动液面连续检测技术与抽油机的变频连锁控制试验

李智（大港油田公司第三采油厂,河北沧州061023）

张瑞延（大港油田公司信息中心,天津300280）

动液面连续检测技术与抽油机的变频连锁控制试验

李智（大港油田公司第三采油厂,河北沧州061023）

张瑞延（大港油田公司信息中心,天津300280）

动液面对于确定油井合理的生产制度具有重要意义。动液面连续检测技术，实现了油井动液面数据的准确连续的的录取。与变频器相结合的变频连锁控制应用，可以动液面实时监测数据为依据，实现抽油机井工作制度的自动调整优化，提高了抽油机井生产效率。

动液面；变频连锁；生产效率

抽油机井工作制度的调整，大多采取更换皮带轮的方式，若调整后的工作制度不能满足地层供采关系，还需再次更换皮带轮调整工作制度。因此大大影响了抽油机井的生产效率。

开展动液面连续检测与变频器相结合的变频连锁控制试验，通过动液面的变化，实现抽油机井工作制度的自动调整优化。将对油田高效、安全生产以及节能降耗、提高油井生产效率具有重要意义。

1 基于亚声波的动液面连续检测技术的应用

亚声波具有以下特点：

（1）次声波的传播速度和可闻声波相同；

（2）频率低，不易被大气和水吸收；

（3）波长长，具有很强的穿透能力。

基于上述特点，选择亚声波作为回波信号。它在油套环形空间内传播距离远，能量消失慢，能够有较强的灵敏度和测试能力。

2014年，大港油田先后在10口油井试验性应用了动液面连续检测技术。

表1 动液面连续检测装置效果对比

2 变频连锁控制试验

在动液面连续检测装置正常应用的前提下，远传终端部分与变频器的数据对接，即可实现抽油机井工作制度的自动调节。

远传终端部分与变频器对接后，通过客户端软件的升级，设定液面上下限、工作频率上下限、频率调节步幅、以及频率调节时间间隔等内容。

图1 控制参数设定界面

3 试验效果

官47-5井进行变频连锁控制试验，设定动液面上限1400米，下限1450米，液面不在范围内时每2天调节4HZ，即0.17 n/ min。

3.1 供液能力

图2和图3分别为官47-5井变频连锁控制前后，在网络平台截取的液面波形图和示功图。试验变频连锁控制后，底层供液能力得到明显改善。

图2 变频连锁控制前后液面波及接箍波形图

图3 官47-5变频连锁控制前后示功图

图4 官47-5泵效曲线图和井口产液曲线图

3.2 运行参数

该井的冲次随油井频率的变化而变化，频率从46Hz下降30hZ，冲次1.98 n/min下降1.28 n/min，有功功率9.37KW降低到7.45KW，降低了1.92KW。

3.3 产液情况

图4为官47-5井的泵效和产液变化曲线。随着冲次的自动调节，表现为泵效提高，从25%提高到45%，产液量从5.2t/d提高到5.8t/d，同时，产油量从1.87t增长到2.10t，在节能降耗效果良好的情况下，油井潜力也得到了最大的发挥。

4 结语

动液面连续检测技术实现了动液面数据的实时监测，完善了油田开发资料。通过与变频器结合，闭环控制可实现液面深度范围内的自动调节，提高油井生产效率，提升油井的自动化管理水平、减少工人劳动强度。

[1]万晓凤，易其军，雷继棠，丁卯，张燕飞.动液面远程自动连续测量装置实现[J].工程设计学报，2013，(6)：260-264.

[2]陈思维.油井动液面远程在线监测技术应用[J].石油石化节能（技术应用版），2013，(12)：18-24.

[3]闽贵堂．动液面连续监测技术在间抽油井上的应用[J]．石油工程建设，2012,38(5):61-62．

[4]任建，王平，于天津．抽油机动液面回音信号的声速提取方法[J]．工业仪表与自动化装置，2008，38：63-65．

[5]李明，任桂山，刘晴，陈津刚．基于声波法的井下参数自动采集技术在大港油田的试验[J]．中国石油的化工，2012，1：50-51．