抽油机井群柔性驱动控制系统的制作方法

文档序号:12361179阅读:来源:国知局

技术特征:

1.抽油机井群柔性驱动控制系统,其特征在于,该抽油机井群柔性驱动控制系统包括多个单井柔性控制单元和集总控制单元,每个单井柔性控制单元对应连接一个抽油机,每个单井柔性控制单元将单井生产参数、实时状况发送给该集总控制单元,该集总控制单元收集井群中所有单井的数据信息,进行融合、分析计算后输出对应于所有单井的不同的控制参数,分别下达给每个单井柔性控制单元,每个单井柔性控制单元接收到控制参数后,调整其运行模式,按照接收的控制参数运行。

2.根据权利要求1所述的抽油机井群柔性驱动控制系统,其特征在于,该运行模式包括井群能效最优、能量波动最小以及井群产液量最大。

3.根据权利要求1所述的抽油机井群柔性驱动控制系统,其特征在于,所述单井柔性控制单元包括信号检测模块、DSP核心处理模块、控制量输出模块和变频器,该信号检测模块连接于抽油机,检测抽油机的电压信号和电流信号,及表征抽油机运行状态的电机转速与游梁倾角,并将检测到的信号传输给该DSP核心处理模块,该DSP核心处理模块连接于该信号检测模块,将该信号检测模块检测到的模拟信号转换为数字信号,并对该单井进行能耗及系统效率的分析计算,优化出电动机一个周期内的转速分布,然后输出实时控制该变频器的控制信号给该控制量输出模块,该变频器连接于电网和抽油机的电动机,该控制量输出模块连接于该DSP核心处理模块和该变频器,将该DSP核心处理模块输出的为数字信号的控制信号转换成模拟信号并调理后接在该变频器的控制端,控制该变频器的输出电压与频率,从而实时改变抽油机的电动机的转速,调整电动机的输出功率。

4.根据权利要求3所述的抽油机井群柔性驱动控制系统,其特征在于,该信号检测模块包括电压传感器、电流传感器、转速传感器和倾角传感器,该电压传感器和该电流传感器位于该变频器的输入端,采集抽油机的电压信号和电流信号,该转速传感器安装在电动机的轴端,采集电动机的转速信号,该倾角传感器安装在抽油机的游梁轴的正上方,采集游梁的倾角信号。

5.根据权利要求3所述的抽油机井群柔性驱动控制系统,其特征在于,所述单井柔性控制单元还包括连接于该DSP核心处理模块的通信模块,包 括无线通信模块和网络通信接口,实现该DSP核心处理模块与上位机及该集总控制单元的通信,上位机连接于该通信模块后,获取抽油机的当前运行参数,并调整所述单井柔性控制单元的控制参数。

6.根据权利要求3所述的抽油机井群柔性驱动控制系统,其特征在于,所述单井柔性控制单元还包括显示模块,该显示模块连接于该DSP核心处理模块,将抽油机当前的运行参数和控制参数显示出来。

7.根据权利要求3所述的抽油机井群柔性驱动控制系统,其特征在于,该变频器具有模拟量控制端口,且0-50hz的响应时间不超过3秒。

8.根据权利要求3所述的抽油机井群柔性驱动控制系统,其特征在于,该DSP核心处理模块采用带有32位浮点处理能力的TMS320F28335 DSP。

9.根据权利要求1所述的抽油机井群柔性驱动控制系统,其特征在于,该集总控制单元包括中央处理模块和集总通信模块,该集总通信模块连接于多个单井柔性控制单元,实现该集总控制单元与多个单井柔性控制单元间的通信,该中央处理模块连接于该集总通信模块,接收到井群中所有单井的数据后,集成优化算法,根据不同目标模式,进行控制优化。

10.根据权利要求9所述的抽油机井群柔性驱动控制系统,其特征在于,该集总通信模块还连接于油田中央监控系统,实现与油田中央监控系统的通信,该集总通信模块上传井群当前运行状态参数,接收调整井群控制参数的命令。

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