一种抽油机自动调参装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种抽油机自动调参装置及方法。
【背景技术】
[0002]在油田开采中，地面主要采用游梁式抽油机进行举升运动抽取地下原油。稠油区块采用蒸汽热采方式开采，在机采阶段井下原油黏度和供液能力变化复杂，且常受到周边井影响，对抽油机抽汲效率影响很大，会造成抽油效率降低，电能浪费，甚至会导致抽油机故障停机，影响生广。
[0003]随着近些年来，自动控制技术的发展，自动调参技术被应用于油田开采中。抽油机自动变频控制装置采用的是自动调参技术，该技术主要以采集油井电动机消耗电量和油井温度为调参依据判断油井载荷变化，从而实现控制抽油机参数的自动调控。
[0004]本申请发明人在实现本申请实施例技术方案的过程中，至少发现现有技术中存在如下技术问题:
[0005]这种自动变频控制装置应用于油田开采中，由于电动机消耗的电量变化不大并且电量是一段时间的累积值，导致识别的工况与实际值存在较大的偏差，无法对油井供液情况进行判别，并且需要采集井口温度参数，增加了装置的复杂性。
【发明内容】
[0006]本发明通过提供一种抽油机自动调参装置及方法，解决了现有技术中的自动变频装置识别工况偏差大、无法判别供液不足井况、复杂度高等问题。
[0007]为达到上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0008]—种抽油机自动调参装置，其中，所述抽油机包括电动机，所述电动机用于给所述抽油机提供动力，所述抽油机自动调参装置包括:变频器，所述变频器与所述电动机连接，用于控制所述电动机的转速；控制器，所述控制器与所述变频器连接，用于控制所述变频器的电参数其中，所述控制器通过控制所述变频器的电参数，从而获取所述电动机的功率变化情况，并根据电动机的功率变化情况调节所述变频器的输出频率，从而实现对所述电动机的转速控制。
[0009]进一步的，所述抽油机自动调参装置还包括:所述控制器具体包括:上冲程速度控制单元，与所述变频器连接，用于控制所述抽油机上冲程时所述变频器的输出频率；下冲程速度控制单元，与所述变频器连接，用于控制所述抽油机下冲程时所述变频器的输出频率；电参数采集单元，与所述变频器连接，用于采集所述变频器的输出电参数和抽油机的位移变化信息，并获得所述电动机的功率变化曲线；智能诊断单元，分别与所述上冲程速度控制单元、下冲程速度控制单元、电参数采集单元连接；其中，所述智能诊断单元根据所述功率变化曲线计算调节所述变频器的输出频率。
[0010]进一步的，所述抽油机自动调参装置还包括:所述抽油机包括上冲程阶段和下冲程阶段，其中，所述抽油机自动调参装置还包括:位置开关，与所述控制器连接，所述位置开关用于调节所述抽油机所处的冲程阶段。
[0011]进一步的，所述抽油机自动调参装置还包括:人机接口装置，所述人机接口装置与所述控制器连接，所述人机接口装置用于设置所述控制器的参数。
[0012]进一步的，所述控制器与所述变频器连接的具体方式为串口通讯连接和/或模拟量信号的有线连接。
[0013]一种抽油机自动调参方法，获得抽油机上冲程和下冲程阶段的变频器的电参数信息和抽油机的位移变化信息；根据抽油机上冲程和下冲程阶段的变频器的电参数信息和抽油机的位移变化信息，获得抽油机在一个冲程阶段的功率变化曲线；获得抽油井的工况变化信息；根据所述抽油机在一个冲程阶段的功率变化曲线及所述抽油井工况变化信息，计算所述抽油井上工况和/或下工况冲程的第一调速幅度；将所述第一调速幅度发送给变频器，调节变频器的输出频率，自动调节抽油机电动机的运行速度。
[0014]进一步的，所述一种抽油机自动调参方法，还包括:获得人机交互信息；
[0015]根据所述人机交互信息产生第二调速幅度；根据所述第二调速幅度调整所述第一调速幅度，并产生第三调速幅度；将所述第三调速幅度发送给变频器。
[0016]本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0017]1、由于采用了控制器实时监测变频器的电参数以及抽油机位移变化信息，并以抽油机电动机的消耗功率曲线为判断依据，通过曲线的变化识别油井载荷变化和油井井下供液不足变化情况，自动计算调节变频器的频率大小，有效解决了现有技术中的自动变频装置识别工况偏差大、无法判别供液不足井况的问题。
