[发明专利]一种井下直线电机双作用往复抽油泵采油装置的控制方法

说明书

本发明涉及油田采油领域，提供一种井下直线电机双作用往复抽油泵采油装置的控制方法，通过向下、向上寻踪碰撞判断最大行程L₀，然后设定活动部件在最大行程内部运行，实际运行行程为L。若寻踪后首次向下运行发生碰撞，则判断抽油泵固定单向阀泄漏严重，停机报警；若未发生碰撞，则设备以设定周期、设定行程、设定间隔时间往复运动。期间，若检测出上行或下行碰撞，且碰撞次数小于N₀，则下次下行或上行行程增加ΔS；若连续上行或下行碰撞次数达到N₀，则进行上行或下行异常判断处理。本发明方法能够在无法安装传感器等检测装置的情况下，通过运动控制的手段降低系统的工作应力，提高运动稳定性从而降低故障概率，提高其使用寿命。

技术领域

本发明涉及油田采油领域，具体地说是一种井下直线电机双作用往复抽油泵采油装置的控制方法。

背景技术

井下直线电机往复抽油泵采油系统主要包括直线电机、双作用往复抽油泵、控制系统三部分。由于该采油设备工作在油井深处，其所处环境条件恶劣，无法安装位置传感器等检测装置，因此其运动控制一般采用开环控制的方法。而采用开环控制的方法，难以对井下设备进行检测，因此直线电机的运行容易出现运行不稳定、活动部件（电机动子和抽油泵柱塞）与固定部件发生碰撞等现象，运行不稳定导致的振动冲击会损坏井下设备，对系统的使用耐久性不利。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术中的不足，提供一种井下直线电机双作用往复抽油泵采油装置的控制方法，在无法安装传感器等检测装置的情况下，结合直线电机双作用往复抽油泵的工作特点与结构特点，通过运动控制的手段降低系统的工作应力，提高运动稳定性从而降低故障概率，提高其使用寿命。

本发明的目的是通过如下技术措施实现。

一种井下直线电机双作用往复抽油泵采油装置的控制方法，井下直线电机双作用往复抽油泵采油装置包括地面控制柜、直线电机和双作用往复抽油泵，该方法包括以下步骤：

（1）设备启动，初始化；

（2）通过向下、向上寻踪碰撞判断活动部件的最大行程L₀，控制活动部件向下运行，直到发生碰撞，记录当前位置，为初始零点；控制活动部件停止t₀时间；控制活动部件向上运行，直到发生碰撞，记录活动部件运动位移，即最大行程L₀（通过电机输入频率/运行速度计算位移）；

（3）设定活动部件的实际运行行程为L，L<L₀，即活动部件在最大行程L₀内部运行，在行程的上、下端点留出一定的行程裕量ΔS；

（4）控制活动部件向下运行L+ΔS，若首次向下运行发生碰撞，则判断双作用往复抽油泵固定单向阀泄漏严重，停机报警；若未发生碰撞，则进入步骤（5）；

（5）控制活动部件停止t₁时间后向上运行L，若未发生碰撞，则进入步骤（6）；若发生碰撞，则记录连续碰撞次数N_上，进入步骤（7）；

（6）控制活动部件停止t₁时间后向下运行L；若未发生碰撞，则返回步骤（5），若发生碰撞，则记录连续碰撞次数N_下，进入步骤（8）；

（7）若N_上<N₀，返回步骤（4）；若N_上≥N₀，则进行上行异常判断处理；

（8）若N_下<N₀，控制活动部件向上运行L+ΔS，进入步骤（6）；若N_下≥N₀，则进行下行异常判断处理。