[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操作参数的方法和装置。一示例性设备包括壳体和定位在壳体中的处理器。所述处理器用于确定操作泵送单元的马达的速率以使得施加到所述泵送单元的光杆上的负载处于参考负载阈值内或使得所述光杆的速度处于参考速度的阈值内。

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曲柄臂的第一角度和确定泵送单元的第一扭矩因子。所述第一扭矩因子包括光杆的位置相对于所述泵送单元的曲柄臂角度的变化率。所述方法包括基于所述曲柄臂的所述第一角度、所述第一扭矩因子以及参考光杆速度，确定操作所述泵送单元的马达的速率以使得所述光杆以所述参考光杆速率移动。

一示例性方法包括确定泵送单元的曲柄臂的第一角度和确定泵送单元的第一扭矩因子。所述第一扭矩因子包括光杆的位置相对于所述曲柄臂角度的变化率。所述方法还包括确定所述光杆上的第一负载和将所述第一负载与参考负载相比较。所述方法包括基于所述第一负载和参考负载之间的比较确定操作所述光杆的速度以使得所述光杆上的所述参考负载基本上类似于后续确定的光杆上的负载。

一示例性设备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操作泵送单元的马达的速率以使得施加到所述泵送单元的光杆上的负载处于参考负载阈值内或使得所述光杆的速度处于参考速度的阈值内。

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7-11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12是用于实施图7-11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

由于井的泵送单元通过循环运动，井下流体对泵送单元的抽油杆柱施加摩擦力。如果井下流体例如是高粘度油，在抽油杆串向下行程期间施在抽油杆柱的摩擦力可以足以导致抽油杆串和光杆以比预期慢的速率运动入(例如落入)井中并且与泵送单元的承载杆分离。光杆/承载杆分离可被称为杆漂浮。在一些示例中，光杆和承载杆的分离会使得传动箱过载和/或冲击加载泵送单元和/或抽油杆串。在一些示例中，杆漂浮可通过更高的马达扭矩检测到，因为当光杆和承载单元分离时，在没有光杆的负载的辅助的情况下，马达升起泵送单元的配重。在一些示例中，如果测量到的光杆负载降到预定阈值之下，可以检测到杆漂浮。

一些已知方法已经试图通过在检测到杆漂浮时降低马达速度来解决杆漂浮问题。但是，检测到杆漂浮时降低马达速度其本身不会防止杆漂浮，原因是光杆或许正运动通过其行程的高速区段。在高杆速区段，泵送单元的机械设计和承载杆速度与马达/曲柄臂角速度之间的正弦关系可导致承载杆继续向下加速并与抽油杆串分离。