[发明专利]确定用于井的泵送单元的参数的方法和装置

说明书

本发明公开了确定用于井的泵送单元的参数的方法和装置。一示例性装置包括壳体和定位在壳体中的处理器。该处理器用于确定泵送单元的光杆上的第一负载，估计所述泵送单元的马达的第一扭矩，以及确定所述泵送单元的第一扭矩因子。所述处理器用于基于所述第一负载、所述第一扭矩和所述第一扭矩因子确定所述泵送单元的平衡块相位角度或所述平衡块的力矩。

技术领域

本公开总体涉及碳氢化合物和/或流体生产，更具体地，涉及确定用于井的泵送单元的参数的方法和装置。

背景技术

泵送单元用于从井中提取流体(例如碳氢化合物)。因为泵送单元循环地从井中提取流体，不同的力施加到泵送单元的部件上。

发明内容

一示例性方法包括确定泵送单元的光杆上的第一负载和估计所述泵送单元的马达的第一扭矩。所述示例性方法包括确定所述泵送单元的第一扭矩因子，所述第一扭矩因子包括所述光杆的位置相对于所述泵送单元的曲柄臂角度的变化率；所述示例性方法包括基于所述第一负载、所述第一扭矩和所述第一扭矩因子，确定所述泵送单元的平衡块的相位角或所述平衡块的力矩。

一示例性方法包括通过确定使用第一传感器的马达的脉冲计数值和使用第二传感器的光杆的位置之间的相关性来确定第一扭矩因子。所述扭矩因子包括所述泵送单元的光杆的位置相对于所述泵送单元的曲柄臂角度的变化率。

一示例性装置包括壳体以及定位在所述壳体中的处理器。所述处理器用于确定泵送单元的光杆上的第一负载，以估计所述泵送单元的马达的第一扭矩，以及确定所述泵送单元的第一扭矩因子。所述处理器用于基于所述第一负载、所述第一扭矩和所述第一扭矩因子确定所述泵送单元的平衡块的相位角或所述平衡块的力矩。

附图说明

图1示出了用于井的示例性泵送单元，在其上在此公开的示例可以得到实施。

图2示出了另一个用于井的示例性泵送单元，在其上在此公开的示例可以得到实施。

图3示出了另一个用于井的示例性泵送单元，在其上在此公开的示例可以得到实施。

图4A和4B示出了根据本公开的教导在示例性校准过程中产生的示例性参考表。

图5A和5B示出了使用此处公开的示例产生的另一个示例性参考表。

图6A和6B示出了使用此处公开的示例产生的另一个示例性参考表。

图7-10是表示可用于实施图1-3的示例性泵送单元的示例性方法的流程图。

图11是用于实施图7-10的方法和/或图1-3的设备的处理器平台。

这些附图并非按比例绘制。在任何可能的情况下，在所有附图和所附的书面描述中使用相同的附图标记代表相同或相似部件。

具体实施方式

由于井的泵送单元循环运动，力和/或扭矩被施加到不同的泵送单元部件上。在一些示例中，如果这些力和/或扭矩的至少一些被监控和/或维持在特定值以下，该泵送单元和/或其部件的操作寿命可延长。此处公开的示例涉及基本上实时监控施加到泵送单元变速箱上的负载和/或力的示例性杆式泵控制器和相关方法。例如，基于所述被监控的负载和/或力，杆式泵控制器可使得泵送单元被操作以使得变速箱峰值负载被保持在预定值(例如设计极限)之下以延长变速箱的操作寿命。附加地和可替代地，此处公开的示例可用于确定用于泵送单元的扭矩因子、平衡块相位角和/或平衡块力矩。

在一些示例中，变速箱经历的大部分负载与平衡块扭矩和来自光杆负载的扭矩相关联。当曲柄臂处于垂直时该平衡块扭矩可处于其最小值(例如近似零)，当曲柄臂水平时，该平衡块扭矩可处于其最大值。在一些示例中，光杆扭矩可基于光杆负载和扭矩因子确定，该扭矩因子将光杆负载和光杆扭矩相关联。