一种抽油机曲柄及井口悬点运行位置轨迹的确定方法与流程

本发明涉及油田抽油机井口的采油测量技术领域。

背景技术：

多年以来，确定抽油机曲柄与井口悬点运行位置轨迹，通常采用接近开关来确定，但采用接近开关只适合于井上固定仪器设备测量，如果现场接近开关出现问题，现场测量抽油机曲柄或井口悬点上下冲程运行的位置轨迹将会比较麻烦，十分不方便；同时对于移动的仪表测量，通常都是通过三次手动操作，并且数据采集测量不准确。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决手动测量移动仪表测量数据不准确以及在接近开关出现故障时测量抽油机曲柄或井口悬点上下冲程运行的位置轨迹十分麻烦的问题，提出一种抽油机曲柄及井口悬点运行位置轨迹的确定方法。

本发明所述的一种抽油机曲柄及井口悬点运行位置轨迹的确定方法，该确定方法是通过以下步骤实现的：

步骤一、通过数据采集装置对抽油机进行数据采集，确定出相邻两个冲次中两个最大数据峰值点之间的采集点数n；

数据采集装置的数据采集速度大于或等于20秒/次；

步骤二、根据抽油机，建立抽油机模型；

步骤三、根据抽油机模型确定抽油机曲柄运行至下死点位置时的时刻或抽油机曲柄运行至上死点位置时的时刻；

步骤四，根据确定的抽油机曲柄运行至下死点位置时的时刻或抽油机曲柄运行至上死点位置时的时刻，结合步骤一确定的采集点数n，获得上冲程及下冲程的时间及相应点数；

步骤五、通过抽油机模型和步骤四获得的上冲程及下冲程的时间及相应点数，获得每个周而复始冲次不同位置及区域的点的数据，进而得到抽油机曲柄及口悬点运行位置及对应的精确位置。

本发明的有益效果是克服了手动测量移动仪表测量数据不准确的问题，并且本发明只需两次手动操作，便能够完成对抽油机曲柄及井口悬点运行位置轨迹的确定，同时采集的数据十分精确。

附图说明

图1为具体实施方式三中采用井口悬点载荷力传感器通过无线传输的方式传输至单片机测试仪的结构示意图；

图2为具体实施方式四中采用井口悬点载荷力传感器通过有线传输的方式传输至单片机测试仪的结构示意图；

图3为具体实施方式五中采用电机输入端有功功率变送器通过有线传输的方式传输至单片机测试仪的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式所述的一种抽油机曲柄及井口悬点运行位置轨迹的确定方法，该确定方法是通过以下步骤实现的：

步骤一、通过数据采集装置对抽油机进行数据采集，确定出相邻两个冲次中两个最大数据峰值点之间的采集点数n；

数据采集装置的数据采集速度大于或等于20秒/次；

步骤二、根据抽油机，建立抽油机模型；

步骤三、根据抽油机模型确定抽油机曲柄运行至下死点位置时的时刻或抽油机曲柄运行至上死点位置时的时刻；

步骤四，根据确定的抽油机曲柄运行至下死点位置时的时刻或抽油机曲柄运行至上死点位置时的时刻，结合步骤一确定的采集点数n，获得上冲程及下冲程的时间及相应点数；

步骤五、通过抽油机模型和步骤四获得的上冲程及下冲程的时间及相应点数，获得每个周而复始冲次不同位置及区域的点的数据，进而得到抽油机曲柄及口悬点运行位置及对应的精确位置。

在本实施方式中，确定抽油机当曲柄运行至12点或6点方向位置时即井口悬点在上、下死点位置时刻，所述测量过程为：

在抽油机正常工作过程中实时采集抽油机井的井口悬点载荷力或电机输入端有功功率，数据采集速度大于或等于20次/秒，并确定抽油机当曲柄运行至12点位置时即井口悬点在下死点位置时刻，抽油机当曲柄运行至6点方向位置时即井口悬点在上死点位置时刻；

抽油机上冲程：抽油机曲柄12点方向位置对应抽油机井口下死点(曲柄运行角度为0°或360°)，抽油机曲柄运行至对应抽油机井口上死点(曲柄运行角度为180°)，由下死点运行至上死点的过程为上冲程(0°～180°)，抽油机曲柄6点方向位置对应抽油机井口上死点(曲柄运行角度为180°)，由上死点运行至下死点的过程为下冲程(180°～360°)，抽油机每个冲次或运行一个周期(0°～360°)。

每个冲次的总点数为n，所述测量过程为：

最大数据峰值位置为抽油机运行每周特征位置，每周特征位置基本不变，相临两个冲次中两个最大数据峰值点之间的点数为每个冲次的总点数，因此每个冲次的总点数也基本变化很小，即为总点数为n。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种抽油机曲柄及井口悬点运行位置轨迹的确定方法进一步限定，在本实施方式中，步骤三中根据抽油机模型确定抽油机曲柄运行至下死点位置时刻或抽油机曲柄运行至上死点位置时刻的方法为：