[0018]2、本发明采用的抽油机自动调参装置，不需要安装温度传感器，提高了抽油机自动调参合理性，减少了系统硬件成本。
[0019]3、本发明的抽油机自动调参方法，根据抽油机上冲程和下冲程阶段的功率变化曲线为依据，根据曲线的变化来判断油井载荷变化和充满度变化情况，进而识别井况和供液不足的程度，实现对抽油机参数的自动调节。
【附图说明】
[0020]图1为本发明实施例的抽油机自动调参装置结构示意图；
[0021]图2为本发明实施例的抽油机自动调参方法的示意图；
[0022]图3为本发明实施例的抽油机自动调参方法的又一示意图。
【具体实施方式】
[0023]本发明实施例通过采用抽油机自动调参装置，实时监测变频器的电参数以及抽油机位移变化信息，并以抽油机电动机的消耗功率曲线作为判断依据，通过曲线的变化识别油井载荷变化和油井井下供液不足变化情况，自动计算调节变频器的频率大小，有效解决了现有技术中的自动变频装置识别工况偏差大、无法判别供液不足井况、复杂度高等问题，能够准确识别油井载荷变化趋势、油井供液不足井况和供液不足程度，大幅度提高了抽油机自动调参合理性，减少了系统硬件成本。
[0024]本申请实施例中的技术方案为解决上述人工调试方式的问题，总体思路如下:
[0025]本发明实施例提供了一种抽油机自动调参装置，其中，所述控制器通过控制所述变频器的电参数，从而获取所述电动机的功率变化情况，并根据电动机的功率变化情况调节所述变频器的输出频率，从而实现对所述电动机的转速控制。
[0026]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0027]如图1所示，本发明实施例提供了一种抽油机自动调参装置，其中，所述抽油机包括电动机1，所述电动机I用于给所述抽油机提供动力，并且，自动调参装置通过变频器2控制电动机I的转速，具体而言，抽油机自动调参装置包括变频器2，控制器3，其中:
[0028]变频器2，与所述电动机I连接，所述变频器2用于控制所述电动机I的转速；
[0029]控制器3，与所述变频器2连接，所述控制器I用于控制所述变频器2的电参数；
[0030]其中，所述控制器3通过控制所述变频器2的电参数，从而获取所述电动机I的功率变化情况，以此自动判断油井载荷变化和充满度变化，并调节所述变频器2的输出频率，从而实现对所述电动机I的转速控制，具体来说，控制器3的输出端连接到变频器2的输入控制端以完成对变频器2的输出频率的控制。
[0031 ] 进一步的，控制器3又由电参数采集单元31，上冲程速度控制单元32、下冲程速度控制单元33组成，其中，
[0032]电参数采集单元31与所述变频器2连接，用于采集所述变频器2的电参数和抽油机的位移变化信息，并根据所述电参数和所述位移变化信息获得所述抽油机的功率变化曲线，具体而言，变频器2的反馈输出端连接到控制器3的模拟量输入端以获取变频器2的输出功率、电流、频率等参数，抽油机的抽油杆在不同冲程阶段位置会发生变化。
[0033]上冲程速度控制单元32，与所述变频器2连接，用于控制所述抽油机上冲程时所述变频器2的输出频率，具体而言，上冲程速度控制单元32与变频器2的控制信号输入端连接，从而控制变频器2的输出频率。
[0034]下冲程速度控制单元33，与所述变频器2连接，用于控制所述抽油机下冲程时所述变频器2的输出频率，具体而言，下冲程速度控制单元33与变频器2的控制信号输入端连接，从而控制变频器2的输出频率。
[0035]智能诊断单元34，分别与所述电参数采集单元31、上冲程速度控制单32、下冲程速度控制单元33连接。
[0036]其中，所述智能诊断单元34根据所述功率变化曲线，来判断油井载荷变化和充满度变化趋势，并自动计算调节所述变频器2的输出频率。
[0037]另外，该抽油机自动调参装置还可以包括人机接口 6，通过人机接口 6实现人工对自动调参装置进行人工干预，使得自动调参装置的人机交互性更好，具体而言，人机接口 6可以对控制器3进行程序编程，