基于物联网的抽油机井系统效率实时计算技术研究.pdfVIP

石 油 地 质 与 工 程 2013年 1月 PETROLEUM GEOLOGYANDENGINEERING 第 27卷 第 1期 文章编号 ：1673—8217(2013)01—0134—03 基于物联网的抽油机井系统效率实时计算技术研究 关成尧 ，檀朝东 ，田春华。，曹书瑜 ，张立会 ，闫学峰 (1．中国石油大学 (北京)，北京 昌平 ，102249；2．北京雅丹石油技术开发有限公司； 3．IBM(中国)研究院；4．中国石油青海油 田公司) 摘要 ：开发 了基于物联 网技术的，依据抽油机井的电机 、功图、井 口压力、动液面等参数实时计算系统效率及能耗指 标的计算模型，包括 电机损耗模型、井筒多相流计算模型、举升指标计算模型等 ，形成 的计算软件在油 田进行 了实 际应用。该计算模型明确 了抽油机井的实时系统损耗构成 ，可为油田的节能降耗提供实时数据分析。 关键词 ：抽油机井 ；系统效率 ；分解计算；实时分析 中图分类号：TE313 文献标识码 ：A 随着油田自动化技术和远程实时采集数据技术 2．1 主要参数的处理 的发展_1]，新的物联网的技术理念也融入了油气 2．1．1 电参数的处理 田的生产过程之中[6 ]。为了提高抽油机井系统效 随着物联 网数据采集技术的进步 ，电参数可以 率及损耗监测分析 的实时性 ，需要研究应用基于物 采集电压、电流、功率因数 (曲线)，以及据此可 以获 联网技术的抽油机井系统效率及损耗构成的模 型， 得有功功率 (曲线)、无功功率 (曲线)。 为油田的节能降耗提供实时的数据支撑 。 (1)有功功率等 曲线的处理 。①判断上下冲程 1 系统效率分析计算模型思路 线 ：根据数据采集 中的时钟统一，可以取得仪器仪表 的时钟统一。②有功功率：曲线必须需上冲程、下冲 随着物联 网技术 的发展 ，目前可以实时高效地 程分别求积分面积得正功面积 A1、A2和负功面积 采集抽油机井的油压、套压 、回压、电参数 、功 图、油 A3、A4，这里的两个负功面积 A3、A4可能是不存 温等主要参数。动液面 目前还没有成熟的实时测试 在的。而据此计算 的有功功率分别为 P ，P ， 手段 ，仍要人 工测试 ；产液量 能够做到 实时计 PA3，PA4。 算口 ]。这些实时测试 的参数为系统效率的实时计 (2)负向发电功率 的处理。负功面积 A3、A4 算提供了数据支撑。物联网系统把单井及边远站库 在实际应用中可以部分的回馈电网，部分被用电设 采集的数据采用无线传感 网、专网和公网无线技术 备利用 ，一般认为大约有 40 可以被利用 ，同时负 (融合 WSN、Mcwill、WiMAX、WiFi、3G、GPRS、 向发电也会产生谐波污染，增加 电网线路的损耗 。 CDMA、卫星等无线传输技术)组成无线异构网络来 实际的有功功率计算采用有功功率曲线积分法。 进行数据传输 ；其余计量间、中转站、联合站等站库 P。 一 PA1+ PA2～0．4(PA3+ PA4) (1) 和距站库较近井场的生产数据及视频信号