基于边缘计算的智能抽油机控制器研究与应用

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抽油机是油井采油的关键设备,是油井能耗的主要组成部分,其运行效率一直备受关注。低渗透油井供液能力差是导致抽油机运行效率低下的重要原因。因此降低低渗透油井抽油机运行能耗并提高运行效率具有重要的意义。本文以低渗透油井降本增效为目标,结合智能抽油机控制与边缘计算技术,研究基于边缘计算的智能抽油机控制系统,主要从间抽周期控制、冲次调整二个方面开展研究。基于灰色系统的间抽周期控制,通过确定开井和关井时间达到间抽周期的控制。对间抽油井的渗流特性和灰色特性进行分析,然后运用GM(1,1)幂模型确定合理的开井和关井时间,以此来减少抽油机的运行时间,达到节能降耗的效果。基于泵充满度的冲次调整控制,通过对不同冲次时的供采平衡特性进行分析,研究抽油机冲次提高对井下采油效率的影响。根据抽油机运行过程中电机功率与泵充满度变化的相关性,确立电机实际功率随泵充满度的变化关系。引入冲次随泵充满度变化的调节方案,通过当前冲次值与当前泵充满度,确定下一阶段合理的冲次值,以此来提高抽油机运行的效率,达到高效生产的目的。现场运行实验表明,设计的智能抽油机控制系统实现了抽油机智能间抽控制与冲次调整控制功能,可以有效降低抽油机运行时间,提升抽油机运行效率,能够满足油井生产对节能增效的需求,具有重要的应用价值。
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