基于ZigBee技术的石油开采过程的远程监控系统

设计了一种基于ZigBee无线通信技术的石油开采远程监测系统:在油井现场组建的ZigBee网络采集抽油机工况;采集数据通过3G网络传输到远端的监控中心,并依此实现对抽油机工况远程实时监控和异常状况预报。该系统通过专家系统模型对抽油机示功图数据进行分析对比判断抽油机的工况。     

提高抽油机井皮带使用寿命的措施探讨

在油井生产管理中,由于抽油机皮带断,造成的油井停抽不但直接影响到油井的正常生产,而且增加了工人的劳动强度。尤其是在夜间和雨天,由于抽油机皮带断导致的停机往往发现不及时,而且夜间和雨天更换皮带难度大,使得停机时间较长,严重的影响了产量,并且皮带的不正常使用数量增加会直接增加原油的生产成本。通过对抽油机皮带的受力和破坏形式的分析,从而找出减轻抽油机皮带磨损的措施,提高抽油机皮带的使用寿命。     

不同抽油机井系统效率计算模型研究与节能效果

为降低油井生产能耗和提高系统效率,油田应用了多种新型节能抽油机,但缺乏节能抽油机特性与节能效果及其选型理论的研究。为此,基于常规游梁式抽油机、异相型抽油机、调径变矩抽油机、异型抽油机和皮带式抽油机的工作动态特性,建立了不同抽油机的油井地面效率计算模型,并运用抽油杆柱纵向振动的一维有阻尼波动方程,以悬点运动规律和井下泵的受力状况为边界条件,建立了抽油机井地面功图与泵功图的计算模型;井下举升效率和系统效率计算模型。研究不同抽油机井的系统效率和节电率,分析了不同井液黏度和不同下泵深度对抽油机井系统效率的影响。结果表明,与常规游梁式抽油机相比较,其它四种抽油机都能达到提高系统效率和节电节能的目的,其中皮带式抽油机的系统效率为最高,相对于常规游梁式抽油机井提高9.06%,节电率为22.36%;随着井液黏度的增大,油井生产系统效率均降低,皮带式抽油机井的下降幅度较小,适合于稠油井的应用;抽油机井存在油井生产系统效率最高的合理下泵深度(或合理沉没度)。     

油田安全信息的远程监控技术研究与实现

以油田安全监控系统研发为背景,阐述GPRS(通用无线分组业务)技术的特点及安全监控系统的作用,提出基于GPRS的油田安全信息无线监控系统的技术方案、系统组成和监控软件的设计。由现场监控终端、GPRS网络、监控中心服务器构成的系统对油井、抽油机、计量站点的工艺参数、设备工作状态、泄漏、防盗等实现远程监控。该系统在油田生产安全中发挥重要作用,具有实用价值和推广意义。     

基于PLC和组态软件的煤矿皮带运输机监控系统的设计

针对现有的煤矿皮带运输机监控系统设计过程复杂、开发周期较长、用户自主开灵活性较差等缺点和不足,提出了采用计算机和组态软件构成地面监控主站,采用可编程逻辑控制器(PLC)及其专用编程软件构成井下监控分站,基于现场总线的煤矿皮带运输机监控系统的新型设计方案,最后给出了皮带运输机监控系统的设计结果与运行情况。该设计方案可以有效地缩短皮带运输机监控系统的开发周期,使皮带运输机监控系统具备装置配置灵活、用户开发使用方便等优点,安全性、快速性、经济性等方面都有显著的改善和提高。     

低产油井抽油机原理及动力学研究

针对现有抽油机应用于低产油井时体积大、重量大、能耗高、效率低的问题,提出一种低产油井抽油机,实现体积小、重量轻、效率高、能耗低。通过理论分析,建立了该机型的运动和动力学模型。通过实例计算、室内和现场试验表明,该机型减速器输出轴净扭矩和电动机有效输出功率波动较小,全周期做正功,提高了电动机瞬时利用率和系统效率,节能效果明显。     

抽油机井系统动态实时分析模型

针对传统示功图测试方法的不足,根据电机直接转矩控制理论和抽油机运动学、动力学原理,建立抽油机井系统动态实时分析模型.该模型根据油井实测电流、电压计算电机的输出扭矩,结合抽油机动力传递过程和减速箱的平衡原理,计算减速箱的净扭矩和油井负荷扭矩,根据抽油机的扭矩因数,计算得到光杆示功图.实例分析表明,油井电参数测量是一种高精度可靠的测量手段,利用所建模型计算得到的扭矩曲线及示功图与现场实际资料吻合较好,很好地反映了抽油机井的运行状况,可实现油井系统动态实时分析.     

基于移动终端的示功仪远程监测系统

为解决在油田中对抽油机的参数进行实时监控和及时掌握抽油机的工作状态等问题,提出一种基于移动终端的油井远程监测系统.此系统由数据采集、数据传输、数据处理和视频监控等四部分组成,其中数据采集部分是利用单片机控制传感器采集数据;数据传输部分是利用Wi Fi模块在本地和云端之间实现数据交互;数据处理部分是通过代码实现画示功图;视频监控部分是利用路由器作为一个"桥"实现摄像头和手机的连接.此系统可以通过Android手机APP和微信公众号来实现.最后完成了整个系统的制作,并通过仿真实验验证了此系统的可行性和有效性.该系统为抽油机参数检测及其工作状态监控提供了极大的便利,同时也减轻了工作人员的负担.     

