[发明专利]一种抽油机井自动控制方法

权利要求书

1.一种抽油机井自动控制方法，其特征在于：包括使用抽油机的电参数实现油井连续运行过程中井前实时闭环控制和根据油井供液情况实现间抽运行过程中启停时间自适应整定的智能间抽控制；

所述油井连续运行过程中井前实时闭环控制的具体步骤如下：

步骤1：抽油机运行过程中，高速采集有杆泵抽油机井变频器前的输入电流、电压、有功功率和功率因数；

步骤2：将步骤1测得的有功功率进行均值滤波，消除电网噪声干扰，并获得一个完整周期有功功率曲线；

步骤3：通过获得的有功功率曲线，提取有功功率数据的特征值，对当前抽油机井的运行冲次进行寻优，使抽油机井在最优冲次下运行；

步骤4：对抽油机井进行实时连续控制；

抽油机以最优冲次运行时，以得到的电功率特征值为设定值，被控对象为电机，通过控制变频器实现电机调速，计算实测的每个周期有功功率特征值为被控量，检测泵抽空情况，对抽油机井进行实时监测与优化控制；

步骤5：对抽油机井进行紧急故障控制；

通过现场输入抽油机井的抽油泵直径、泵挂深度、实际冲程、平衡半径、抽油机几何尺寸、平衡配重、曲柄旋转方向，通过状态重构机理模型建立紧急故障时抽油机井运行过程，并生成对应的电流样本、电压样本和电功率样本；

步骤6：计算上述电功率样本的四个特征值，包括一个周期的电流平均值、电流最大值、功率平均值和功率最大值，并生成皮带断裂、抽油杆脱断、柱塞遇卡三种紧急故障的特征阈值及诊断规则，获得实测电功率的四个特征值后进行诊断，并对抽油机井进行停井控制并警示；

所述根据油井供液情况实现间抽运行过程中启停时间自适应整定的智能间抽控制的具体步骤如下：

步骤11：停井控制；抽油机运行期间，当检测到抽油机井泵抽空后，控制抽油机停止运行，进行摆动，确定此时抽油机井运行时长；

步骤12：起抽控制，其步骤如下：

步骤12.1：给定初始停井时长t₀，t₀后起抽，根据步骤11运行时长的确定方法记录抽油机运行时间T₀；

步骤12.2：停井时长寻优；延长停井时长，步长为15min，t₀＝t₀+15min，依据步骤11运行时长的确定方法记录此时抽油机运行时长T，若T＞1.25T₀，T₀是运行时长的最佳值，则执行步骤12.3；若T≤1.25T₀，则执行步骤12.4；

步骤12.3：更新T₀，令T₀＝T，返回执行步骤12.2；

步骤12.4：停止寻优；以当前记录的停井时长t₀为间抽井的最佳停井时长，并使间抽井以停井时长为t₀，步骤11确定的运行时长为抽油时长的间抽制度运行。