專利名稱：抽油機智能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計一種油田抽油機控制技術(shù)，尤其是抽油機智能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在我國各大油田不像中東的油田那樣有很強的自噴能力，有相當(dāng)一部分低滲透的低產(chǎn)油井，其中往復(fù)式有桿抽油系統(tǒng)會出現(xiàn)供液不足的情況。所謂供液不足即油井液面低于抽油泵吸入口，出現(xiàn)這種情況就會使抽油裝置出現(xiàn)空抽現(xiàn)象。若抽油裝置出現(xiàn)空抽，就會浪費電能，同時將導(dǎo)致抽油泵、抽油桿、油管等磨損、壽命縮短。據(jù)有關(guān)報導(dǎo)，抽油機的運行效率特別低，在我國平均效率為25.96％，國外平均水平為30.05％。我國大部分油田對這種現(xiàn)象的經(jīng)驗解決方法是間抽，間抽控制的原始做法是派人定時到油井去開停抽油機，使抽油機開一段時間停一段時間，即使在發(fā)達國家，目前也還有不少油井采用這種人工控制方式，以便解決抽油機的低效和浪費問題。這種做法每天要派人去井場操作好幾次，經(jīng)過長期試驗才能摸索出適合各油井的間抽規(guī)律，費工費時。于是有地油井引入了定時鐘，只需設(shè)定開、停機時間，便能自動地進行間抽控制，這雖然減少了人工，但仍然無法解決令抽油機的工作能力動態(tài)地響應(yīng)油井負荷的變化，達到抽、停時間間隔為最優(yōu)化，同時還有可能會影響油井的產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在不影響油產(chǎn)量的情況下可以及時有效地判斷井口是否出油，快速、有效地控制抽油機的啟停時間，使抽油機的停井時間最長，開井時間最短的抽油機智能控制系統(tǒng)，它解決了目前其它技術(shù)存在的缺點，本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，它是由人機對話界面、適配器、工控機、信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器、流量信號采集傳感器、液位傳感器、電機控制系統(tǒng)、電機連接而成，人機對話界面與工控機由適配器連接；在工控機的輸入端由電纜連接著信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，其輸出端由電纜連接著數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器；信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的輸入端通過電纜與流量信號采集傳感器和液位傳感器相連；數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器的輸出端通過電纜與電機控制系統(tǒng)連接，電機控制系統(tǒng)與電機連接；在工控機內(nèi)裝有抽油機智能控制程序。
該系統(tǒng)功能主要由計算機控制程序?qū)崿F(xiàn)。全套系統(tǒng)的主要功能是通過流量開關(guān)判斷有油無油，根據(jù)初值動態(tài)計算最優(yōu)停開時間，以計算結(jié)果去控制油井電機，并配有人機界面動態(tài)顯示抽油過程。
該技術(shù)采用工控機輸入端配接信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、流量信號采集傳感器和液位傳感器，輸出端配接數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器和電機控制系統(tǒng)來控制抽油機電機的方式，在不影響油產(chǎn)量的情況下可以及時有效地判斷井口是否出油，快速、有效地控制抽油機的啟停時間，使抽油機的停井時間最長，開井時間最短。該控制系統(tǒng)能選擇和控制最優(yōu)的停開井時間，達到耗電最小又不影響油井產(chǎn)量，同時延長設(shè)備壽命，只要選擇合適的初值，該系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確計算所需結(jié)果，而且其優(yōu)化結(jié)果是跟蹤地質(zhì)條件、油井條件、注水等生產(chǎn)工藝措施的變化，始終保持一動態(tài)的最優(yōu)停開時間。除了優(yōu)化停開時間比，同時優(yōu)化停井時間和開井時間總的周期，如停30小時開10小時與停300小時開100小時停開時間比是一樣的，但他們的優(yōu)化周期不一樣，優(yōu)化周期用數(shù)學(xué)上“瞎子爬山法”的方法計算，一般情況下工人都或多或少有此經(jīng)驗，只要確定初值不是差得太多，都可以經(jīng)上述優(yōu)化確定最佳停開時間。
四

圖1為抽油機智能控制系統(tǒng)示意圖，圖中1、人機對話界面2、適配器3、工控機4、信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器5、數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器6、流量信號采集傳感器7、液位傳感器8、電機控制系統(tǒng)9、電機
圖2為抽油機智能控制程序圖
五具體實施例方式在圖1中，人機對話界面1與工控機3由適配器2連接；在工控機3的輸入端由電纜連接著信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器4，其輸出端由電纜連接著數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器5；信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器4的輸入端通過電纜與流量信號采集傳感器6和液位傳感器7相連；數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器5的輸出端通過電纜與電機控制系統(tǒng)8連接，電機控制系統(tǒng)8與電機9連接；在工控機3內(nèi)裝有抽油機智能控制程序。
