 阳103] 当检测到地层能量大于一预设值时，重新开井。
[0104] 可选地，所述设置模块403,还用于预先设置安全控制参数，所述安全控制参数包 括：最大开井时间、最小开井时间、最大关井时间、最小关井时间；
[01化]所述处理模块402用于将续流时间延长第一预设续流时间步长，包括：所述处理 模块402具体用于，判断延长续流时间后的开井时间是否介于所述最大开井时间和最小开 井时间之间；若是，则将所述续流时间延长所述第一预设续流时间步长；
[0106] 所述处理模块402用于将关井时间缩短第一预设关井时间步长，包括：所述处理 模块具体用于，判断缩短后的关井时间是否介于所述最大关井时间和最小关井时间之间； 若是，则将所述关井时间缩短所述第一预设关井时间步长。
[0107] 可选地，所述设置模块403,还用于预先设置安全控制参数，所述安全控制参数包 括：最大开井时间、最小开井时间、最大关井时间、最小关井时间；
[0108] 所述处理模块402用于将续流时间缩短第一预设续流时间步长，包括：所述处理 模块402具体用于，判断缩短续流时间后的开井时间是否介于所述最大开井时间和最小开 井时间之间；若是则将所述续流时间缩短所述第一预设续流时间步长；
[0109] 所述处理模块402用于将关井时间延长第一预设关井时间步长，包括：所述处理 模块具体用于，判断延长后的关井时间是否介于所述最大关井时间和最小关井时间之间； 若是，则将所述关井时间延长所述第一预设关井时间步长。
[0110] 可选地，所述设置模块，还用于预先设置安全控制参数，所述安全控制参数包括： 连续过快次数阔值； 阳111] 所述处理模块402,还用于：
[0112] 判断所述柱塞的实际上升时间连续小于所述第一上升时间阔值的次数是否大于 所述连续过快次数阔值；若是，则将所述续流时间延长第二预设续流时间步长，W及将所述 关井时间缩短第二预设关井时间步长。
[0113] 油气井柱塞气举生产自动运行的前提是实现远程开、关井功能，目前采用柱塞控 制器实现该功能。一方面选用低功耗、性能可靠的电磁阀作为气动薄膜阀驱动机构；另一方 面，在柱塞控制器的控制逻辑中，置入了开、关井状态检测机制和多次重试驱动机制，使开 井、关井成功率达到100%。该柱塞控制器保证了每次开关井的操作准确无误，有较高的可 靠性。
[0114] 本实施例的柱塞控制器，可W用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现 原理和技术效果类似，此处不再寶述。
[0115] 最后应说明的是：W上各实施例仅用W说明本发明的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其 依然可W对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征 进行等同替换；而运些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技 术方案的范围。
【主权项】
1. 一种用于油气井柱塞气举生产的自动控制方法，其特征在于，包括： 柱塞控制器根据油气井深度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时间，根据所述目标 上升时间确定第一上升时间阈值和第二上升时间阈值；所述第二上升时间阈值大于所述第 一上升时间阈值； 当检测到所述柱塞的实际上升时间小于所述第一上升时间阈值时，所述柱塞控制器将 续流时间延长第一预设续流时间步长，以及将关井时间缩短第一预设关井时间步长； 当检测到所述柱塞的实际上升时间大于所述第二上升时间阈值时，所述柱塞控制器将 续流时间缩短第一预设续流时间步长，以及将关井时间延长第一预设关井时间步长； 当检测到所述柱塞的实际上升时间介于所述第一上升时间阈值与所述第二上升时间 阈值之间时，所述柱塞控制器停止调整所述续流时间和所述关井时间。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标上升时间确定第一上 升时间阈值和第二上升时间阈值之前，包括： 预先设置第一上升时间步长和第二上升时间步长； 所述根据所述目标上升时间确定第一上升时间阈值和第二上升时间阈值，包括： 将所述目标上升时间加上所述第二上升时间步长得出所述第一上升时间阈值，将所述 目标上升时间减去所述第一上升时间步长得出所述第二上升时间阈值。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标上升时间确定第一上 升时间阈值和第二上升时间阈值之后，还包括： 当检测到所述柱塞在预设的最大上升时间内还未到达井口时，所述柱塞控制器自动关 闭油气井，储存地层能量。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述柱塞控制器自动关闭油气井之后，还 包括： 当所述柱塞控制器检测到地层能量大于一预设值时，重新开井。5. 根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述柱塞控制器根据油气井深 度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时间之前，还包括：所述柱塞控制器预先设置安全 控制参数，所述安全控制参数包括：最大开井时间、最小开井时间、最大关井时间、最小关井 时间； 所述柱塞控制器将续流时间延长第一预设续流时间步长，包括：所述柱塞控制器判断 延长续流时间后的开井时间是否介于所述最大开井时间和所述最小开井时间之间；若是， 则将所述续流时间延长所述第一预设续流时间步长； 所述柱塞控制器将关井时间缩短第一预设关井时间步长，包括：所述柱塞控制器判断 缩短后的关井时间是否介于所述最大关井时间和所述最小关井时间之间；若是，则将所述 关井时间缩短所述第一预设关井时间步长。