论文部分内容阅读
石油作为重要的战略物资,在国民经济发展、国防工业等领域发挥不可替代的作用。现阶段我国原油生产以低渗、低产油井为主,表现出油层供液能力不足、油井间歇出油的特征,常见的常开不关或依据经验人工设定开关机时间等控制方式存在电能利用率低、机械磨损快、适应性差等缺陷,降低了油田企业的综合经济效益。同时,由于油田生产的特殊性,油井位置分布广泛,难以实施集中化管理。针对这一问题和背景,结合低渗油井渗流规律以及抽油机系统的实际情况和特点,论文研究了灰色系统理论在油井间抽控制中的应用,利用软测量技术实现对油井空抽特征的提取,采用智能算法对油井开、关机时间进行滚动优化,避免空抽的发生,使抽油机系统工作在最佳状态。此外为了适应智能油田发展需要,采用GPRS无线通讯网络实现油田远程监控,提高油田智能化水平。本文主要工作、结论和成果有: 介绍了油井油液抽汲系统的构成及低渗井油液抽汲过程中面临的问题,指出传统控制方式的缺点和不足,提出以智能间歇抽油代替传统控制方式,解决低渗井空抽问题。并对间歇抽油控制技术研究现状和发展趋势进行了介绍; 介绍了我国低渗油田的分布和特征,研究了油层渗流规律及低渗油田常见开发技术,研究软测量技术在采集抽油机驱动电机电参数中的应用,分析了智能油田建设对开发低渗油田所起的作用; 研究利用灰色理论预测石油企业年产油量、年销售收入的方法,通过建模分析,选择合适的算子对数据进行预处理,提高预测精度;重点研究了灰色预测控制技术在油井间抽控制中的应用,建立灰色控制模型,完成对抽油机启停控制,避免空抽发生; 结合工程化和实用化思想,设计了油井间抽节能电控系统,通过编制相应控制算法程序和保护算法程序,由智能测控装置发出控制命令,实现油井间抽控制和保护功能;同时利用工业组态软件设计上位机监控系统,采用GPRS无线通讯模块,使智能测控装置和上位机能够远程通讯,实现对抽油机系统的远程监控; 在实验室内采用精密测试电源对测控装置功能进行试验验证,分析设计不足之处,并进行改进。在油田现场对控制系统进行现场试验,验证系统的功能及可靠性。通过在延长石油集团川口采油厂丛649-3井进行的现场实验,实验结果表明:本文采用的基于灰色预测控制的油井间抽控制方法切实可行,能够解决低渗油井空抽问题,准确完成抽油机间抽控制及故障保护功能,有效降低油田的电能损耗,充分挖掘低渗油田生产潜能,提高了油田生产企业经济效益,保障了抽油设备的可靠运行,具有良好的工程应用价值。