基于GPRS的抽油机监控系统的开发

油井地理位置分布分散,所处环境恶劣,而目前大多数油田仍采用人工方式进行监控,这就导致浪费大量人力,现场采集的数据返回不及时以及花费成本高等一系列问题。针对这些问题,设计开发了一套基于GPRS的抽油机监控系统,分为远程数据采集、无线传输、上位机监控中心三个部分,完成了对单片机开发板GPRS传输模块以及监控页面的设计与实现。系统具有体积小、功率低、运行稳定的特点,可以很好的实现数据的实时监测、故障报警、功图绘制、远程控制等功能。     

注重功率平衡提高抽油井系统效率

有杆泵采油占我国油井的80%,由于与抽油机联合工作的井下抽油泵载荷交替变化造成地面系统工作不平稳,加剧了动力系统的无功消耗,导致抽油系统的低效率运行,造成了巨大的能源浪费。通过抽油机电机的输入功率等电参数、油井示功图、油井生产参数的测试、录取和系统效率计算工作,对测试数据进行系统的节点分析,确定了造成抽油机系统效率低的因素,提高抽油机系统效率的目的。     

抽油机皮带和盘根松紧度对能耗影响

优选了各种不同型号的皮带进行能耗试验,总结了皮带和盘根的日常操作标准。抽油机井电机皮带和井口盘根是影响抽油机传动效率的的两个重要因素,皮带和盘根的松紧度对抽油机的系统效率和耗电量有直接影响,     

低渗透油藏油井间开生产技术研究与应用

针对长庆油田第三采油厂抽油机系统运行现状进行分析,结合低渗透油藏渗流规律,从油井间开机理分析入手,在确保油井不减产的前提下,摸索油井间开规律,经过现场与理论论证,准确确定了不同产量油井间开周期,解决了低产低效井能耗高、泵效低的问题,取得了较好效益     

成果推广

采油井抽油机故障报警系统是采用无线电技术、计算机技术和数字通讯技术研制的、专供油井抽油机故障报警使用的信息远传及控制系统.该系统由中心接收机和故障报警终端组成.每台中心接收机在提供故障信息汉字滚动显示时,可支持99个故障报警终     

低渗透油藏油井间开生产技术研究与应用

针对长庆油田第三采油厂抽油机系统运行现状进行分析,结合低渗透油藏渗流规律,从油井间开机理分析入手,在确保油井不减产的前提下,摸索油井间开规律,经过现场与理论论证,准确确定了不同产量油井间开周期,解决了低产低效井能耗高、泵效低的问题,取得了较好效益     

含水级别与盘根扭矩能耗的关系探讨

本文通过时抽油机盘根扭矩测试扳手的现场应用,测试油井在不同含水级别下应用该装置后的能耗情况,对比各项数据进行分析,得出含水级别的高低,是影响抽油机盘根扭矩测试扳手节约能耗的重要因素。     

PC BASED可编程控制系统在油井现场数据采集中的应用

针对目前石油行业油井现场数据监控实际情况,提出了由GPRS网络作为数据通讯渠道的、针对现场的各项工况数据进行采集和传输、并可对现场设备进行远程控制的基于PC BASED可编程控制系统。该系统强大的软硬件功能解决了许多前所未有的问题,它不仅使油井管理数字化,而且建立了一个有利于油田生产的最佳数据管理平台。     

抽油机刹车防盗装置的研制

抽油机刹车是抽油机系统的重要组成部分,由于受油区生产环境的制约,刹车频繁被盗,大部分抽油机没有安装刹车。在设备维护时临时安装刹车,增加了施工作业工作量,延长了停井维护作业时间。采用刹车蹄轴焊接防护、加装护套等防盗措施,未从根本上解决刹车被盗问题。鉴于此,研制了抽油机刹车防盗装置。该抽油机防盗刹车采用护套内置花键[1]蹄轴和刹车销花键螺母,与弹性销钉、强磁盖板及渗碳[2]蹄轴限位套等技术,与原防盗技术相比,防盗性能大幅提高,杜绝了刹车被盗现象,同时便于对刹车系统进行调整和更换,满足了生产实际的需要。通过现场9口油井的初步试用结果表明,该防盗刹车装置具有较高的推广价值和广阔的应用前景。     

PLC在运输控制系统中的应用

本文阐述了皮带运输机的电气控制系统及其主要特点,该系统设置了现场控制站和一个控制主站,建立了通讯网络,实现了对胶带运输机系统设备的CRT集中监控．取得了提高生产效率、减少现场操作人员、提高安全性的良好效果。最后还介绍了实现系统自诊断的方法和技巧。     

便携式油井示功图测试仪的研制

示功图是分析抽油机与抽油杆工作的重要手段.针对当前采油现场示功图测试设备存在的缺点和未来的发展趋势,提出了基于加速度传感芯片的无绳化、便携式示功图测试仪的设计方案,详细介绍了加速度信号和载荷信号的采集、处理、显示及数据传输等电路的硬件实现,并完成了电池供电与监测、人机交互电路的设计.现场试验结果和分析表明,该测试仪具有较高的测量精度,对游梁式抽油机冲程测量最大相对误差≤2.3%,对皮带式抽油机冲程测量最大相对误差≤1.8%.     

抽油井地面示功图的回归分析

运用多元统计分析理论，结合理论研究成果和现场实际经验，对在抽油井现场收集的实测示功图进行了回归分析，给出了一种在正常稀油抽汲工况下预测示功图的方法．计算结果表明，这种方法预测出的几种具有代表性工况的系统效率均在现场实际公认的取值范围内，该方法可应用于抽油机的动力优化设计和分析．