6. 根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述柱塞控制器根据油气井深 度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时间之前，还包括：所述柱塞控制器预先设置安全 控制参数，所述安全控制参数包括：最大开井时间、最小开井时间、最大关井时间、最小关井 时间； 所述柱塞控制器将续流时间缩短第一预设续流时间步长，包括：所述柱塞控制器判断 缩短续流时间后的开井时间是否介于所述最大开井时间和所述最小开井时间之间；若是， 则将所述续流时间缩短所述第一预设续流时间步长； 所述柱塞控制器将关井时间延长第一预设关井时间步长，包括：所述柱塞控制器判断 延长后的关井时间是否介于所述最大关井时间和所述最小关井时间之间；若是，则将所述 关井时间延长所述第一预设关井时间步长。7. 根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述柱塞控制器根据油气井深 度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时间之前，还包括：所述柱塞控制器预先设置安全 控制参数，所述安全控制参数包括：连续过快次数阈值； 所述柱塞控制器将续流时间延长第一预设续流时间步长，以及将关井时间缩短第一预 设关井时间步长之后，还包括： 所述柱塞控制器判断所述柱塞的实际上升时间连续小于所述第一上升时间阈值的次 数是否大于所述连续过快次数阈值；若是，则将所述续流时间延长第二预设续流时间步长， 以及将所述关井时间缩短第二预设关井时间步长。8. 一种用于油气井柱塞气举生产的柱塞控制器，其特征在于，包括： 确定模块，用于根据油气井深度及柱塞运行速度确定柱塞的目标上升时间，根据所述 目标上升时间确定第一上升时间阈值和第二上升时间阈值；所述第二上升时间阈值大于所 述第一上升时间阈值； 处理模块，用于当检测到所述柱塞的实际上升时间小于所述第一上升时间阈值时，将 续流时间延长第一预设续流时间步长，以及将关井时间缩短第一预设关井时间步长； 所述处理模块，还用于当检测到所述柱塞的实际上升时间大于所述第二上升时间阈 值时，将续流时间缩短第一预设续流时间步长，以及将关井时间延长第一预设关井时间步 长； 所述处理模块，还用于当检测到所述柱塞的实际上升时间介于所述第一上升时间阈值 与所述第二上升时间阈值之间时，停止调整所述续流时间和所述关井时间。9. 根据权利要求8所述的柱塞控制器，其特征在于，还包括： 设置模块，用于预先设置第一上升时间步长和第二上升时间步长； 所述确定模块用于根据所述目标上升时间确定第一上升时间阈值和第二上升时间阈 值，包括：所述确定模块具体用于，将所述目标上升时间加上所述第二上升时间步长得出所 述第一上升时间阈值，将所述目标上升时间减去所述第一上升时间步长得出所述第二上升 时间阈值。10. 根据权利要求8所述的柱塞控制器，其特征在于，所述处理模块，还用于： 当检测到所述柱塞在预设的最大上升时间内还未到达井口时，自动关闭油气井，储存 地层能量。11. 根据权利要求10所述的柱塞控制器，其特征在于，所述处理模块，还用于： 当检测到地层能量大于一预设值时，重新开井。12. 根据权利要求9-11任一项所述的柱塞控制器，其特征在于，所述设置模块，还用于 预先设置安全控制参数，所述安全控制参数包括：最大开井时间、最小开井时间、最大关井 时间、最小关井时间； 所述处理模块用于将续流时间延长第一预设续流时间步长，包括：所述处理模块具体 用于，判断延长续流时间后的开井时间是否介于所述最大开井时间和所述最小开井时间之 间；若是，则将所述续流时间延长所述第一预设续流时间步长； 所述处理模块用于将关井时间缩短第一预设关井时间步长，包括：所述处理模块具体 用于，判断缩短后的关井时间是否介于所述最大关井时间和所述最小关井时间之间；若是， 则将所述关井时间缩短所述第一预设关井时间步长。13. 根据权利要求9-11任一项所述的柱塞控制器，其特征在于，所述设置模块，还用于 预先设置安全控制参数，所述安全控制参数包括：最大开井时间、最小开井时间、最大关井 时间、最小关井时间； 所述处理模块用于将续流时间缩短第一预设续流时间步长，包括：所述处理模块具体 用于，判断缩短续流时间后的开井时间是否介于所述最大开井时间和所述最小开井时间之 间；若是，则将所述续流时间缩短所述第一预设续流时间步长； 所述处理模块用于将关井时间延长第一预设关井时间步长，包括：所述处理模块具体 用于，判断延长后的关井时间是否介于所述最大关井时间和所述最小关井时间之间；若是， 则将所述关井时间延长所述第一预设关井时间步长。14. 根据权利要求9-11任一项所述的柱塞控制器，其特征在于，所述设置模块，还用于 预先设置安全控制参数，所述安全控制参数包括：连续过快次数阈值； 所述处理模块还用于，判断所述柱塞的实际上升时间连续小于所述第一上升时间阈值 的次数是否大于所述连续过快次数阈值；若是，则将所述续流时间延长第二预设续流时间 步长，以及将所述关井时间缩短第二预设关井时间步长。
【文档编号】E21B43/00GK105822259SQ201510010009
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年1月8日
【发明人】韩强辉, 刘双全, 田伟, 李耀德, 李旭日, 肖述琴, 汪雄雄, 卫亚明, 李丽, 杨旭东
【申请人】中国石油天然气股份有限公司