在圖2中，抽油機智能控制程序為
unit Unit1；interfaceuses　　 Windows，Messages，SysUtils，Variants，Classes，Graphics，Controls，F(xiàn)orms，　　 Dialogs，ExtCtrls，StdCtrls，　　 OleCtrls，MPlayer，　　 MSCommLib_TLB，Gauges；<!-- SIPO <DP n="3"> --><dp n="d3"/>typeTForm1＝class(TForm)　　Image1TImage；　　Image2TImage；　　Image3TImage；　　Timer1TTimer；　　Image4TImage；　　Image5TImage；　　Label1TLabel；　　Image6TImage；　　Label2TLabel；　　Label3TLabel；　　Label4TLabel；　　Label5TLabel；　　Label6TLabel；Label7TLabel；Label9TLabel；　　Panel1TPanel；　　GroupBox1TGroupBox；　　GroupBox2TGroupBox；　　Label10TLabel；　　Label11TLabel；　　Bevel1TBevel；　　Label12TLabel；　　Label13TLabel；　　Label14TLabel；　　Edit2TEdit；　　Label15TLabel；　　Label16TLabel；　　Label17TLabel；　　Edit1TEdit；　　Edit5TEdit；　　Edit3TEdit；　　Timer2TTimer；　　Button1TButton；　　Button2TButton；　　Button3TButton；　　MSComm1TMSComm；　　Label18TLabel；　　Shape1TShape；　　Label19TLabel；　　Label8TLabel；<!-- SIPO <DP n="4"> --><dp n="d4"/>　　 Edit4TEdit；　　 Label20TLabel；　　 Label21TLabel；　　 Timer3TTimer；　　 MediaPlayer1TMediaPlayer；　　 procedure Timer1Timer(SenderTObject)；　　 procedure Timer2Timer(SenderTObject)；　　 procedure Button1Click(SenderTObject)；　　 procedure Button2Click(SenderTObject)；　　 procedure Button3Click(SenderTObject)；　　 procedure FormCreate(SenderTObject)；　　 procedure Timer3Timer(SenderTObject)；　　private　　 {Private declarations}　　 T1，T2，T3，t4tdatetime；　　 st0，stop0，st1，STOP1integer；　　oldstatusboolean；　　ainteger；public　　 {Public declarations}end；varForm1TForm1；implementation　　{$R*.dfm}　　function timetoint(ttdatetime)integer；var　　h，m，s，ttimeinteger；　　xstring；　　begin　　x＝timetostr(t)；　　if length(x)＞7 then　　 ttime＝strtoint(copy(x，1，2))*3600+strtoint(copy(x，4，2))*60+strtoint(copy(x，7，2))　　 else　　ttime＝strtoint(copy(x，1，1))*3600+strtoint(copy(x，3，2))*60+strtoint(copy(x，6，2))；　　timetoint＝ttime；<!-- SIPO <DP n="5"> --><dp n="d5"/>end；function getdata(Addrstring；chstring)single；varsendstring，recevstring1，head，temp1String；count，tou，weiinteger；xsingle；begin　　sendstring＝′#′+Addr+ch+chr(13)；　　head＝′＞′；　　 Form1.MSComm1.InBufferCount＝0；　　 recevstring1＝″；　　 count＝0；　　 if not Form1.MSComm1.PortOpen then　　 Form1.MSComm1.PortOpen＝True；　　 Form1.MSComm1.output＝sendstring；　　 while Form1.MSComm1.PortOpen do　　 begin　　 count＝count+1；　　 If Form1.MSComm1.InBufferCount＞0 Then　　recevstring1＝recevstring1+Form1.MSComm1.Input；　　 if pos(chr(13)，recevstring1)＞0 then　　 begin　　 if pos(head，recevstring1)＞0 then　　begin　　 tou＝Pos(head，recevstring1)；　　 wei＝Pos(chr(13)，recevstring1)；　　 temp1＝copy(recevstring1，tou+1，wei-tou-1)；　　 x＝strtofloat(temp1)；　　 getdata＝x；　　 break；　　end　　else　　begin　　 Form1.MSComm1.InBufferCount＝0；　　 //if count＞3000 then　　 Form1.MSComm1.output＝sendstring；　　 recevstring1＝″；　 　end；<!