智能采油控制系统研究

作     者：白殿春 

作者单位：沈阳工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：白山

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：有杆抽油 单片机C8051F015 模糊控制 节电 

摘      要：有杆抽油泵采油是国内外油田应用广泛的采油方式。由地面抽油机、抽油杆和井下抽油泵组成的有杆抽油系统是石油生产的耗电大户。油井在开采中后期(又称为末期油井)由于产量减少、液面低、液面不稳定，在开采过程中抽油机的冲程效率不能得到有效的利用，造成开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重。由于抽油机过剩的抽油能力，随着油田原油的不断开采使得油井空抽现象也越来越严重。因此，很有必要开发研究一种新型的智能型节能抽油装置，改变抽油泵长期处于低效做功的状态，使其工作方式与油井实际负荷匹配，保证每次都抽油，不做无用功，减少低效甚至无效抽取，从而达到降低电费开支，减少维护成本，提高运行效率，降低了机器损耗，增加抽油机的使用寿命的目的。 油井产量的大小、井下液面的高低是决定智能采油的前提条件，由于井下液面的勘探具有一定的困难，目前没有合适的直接测量手段来测量井下液面的高低，而计量油井的产量可以间接的反映出井下液面的高低。称重式单井计量器采用称重的方式对流经计量罐的原油进行称重，实现油井产液量的在线测量。功率变送器可以检测抽油机的能量的消耗。本文提出了采用模糊控制的方法，控制抽油机的冲程次数到一个合理的范围内。由于目前许多井上已经配备了变频器，本文采用通过控制变频器的方法来调节抽油机的冲程次数。 课题研究的系统由单片机C8051F015和各种接口组成。在变送器的选型和接口设计，模糊控制器设计，人机对话界面设计上作了很多工作。