[发明专利]一种抽油机最佳冲次调节方法

权利要求书

1.一种抽油机最佳冲次调节方法，其特征在于：在现有数字化抽油机RTU测控单元中植入一种基于时序全局搜索的抽油机最佳冲次调节算法；

所述基于时序全局搜索的抽油机最佳冲次调节算法包括以下步骤：

步骤一，利用电机功率限定技术，筛选确定变频器允许的变频范围，并将抽油机最大频率设定为起始频率，逐步降低频率运行；本步骤的作用在于为了避免变频器在抽油机冲次自动调整过程中烧坏电机；

步骤二，采集抽油机悬点载荷与位移数据，并依据所采集的数据计算实际泵效，并以泵效和频率的乘积作为等效产液量来代替实际产液量进行数据存储；本步骤的作用在于判断不同冲次下产液量的大小变化趋势和简化计算过程；

步骤三，采用时序全局搜索法，快速找到最佳合理冲次，并将此时的电机频率作为最佳基数频率，本步骤的具体实现路径如下；

①让变频器首先定为最大允许频率，让抽油机在此频率下稳定运转3个小时，每10分钟采集一组功图数据，3个小时运行结束后，变频器频率下调5Hz，重复上述步骤，变频器频率最后稳定在20Hz；这整个运行过程中，抽油机分别以12个不同频率各稳定运行了3个小时，每一个频率下各采集了18组功图数据，共采集216组功图数据；

②每一组功图数据对应步骤二中计算出的一个等效产液量，即可以计算出216个等效产液量的时序数据点；

③以等效产液量为纵坐标，数据点序号为横坐标，进行时序全局搜索的数据处理，分多步进行：

A.分别找到数据时序图的极大值和极小值点，因为左右两个端点没有极值的定义，所以排除；

B.分析极值点的分布规律，判断极小值与极大值的数量情况；

C.知道极值点的分布情况后，按照不同情况对极值点进行删除，使极大值点和极小值点数量相等；

D.对极大值点和极小值点进行线性插值，插值后极大值线和极小值线各删去一个端点，使极大值点和极小值点一一对应；

E.找到每一对极大值和极小值点的中点，最后对所有中点取均值，得到平均等效产液量；

F.寻找与平均等效产液量最接近点所对应频率，并将此时的电机频率作为最佳基数频率；

步骤四，使抽油机以最佳基数频率运行，同时进入微调频率阶段，即抽油机每次以一个频率运行时计算当前频率下抽油机的等效产液量，并与前一次运行频率的等效产液量进行对比，根据等效产液量和频率变化的趋势对当前运行频率以一个频率步长进行微调；

步骤五，重复执行步骤四，按此循环执行微调，直至抽油机的电机频率在某一数值波动，此数即为最佳合理冲次对应的抽油机的电机频率；

步骤六，将步骤五中获得的抽油机频率按照电机转速公式转化为抽油机最佳冲次；

步骤七，按照步骤六中获得的抽油机最佳冲次数值调节抽油机冲次。

2.根据权利要求1所述一种抽油机最佳冲次调节方法，其特征在于：步骤一中所述利用电机功率限定技术筛选确定变频器允许的变频范围的具体实现路径如下：

在保证电机不会被烧坏的前提下，将某一电机频率设为初始的当前频率，通过检测变频器的三相瞬时电流和瞬时电压，将其各相对应电压与电流相乘并求和，计算得到当前电机的瞬时功率，以通讯方式将瞬时功率传送至智能控制卡进行功率判定，即当前功率大于0.98倍电机额定功率时，停止增加电机频率并下调5Hz作为起始频率；若不大于0.98倍的额定功率，一直增加到最大允许瞬时功率所对应的频率，并将抽油机最大频率设定为起始频率，并按照一定的步长逐步降低频率进行微调运行。