-- SIPO <DP n="6"> --><dp n="d6"/>　　 end；　　 if count＞30000 then　　 begin　　count＝0；　　getdata＝0；　　break；　　 end；end；　　Form1.MSComm1.PortOpen＝false；end；function getdata2(Addr2string；ch2string)string；varsendstring2，recevstring2，headString；countinteger；beginsendstring2＝′#′+Addr2+ch2+chr(13)；　　head＝′＞′；　　Form1.MSComm1.InBufferCount＝0；　　recevstring2＝″；　　count＝0；　　 if not Form1.MSComm1.PortOpen then　　Form1.MSComm1.PortOpen＝True；　　Form1.MSComm1.output＝sendstring2；　　 while Form1.MSComm1.PortOpen do　　 begin　　 count＝count+1；　　If Form1.MSComm1.InBufferCount＞0 Then　　begin　　 recevstring2＝recevstring2+Form1.MSComm1.Input；　　if recevstring2＝head then　　 break　　 else　　 begin　　 Form1.MSComm1.InBufferCount＝0；　　 //if count＞3000 then　　Form1.MSComm1.output＝sendstring2；　　recevstring2＝″；　　end；<!-- SIPO <DP n="7"> --><dp n="d7"/>　　 end；　　 if count＞30000 then　　 begin　　 count＝0；　　 break；　　 end；end；　　 Form1.MSComm1.PortOpen＝false；end；procedure yewei()；//液位var　　 Vcsingle；begin　　if form1.timer1.Enabled＝false then　　begin　　 Vc＝getdata(′01′，′0′)；　　 form1.label1.height＝252-round((Vc-3.7)*17.29)；　　 form1.label2.height＝252-round((Vc-3.7)*17.29)；　　end；　　if form1.timer1.Enabled＝true then　　 if getdata(′01′，′1′)＜1 then　　 begin　　Vc＝getdata(′01′′0′)；　　form1.label2.height＝0；//lable2 for oil pipe　　 form1.label1.height＝252-round((Vc-3.7)*17.29)；　　 end　　 else　　 begin　　 //form1.label1.height＝300；　　 //form1.label2.height＝form1.label1.height；　　 form1.label1.height＝252-round((Vc-3.7)*17.29)；　　 form1.label2.height＝252-round((Vc-3.7)*17.29)；　　 end；　　end；procedure TForm1.Timer2Timer(SenderTObject)；varl，ysingle；begin<!-- SIPO <DP n="8"> --><dp n="d8"/>yewei；if oldstatus thenbegin　　Getdata2(′02′，′000E′)；　　form1.timer1.Enabled＝true；　　form1.timer3.Enabled＝false；　　form1.MediaPlayer1.play；　　form1.Shape1.brush.Color＝clred；endelse　　 begin　　Getdata2(′02′，′0000′)；　　 form1.timer1.Enabled＝false；　　 form1.timer3.Enabled＝true；　　 form1.Shape1.brush.Color＝clyellow；　　 form1.mediaplayer1.stop；end；if oldstatus then//..........................................3<br/>begin　　 l＝getdata(′01′，′1′)；　　 y＝getdata(′01′，′0′)；　　 //form1.edit4.Text＝times；　　 if((1＞5)or(y＜3))then //..............................2　　begin　　 oldstatus＝false；　　 T3＝now；　　 st1＝timetoint(T3-T1)；　　//form1.edit6.text＝inttostr(st1)；　　 if St1＞＝st0 then //......................1　　 begin　　 st0＝st0+10；　　 stop0＝stop0-10；　　 form1.edit5.text＝inttostr(st0)；　　 form1.edit3.text＝inttostr(stop0)；　　 //T1＝T3；　　 end　　 else//.....................................1　　 begin　　 st0＝st0-10；　　 stop0＝stop0+10；　　form1.edit5.text＝inttostr(st0)；<!