一种油井载荷测量方法与流程

本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种油井载荷测量方法。

背景技术：
当前我国石油开采主要通过游梁式抽油机上、下举升动作带动地下油泵工作，达到对地下原油抽取的目的，然而由于地下腐蚀、沙石、供液能力等因素，经常影响油泵正常工作，影响油井产量。常用的办法是通过测量抽油机载荷功图，从而对油泵的工作状态进行判断。但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：载荷传感器是现在测量油井载荷功图的主要设备，而载荷传感器在工作过程中经常因设备材料、环境等问题，导致工作稳定性差，损坏率高，且造价成本较高，这些都给油井自动化技术推广带来巨大瓶颈。

技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种油井载荷测量方法，解决了现有技术中抽油机采用载荷传感器导致工作稳定性差，损坏率高，造价成本高的技术问题，实现了减少载荷传感器的使用频率，提高油井自动化、技术可靠性高的技术效果。为了达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：一种油井载荷测量方法，应用于抽油机中，其特征在于：所述抽油机包括：一电动机，所述电动机用于提供动力；一电功率采集装置，所述电功率采集装置与电动机连接，用于采集所述电动机的电功率信息；一载荷传感装置，所述 载荷传感装置用于收集所述抽油机的载荷信息；一处理装置，所述处理装置与所述电功率采集装置、所述载荷传感装置连接，用于获得并处理所述电功率信息和所述载荷信息；其中，所述测量方法包括：所述处理装置获得第一时间点的第一电功率信息和第一载荷信息；所述处理装置获得第二时间点的第二电功率信息和第二载荷信息；所述处理装置根据所述第一电功率信息和所述第二电功率信息形成电功率曲线图；所述处理装置根据所述第一载荷信息和所述第二载荷信息形成第一载荷曲线图；所述处理装置根据第一计算参数将所述电功率曲线图转换为第二载荷曲线图；所述处理装置比较所述第一载荷曲线图和所述第二载荷曲线图；当所述第一载荷曲线图和所述第二载荷曲线图的吻合度达到预定阈值时，所述处理装置将所述第二载荷曲线图作为所述抽油机的工作载荷曲线图。进一步，所述方法还包括：当所述第一载荷曲线图和所述第二载荷曲线图的吻合度未达预定阈值时，所述处理装置根据第二计算参数将所述电功率曲线图转换为第三载荷曲线图；所述处理装置比较所述第一载荷曲线图和第三载荷曲线图；当所述第一载荷曲线图和所述第三载荷曲线图的吻合度达到预定阈值时，所述处理装置将所述第三载荷曲线图作为所述抽油机的工作载荷曲线图。进一步的，所述抽油机还包括：一位置采集装置，所述位置采集装置与所述处理装置连接，所述位置采集装置用于获得所述抽油机的位置信息；进一步的，所述方法还包括：所述处理装置获得第一位置的第一位置信息；所述处理装置根据所述第一位置信息获得第一工作载荷曲线图；所述处理装置获得第二位置的第二位置信息，其中所述第一位置和所述第二位置之间的距离值小于预定阈值；所述处理装置根据所述第二位置信息获得第二工作载荷曲线图；所述处理装置根据所述距离值以及第一工作载荷曲线图、第二工作载荷曲 线图来修正所述第一位置或第二位置的工作载荷曲线图。进一步的，所述方法还包括：在当所述第一载荷曲线图和所述第二载荷曲线图的吻合度达到预定阈值时，所述处理装置将所述第二载荷曲线图作为所述抽油机的工作载荷曲线图之后还包括：关闭所述载荷传感装置。进一步的，所述处理装置包括：一采集单元，所述采集单元与所述电功率采集装置、载荷传感装置连接，所述采集单元用于获得所述电功率信息和所述载荷信息；一分析单元，所述分析单元与所述收集单元连接，所述分析单元用于根据所述电功率信息和所述载荷信息获得所述电功率曲线图和所述载荷曲线图；一转换单元，所述转换单元与所述分析单元连接，所述转换单元用于根据所述电功率曲线图转换为计算的载荷曲线图。进一步的，所述抽油机还包括：一人机交互装置，所述人机交互装置与所述处理装置连接，所述人机交互装置用于输出和输入所述抽油机的工作参数。