当抽油机模型中的抽油机曲柄运行至12点方向位置时，手动控制获取井口悬点在下死点位置；

当抽油机曲柄运行至6点方向位置时即井口悬点在上死点位置时，手动控制获取井口悬点在下死点位置。

在本实施方式中，当抽油机曲柄运行至12点方向位置时即井口悬点在下死点位置时，手动按一下位置确定按键，此时运行的位置距最大数据位置距峰值点数n1，当抽油机曲柄运行至6点方向位置时即井口悬点在上死点位置时，手动按一下位置确定按键，此时运行的位置距最大数据位置距峰值点数n2，所述测量过程为：

当曲柄运行至12点方向位置时即井口悬点在下死点位置时，手动按一下位置确定按键，此时确定曲柄12点方向位置及相对应的井口悬点下死点位置，此时运行的位置距离最大数据峰值位置的点数为n1，每个冲次过程中距最大峰值位置n1时刻，此时位置都为下死点；

当曲柄运行至6点方向位置时即井口悬点在上死点位置时，手动按一下位置确定按键，此时确定曲柄6点方向位置及相对应的井口悬点上死点位置，此时运行的位置距离最大数据峰值位置的点数为n2，每个冲次过程中距最大峰值位置n2时刻，此时位置都为上死点。

手动确定下死点后为后续提供不同位置采集的数据，所述测量过程为：

曲柄12点方向或井口悬点下死点位置距离最大数据峰值点位置的点数n1，当抽油机运行对应曲柄0°角运行至360°，或对应井口悬点下死点位置开始上冲程，上冲程至上死点位置再回到下死点位置，相当于从n1为起点连续采集n个点数，实现一个冲次过程时间为t，用n个点数分割曲柄0°角运行至360°或对应井口悬点下死点位置开始上冲程，上冲程至上死点位置再下冲程回到下死点位置，实现运行过程中各个位置数据均能准确采集，循环多个冲次过程也同样实现不同位置数据的准确采集，提供不同位置准确数据为数据分析使用。每个冲次过程中曲柄6方向点或井口悬点上死点位置时刻，距离最大数据峰值点位置的点数n2，每个冲次过程中下死的运行至上死点的时间t1，上死的运行至下死点的时间t2，t＝t1+t2。t，t1，t2，根据时间及数据采样速率，可得到全冲程，上、下冲程及不同位置采样点数，根据每个冲次采集的数据总数，能够得到每个周而复始冲次不同位置及区域的点数，完成不同运行位置数据准确采集。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种抽油机曲柄及井口悬点运行位置轨迹的确定方法进一步限定，在本实施方式中，步骤一中数据采集装置采集的抽油机数据为电流、电压、有功功率或电机前井口悬点的载荷力。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种抽油机曲柄及井口悬点运行位置轨迹的确定方法进一步限定，在本实施方式中，步骤一中数据采集装置为井口悬点载荷力传感器5；

所述井口悬点载荷力传感器5设置在井口悬点处。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种抽油机曲柄及井口悬点运行位置轨迹的确定方法进一步限定，在本实施方式中，所述抽油机模型是在单片机测试仪1中建立的，井口悬点载荷力传感器5通过无线传输的方式传输电机前井口悬点的载荷力；

所述无线传输的方式是通过数据采集无线发射盒4以及无线接收模块3实现的；

所述井口悬点载荷力传感器5的载荷力数据输出端与数据采集无线发射盒4的载荷力数据输入端相连，数据采集无线发射盒4的载荷力数据发射端与无线接收模块3的载荷力数据接收端相连；

所述无线接收模块3上设置有usb接口2；并且单片机测试仪1通过usb接口2与无线接收模块3相连。

在本实施方式中，通过井口悬点载荷力传感器5采集电机前井口悬点的载荷力，并将采集的电机前井口悬点的载荷力通过数据采集无线发射盒4发送给无线接收模块3，进而通过usb接口2发送给单片机测试仪1，单片机测试仪1通过建立抽油机模型实现一种确定抽油机井曲柄与井口悬点运行位置轨迹的方法，给出不同运行位置数据准确采集。

具体实施方式六：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种抽油机曲柄及井口悬点运行位置轨迹的确定方法进一步限定，在本实施方式中，所述抽油机模型是在单片机测试仪1中建立的，井口悬点载荷力传感器5通过有线传输的方式传输电机前井口悬点的载荷力。

在本实施方式中，通过井口悬点载荷力传感器5采集电机前井口悬点的载荷力，并将采集的电机前井口悬点的载荷力通过数据线发送给单片机测试仪1，单片机测试仪1通过建立抽油机模型实现一种确定抽油机井曲柄与井口悬点运行位置轨迹的方法，给出不同运行位置数据准确采集。

具体实施方式七：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种抽油机曲柄及井口悬点运行位置轨迹的确定方法进一步限定，在本实施方式中，所述抽油机模型是在单片机测试仪1中建立的，步骤一中数据采集装置为电机输入端有功功率变送器6；

所述电机输入端有功功率变送器6通过有线传输的方式传输电流、电压或有功功率。

在本实施方式中，通过电机输入端有功功率变送器6采集电流、电压或有功功率，并将采集的电流、电压或有功功率通过数据线发送给单片机测试仪1，单片机测试仪1通过建立抽油机实现一种确定抽油机井曲柄与井口悬点运行位置轨迹的方法，给出不同运行位置数据准确采集。