-- SIPO <DP n="9"> --><dp n="d9"/>　　 form1.edit3.text＝inttostr(stop0)；　　 //T1＝T3；　　 end；//...................................1....　　 end　　 else　　 begin　　 oldstatus＝true；　　 T3＝now；　　 end；　　 end　　else//........................................................3　　 begin　　 T4＝now；　　 stop1＝timetoint(T4-T3)；　　 if stop1＞＝stop0 then　　 begin　　oldstatus＝true；　　T1＝T4；　　end　　else　oldstatus＝false　　 end；end；procedure TForm1.Timer1 Timer(SenderTObject)；begin　　form1.Edit4.Text＝timetostr(now)；if a＝0 thenbeginimage2.Visible＝false；image3.Visible＝false；image4.Visible＝false；Label4.Visible＝false；Label6.Visible＝false；Label3.Visible＝false；Label8.Visible＝false；Label7.Visible＝true；Label5.Visible＝true；image1.Visible＝true；end；if a＝1 thenbegin<!-- SIPO <DP n="10"> --><dp n="d10"/>　　image1.Visible＝false；　　image3.Visible＝false；　　image4.Visible＝false；　　Label4.Visible＝false；　　Label5.Visible＝false；　　Label3.Visible＝false；　　Label7.Visible＝false；　　Label8.Visible＝true；　　image2.Visible＝true；　　Label6.Visible＝true；　　 end；if a＝2 thenbegin　　image1.Visible＝false；　　image2.Visible＝false；　　image4.Visible＝false；　　Label4.Visible＝false；　　Label6.Visible＝false；　　Label3.Visible＝false；　　Label8.Visible＝false；　　Label7.Visible＝true；　　Label5.Visible＝true；　　image3.Visible＝true；　　 end；if a＝3 thenbegin　　image1.Visible＝false；　　image2.Visible＝false；　　image3.Visible＝false；　　Label5.Visible＝false；　　Label6.Visible＝false；　　Label7.Visible＝false；　　Label8.Visible＝false；　　Label3.Visible＝true；　　Label4.Visible＝true；　　image4.Visible＝true；　　 end；if a＝0 thenbegin　　 a＝a+1；　　 end　　 else if a＝1 then<!-- SIPO <DP n="11"> --><dp n="d11"/>　　a＝a+1　　else if a＝2 then　　a＝a+1　　else　　a＝0；　　end；procedure TForm1.Button1Click(SenderTObject)；var　　 nstring；　　 m，kinteger；begin　　 　Val(form1.edit1.text，st0，m)；Val(form1.edit2.text，st0，k)；if(m＜＞0)or(k＜＞0)thenShowMessage(′您輸入的初始數(shù)據(jù)有誤，請重新輸入！′)elsebegintimer2.Enabled＝true；　　 n＝getdata2(′02′，′0000′)；　　 st0＝strtoint(form1.edit1.text)；　　 stop0＝strtoint(form1.edit2.text)；　　 T1；＝now；　　 oldstatus＝true；　　 end；end；//.........................procedure TForm1.Button2Click(SenderTObject)；begintimer2.Enabled＝false；timer1.Enabled＝false；Getdata2(′02′，′0000′)；form1.mediaplayer1.stop；end；procedure TForm1.Button3Click(SenderTObject)；beginform1.mediaplayer1.stop；application.Terminate；end；<!-- SIPO <DP n="12"> --><dp n="d12"/>procedure TForm1.FormCreate(SenderTObject)；beginform1.Timer1.Enabled＝false；form1.Timer2.Enabled＝false；Label6.Visible＝false；Label5.Visible＝false；end；procedure TForm1.Timer3Timer(SenderTObject)；beginform1.Edit4.Text＝timetostr(now)；end；end.