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实施例所提供的一种油井载荷测量方法通过将抽油机的电功率信息转换为载荷工作曲线图，实现了在抽油机工作过程中不必使用载荷传感装置的技术效果，进一步达到提高油井自动化、技术可靠性高的技术效果。附图说明图1为本发明实施例中的一种抽油机的工作原理示意图；图2为本发明实施例中的一种油井载荷测量方法的流程图；图3为本发明实施例中的又一种油井载荷测量方法的流程图。具体实施方式本发明实施例所提供的一种油井载荷测量方法通过将抽油机的电功率信息转换为载荷工作曲线图，实现了在抽油机工作过程中不必使用载荷传感装置的技术效果，进一步达到提高油井自动化、技术可靠性高的技术效果。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。如图1所示，本发明实施例公开了一种油井载荷测量方法，应用于抽油机中，其中，所述抽油机包括：电动机1、电功率采集装置2、处理装置3、位置采集装置4、载荷传感装置5、人机交互装置6。其中，电动机1，所述电动机用于提供动力；具体来说，本发明实施例所提供的电动机为常规电动机，只要满足抽油井工作的动力提供的电动机设备均为本发明实施例所保护的范围。电功率采集装置2，所述电功率采集装置2与电动机1连接，用于采集所述电动机的电功率信息；具体来说，电功率采集装置2的信号采集线连接到电动机1的电源端以采集电动机1的输入、输出功率。载荷传感装置5，所述载荷传感装置5用于收集所述抽油机的载荷信息；具体来说，载荷传感装置5可以为本技术领域常规使用的载荷传感器。本发明实施例并不具体限定载荷传感器的具体类型。处理装置3，所述处理装置3与所述电功率采集装置2、所述载荷传感装置5连接，用于获得并处理所述电功率信息和所述载荷信息；具体来说，电功率采集装置2和载荷传感装置5的信号输出线分别连接到处理装置3的信号输入端，进一步获得电功率采集装置2收集的电动机的电功 率信息，比如输入功率、输出功率等，以及，获得载荷传感装置5收集的抽油机的载荷信息。进一步的，处理装置3可以包括：采集单元31，所述采集单元31与所述电功率采集装置2、载荷传感装置5连接，所述采集单元31用于获得所述电功率信息和所述载荷信息；分析单元32，所述分析单元32与所述收集单元31连接，所述分析单元32用于根据所述电功率信息和所述载荷信息获得所述电功率曲线图和所述载荷曲线图；转换单元33，所述转换单元33与所述分析单元32连接，所述转换单元33用于根据所述电功率曲线图转换为计算的载荷曲线图。位置采集装置4，所述位置采集装置4与所述处理装置3连接，所述位置采集装置4用于获得所述抽油机的位置信息；具体来说，位置采集装置4通过信号输出线与处理装置3的信号输入端连接，并将所述抽油机的位置信息发送给处理装置3。人机交互装置6，所述人机交互装置6与所述处理装置3连接，所述人机交互装置6用于输出和输入所述抽油机的工作参数。具体来说，人机交互装置6可以是常规的显示器、键盘、鼠标等输入输出设备，其主要目的是显示抽油机的工作参数，并将操作者的指令发送给处理装置3以执行特定的命令。具体来说，工作参数可以是比例参数、幅值参数、吻合度等参数。如图2所示，本发明实施例所提供的一种油井载荷测量方法包括：步骤110：所述处理装置获得第一时间点的第一电功率信息和第一载荷信息；步骤120：所述处理装置获得第二时间点的第二电功率信息和第二载荷信息；步骤130：所述处理装置根据所述第一电功率信息和所述第二电功率信息形成电功率曲线图；步骤140：所述处理装置根据所述第一载荷信息和所述第二载荷信息形成第一载荷曲线图；具体来说，本发明实施例并不仅仅限定于提供两个时间点的电功率信息和载荷信息值，为了更好的获得电功率曲线图和第一载荷曲线图，设定更多的时间点可以绘制出更完善的电功率曲线图和第一载荷曲线图。也就是说，上述步骤最终是建立以时间轴为横坐标的连续的电功率曲线图和连续的第一载荷曲线图。进一步的，通过多个连续的点来绘制连续的曲线图属于本领域的常用技术手段，本发明实施例不做具体解释和限定。