權(quán)利要求
1、抽油機智能控制系統(tǒng)，它是由人機對話界面(1)、適配器(2)、工控機(3)、信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(4)、數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器(5)、流量信號采集傳感器(6)、液位傳感器(7)、電機控制系統(tǒng)(8)、電機(9)連接而成，其特征是人機對話界面(1)與工控機(3)由適配器(2)連接；在工控機(3)的輸入端由電纜連接著信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(4)，在工控機(3)的輸出端由電纜連接著數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器(5)；信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(4)的輸入端通過電纜與流量信號采集傳感器(6)和液位傳感器(7)相連；數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器(5)的輸出端通過電纜與電機控制系統(tǒng)(8)連接，電機控制系統(tǒng)(8)與電機(9)連接；在工控機(3)內(nèi)裝有抽油機智能控制程序。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機智能控制系統(tǒng)，其特征是操作程序如下unit Unit1；interfaceusesWindows,Messages,SysUtils,Variants,Classes,Graphics,Controls,Forms,Dialogs,ExtCtrls,StdCtrls,OleCtrls,MPlayer,MSCommLib_TLB,Gauges;typeTForm1=class(TForm)Image1:TImage;Image2:TImage;Image3:TImage;Timer1:TTimer;Image4:TImage;Image5:TImage;<dp n="c1"/>Label1:TLabel;Image6:TImage;Label2:TLabel;Label3:TLabel;Label4:TLabel;Label5:TLabel;Label6:TLabel;Label7:TLabel;Label9:TLabel;Panel1:TPanel;GroupBox1:TGroupBox;GroupBox2:TGroupBox;Label10:TLabel;Label11:TLabel;Bevel1:TBevel;Label12:TLabel;Label13:TLabel;Label14:TLabel;Edit2:TEdit;Label15:TLabel;Label16:TLabel;Label17:TLabel;Edit1:TEdit;Edit5:TEdit;Edit3:TEdit;Timer2:TTimer;Button1:TButton;Button2:TButton;Button3:TButton;MSComm1:TMSComm;Label18:TLabel;Shape1:TShape;Label19:TLabel;Label8:TLabel;Edit4:TEdit;Label20:TLabel;Label21:TLabel;Timer3:TTimer;MediaPlayer1:TMediaPlayer;procedure Timer1Timer(Sender:TObject);procedure Timer2Timer(Sender:TObject);<dp n="c2"/>procedure Button1Click(Sender:TObject);procedure Button2Click(Sender:TObject);procedure Button3Click(Sender:TObject);procedure FormCreate(Sender:TObject);procedure Timer3Timer(Sender:TObject);private{Private declarations}T1,T2,T3,t4:tdatetime;st0,stop0,st1,STOP1:integer;oldstatus:boolean;a:integer;public{Public declarations}end;varForm1:TForm1;implementation{$R*.dfm}function timetoint(t:tdatetime):integer;varh,m,s,ttime:integer;x:string;beginx:=timetostr(t);if length(x)＞7 thenttime:=strtoint(copy(x,1,2))*3600+strtoint(copy(x,4,2))*60+strtoint(copy(x,7,2))elsettime:=strtoint(copy(x,1,1))*3600+strtoint(copy(x,3,2))*60+strtoint(copy(x,6,2));timetoint:＝ttime;end;function getdata(Addr:string;ch:string):single;varsendstring,recevstring1,head,temp1:String;<dp n="c3"/>count,tou,wei:integer;x:single;beginsendstring:=′#′+Addr+ch+chr(13);head:=′＞′;Form1.MSComm1.InBufferCount:=0;recevstring1:=";count:=0;if not Form1.MSComm1.PortOpen