步骤150：所述处理装置根据第一计算参数将所述电功率曲线图转换为第二载荷曲线图；具体来说，处理装置将电功率信息和载荷信息进行处理、分析、计算，得出电功率曲线图和第一载荷曲线图之间的对应参数，并根据对应参数将电功率曲线图转换为第二载荷曲线图。步骤160：所述处理装置比较所述第一载荷曲线图和所述第二载荷曲线图；具体来说，由于第一载荷曲线图是根据载荷传感装置获得的实际的载荷信息，而第二载荷曲线图是根据电功率曲线图转换的载荷曲线图，所以，这两类载荷曲线图之间肯定会有误差，所以，可以通过实际的载荷曲线图来判断转换的载荷曲线图是否满足要求。步骤170：当所述第一载荷曲线图和所述第二载荷曲线图的吻合度达到预定 阈值时，所述处理装置将所述第二载荷曲线图作为所述抽油机的工作载荷曲线图;具体来说，本步骤通过比较第一载荷曲线图和所述第二载荷曲线图的吻合度是否达到预定阈值，来判断是否将第二载荷曲线图作为抽油机的工作载荷曲线图。作为本发明实施例的一个较优的实施例，预定的阈值可以是吻合度高于90%。步骤180：当所述第一载荷曲线图和所述第二载荷曲线图的吻合度未达预定阈值时，所述处理装置根据第二计算参数将所述电功率曲线图转换为第三载荷曲线图；步骤190：所述处理装置比较所述第一载荷曲线图和第三载荷曲线图；步骤200：当所述第一载荷曲线图和所述第三载荷曲线图的吻合度达到预定阈值时，所述处理装置将所述第三载荷曲线图作为所述抽油机的工作载荷曲线图。具体来说，当第一载荷曲线图和第二载荷曲线图的吻合度未达预定阈值时，比如为达到90%时，可以进一步修正计算参数，并根据修正后的第二计算参数来将电功率曲线图转换为第三载荷曲线图。也就是说，本步骤可以通过不断修正计算参数来实现转换后的载荷曲线图满足最终的现实需求。进一步的，该步骤的参数调整可以是处理器根据吻合度的差值等信息自动调整，也可以是操作员根据人机交互装置6手动予以修正。如图3所示，为了更准确的获得所述工作载荷曲线图，本发明实施例所提供的一种油井载荷测量方法还包括：步骤310：所述处理装置获得第一位置的第一位置信息；步骤320：所述处理装置根据所述第一位置信息获得第一工作载荷曲线图；步骤330：所述处理装置获得第二位置的第二位置信息，其中所述第一位置和所述第二位置之间的距离值小于预定阈值；步骤340：所述处理装置根据所述第二位置信息获得第二工作载荷曲线图；步骤350：所述处理装置根据所述距离值以及第一工作载荷曲线图、第二工作载荷曲线图来修正所述第一位置或第二位置的工作载荷曲线图。具体来说，本发明实施例进一步提供了根据位置信息调整某一位置点的工作载荷曲线图的获得。比如，处理装置根据电功率信息和载荷数据信息，计算在同一个位置，同一时间的载荷信息与电功率信息的对应关系，同时根据某一位置点前后N个点的积分效应，一同求得该井的每一位置点上的载荷与功率的对应关系，进而实现获得更为准确的工作载荷曲线图。进一步的，本发明实施例所提供的一种油井载荷测量方法，在当所述第一载荷曲线图和所述第二载荷曲线图的吻合度达到预定阈值时，所述处理装置将所述第二载荷曲线图作为所述抽油机的工作载荷曲线图之后还包括：关闭所述载荷传感装置。具体来说，本发明所提供的实施例只在测试阶段需要启动载荷传感装置，在获得工作载荷曲线图后，将工作载荷曲线图作为监测抽油机的工作状态的手段，从而达到在实际工作过程中取消油井载荷传感器，提高油井自动化技术可靠性的目的。上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：本发明实施例所提供的一种油井载荷测量方法通过将抽油机的电功率信息转换为载荷工作曲线图，从实现了在抽油机工作过程中不必使用载荷传感装置的技术效果，进一步达到提高油井自动化、技术可靠性高的技术效果。同时，本发明所提供的一种油井载荷测量方法从根本上解决了载荷曲线图获取成本高，畸变率高，载荷传感装置自身稳定性差、成本高等问题。该方法获得载荷曲线图的图形吻合度高，适用于判断油泵充满度，诊断油井常见故障，对油井自动化技术的推广应用具有重大意义。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。