thenForm1.MSComm1.PortOpen:=True;Form1.MSComm1.output:=sendstring;while 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Form1.MSComm1.InBufferCount＞0Thenbeginrecevstring2:=recevstring2+Form1.MSComm1.Input;if recevstring2=head thenbreakelsebeginForm1.MSComm1.InBufferCount:=0;//if count＞3000 thenForm1.MSComm1.output:=sendstring2;recevstring2:=";end;end;if count＞30000thenbegincount:=0;break;end;end;Form 1.MSComm1.PortOpen:=false;end;<dp n="c5"/>procedure yewei();//液位varVc:single;beginif form1.timer1.Enabled=false thenbeginVc:=getdata(′01′,′0′);form1.label1.height:=252-round((Vc-3.7)*17.29);form1.label2.height:=252-round((Vc-3.7)*17.29);end;if form1.timer1.Enabled=true thenif getdata(′01′,′1′)＜1 thenbeginVc:=getdata(′01′,′0′);form1.label2.height:=0;//lable2 for oil pipeform1.label1.height:=252-round((Vc-3.7)*17.29);endelsebegin//form1.label1.height:=300;//form1.label2.height:=form1.label1.height;form1.label1.height:=252-round((Vc-3.7)*17.29);form1.label2.height:=252-round((Vc-3.7)*17.29);end;end;procedure TForm1.Timer2Timer(Sender:TObject);varl,y:single;beginyewei;if oldstatus 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n="c9"/>Val(form1.edit2.text,st0,k);if(m＜＞0)or(k＜＞0)thenShowMessage(′您輸入的初始數(shù)據(jù)有誤，請重新輸入!′)elsebegintimer2.Enabled:=true;n:=getdata2(′02′,′0000′);st0:=strtoint(form1.edit1.text);stop0:=strtoint(form1.edit2.text);T1:=now;oldstatus:=true;end;end;//.........................procedure TForm1.Button2Click(Sender:TObject);begintimer2.Enabled:=false;timer1.Enabled:=false;Getdata2(′02′,′0000′);form1.mediaplayer1.stop;end;procedure TForm1.Button3Click(Sender:TObject);beginform1.mediaplayer1.stop;application.Terminate;end;procedure TForm1.FormCreate(Sender:TObject);beginform1.Timer1.Enabled:=false;form1.Timer2.Enabled:=false;Label6.Visible:=false;Label5.Visible:=false;end;procedure TForm1.Timer3Timer(Sender:TObject);beginform1.Edit4.Text:=timetostr(now);end;end.。
全文摘要
抽油機智能控制系統(tǒng)是一種油田抽油機控制技術(shù)，它解決了目前其它技術(shù)存在的缺點，在抽油機智能控制系統(tǒng)中，人機對話界面與工控機由適配器連接；在工控機的輸入端由電纜連接著信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，其輸出端由電纜連接著數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器；信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的輸入端通過電纜與流量信號采集傳感器和液位傳感器相連；數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換器的輸出端通過電纜與電機控制系統(tǒng)連接，電機控制系統(tǒng)與電機連接；在工控機內(nèi)裝有抽油機智能控制程序；該技術(shù)在不影響油產(chǎn)量的情況下可以及時有效地判斷井口是否出油，快速、有效地控制抽油機的啟停時間，使抽油機的停井時間最長，開井時間最短。
文檔編號E21B44/00GK1811623SQ20061001741
公開日2006年8月2日 申請日期2006年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月16日
發(fā)明者杜辛欣 申請人:杜辛欣