摘要：論述了在日常的生產(chǎn)管理中所遇到的一些低油流供給井，由于受到地層條件的限制，隨著地下液體不斷被采出，無(wú)法得以地下調(diào)整，油流供給發(fā)生間斷，在各種地面抽汲參數(shù)都達(dá)到最小的情況下，而采用一種新工藝OEC—3A型微電腦采油控制器，實(shí)現(xiàn)間歇出油井合理的生產(chǎn)制度，降低抽油機(jī)能耗及設(shè)備磨損，保證油井在較佳的生產(chǎn)制度下合理生產(chǎn)。
　　關(guān)鍵詞：微電腦采油控制器，工藝原理，效果分析
　　間歇出油井是油田開發(fā)和油井管理中常遇到的一種低產(chǎn)井，由于該類型井本身的特點(diǎn)，地下治理和地面調(diào)整相對(duì)困難，但為了適應(yīng)油田的發(fā)展，本著“高水平、高效益，可持續(xù)發(fā)展”的要求，從采油工藝入手，治理間歇出油井，勢(shì)在必行。通過OEC—3A型微電腦地面控制設(shè)備，確定油井間開時(shí)間，使油井井底生產(chǎn)流壓與油井抽汲能力相適應(yīng)，減少空耗，保證油井的正常產(chǎn)出能力，降低能耗。
　　一、OEC—3A型微電腦采油控制器
　　OEC—3A型微電腦采油控制器是一種獲得國(guó)家專利，高技術(shù)含量，具有人工智能模仿的模糊控制的微電腦節(jié)能產(chǎn)品，可用于中低產(chǎn)油井及流量間歇出油井的自動(dòng)控制，它通過置于電控柜中內(nèi)置的電子傳感裝置采集數(shù)據(jù)，經(jīng)主機(jī)和內(nèi)置的微電腦系統(tǒng)及專家系統(tǒng)軟件包，對(duì)油井實(shí)施全天24小時(shí)監(jiān)控，快速分析出油井的產(chǎn)液規(guī)律，制定開井方案，不僅實(shí)現(xiàn)電機(jī)平緩起動(dòng)及有油開機(jī)，無(wú)油停機(jī)，而且通過對(duì)能耗及產(chǎn)量計(jì)算，使油井始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而達(dá)到增產(chǎn)和節(jié)能的目的。
　　1.1結(jié)構(gòu)性能
　　OEC—3A型微電腦采油控制器由強(qiáng)電控制系統(tǒng)、主機(jī)、電子傳感裝置、微型打印機(jī)、雷達(dá)及自動(dòng)掃線裝置（選用）組成。強(qiáng)電控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制油井的功能，可接660V—220V電源，并配有缺相保護(hù)與電機(jī)保護(hù)功能。主機(jī)內(nèi)置專家軟件包，是系統(tǒng)的核心部分，電子傳感裝置反饋油井有無(wú)油信號(hào)的采集并把信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，電機(jī)傳感裝置全天候24小時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)及油井運(yùn)行，可有效監(jiān)測(cè)電機(jī)過載，抽油桿斷裂等異常情況的發(fā)生，并作出停機(jī)報(bào)警或相應(yīng)處理，雷達(dá)具有防人物靠近的功能，當(dāng)人在油井旁工作時(shí)，可保證油井不會(huì)啟動(dòng)，防止意外情況的發(fā)生，微型打印機(jī)可隨時(shí)打印井史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的科學(xué)化。
　　1.2工作原理
　　OEC—3A型微電腦采油控制器是依靠電機(jī)載荷及其變化率來(lái)進(jìn)行分析計(jì)算，從而決定相應(yīng)動(dòng)作，電機(jī)載荷主要由平衡塊與驢頭懸點(diǎn)載荷決定，影響懸點(diǎn)載荷變化因素有以下八種：抽油桿的重力；油管內(nèi)柱塞以上的液柱重力；油管外液柱對(duì)柱塞下端面作用壓力（泵口吸入壓力）；抽油桿柱和柱塞以上液柱運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性載荷；抽油桿與液柱運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)載荷；柱塞與泵筒、抽油桿與液柱運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)載荷；柱塞與泵筒、抽油桿柱與油管內(nèi)壁的磨擦力，抽油桿柱與油管內(nèi)壁磨擦力；井口回壓。其中懸點(diǎn)上主要載荷為抽油桿柱重力，液柱重力與慣性載荷，要精確計(jì)算出驢頭懸點(diǎn)上各項(xiàng)載荷比較困難，并且由于各種不確定因素，建立電機(jī)載荷與驢頭懸點(diǎn)載荷的精確關(guān)系是不可能做到的，但液面的恢復(fù)對(duì)電機(jī)電流變化率具有一定規(guī)律的影響，精確分析此變化率，足以反映液面的恢復(fù)狀況。
　　（1）單井沖次電流-時(shí)間近似曲線：1上沖程作功峰值，2上沖程發(fā)電峰值，3下沖程作功峰值，4下沖程發(fā)電峰值。見圖1。
　　圖1單井沖次電流-時(shí)間近似曲線圖2電流變化率-時(shí)間近似曲線
　　（2）間歇性產(chǎn)液停機(jī)等待恢復(fù)液面后開機(jī)時(shí)電流變化率-時(shí)間近似曲線。A—B：電流變化率較高段，B—C：電流變化率適中段，C—D：電流變化率較低段。見圖2。注：圖中曲線為單點(diǎn)精確取樣后，多點(diǎn)多段綜合評(píng)價(jià)所得近似結(jié)果，分段所占比例反映開停機(jī)時(shí)間的合理性。
　　（3）控制目標(biāo)：制定的間開制度中開機(jī)時(shí)間內(nèi)B—C段所占比例盡量最大。
　　（4）因?yàn)橛绊懸蛩乇容^復(fù)雜，不應(yīng)以精確的數(shù)值來(lái)衡量本機(jī)采用模糊數(shù)學(xué)理論，模仿人工智能來(lái)實(shí)現(xiàn)具體控制。
　　基本公式：
　　其中：Mr為預(yù)置開（停）機(jī)時(shí)間當(dāng)量；Mc為計(jì)算開（停）機(jī)當(dāng)量；X1、X2、X3為曲線（2）中A—B、B—C、C—D段比例當(dāng)量；n、η、s為配比系數(shù)；b0、b1為開（停）機(jī)限制。其結(jié)束條件由5個(gè)非線性不等式來(lái)約束，此為該產(chǎn)品的核心部分。
　　1.3特性
　　（1）整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、安裝方便。
　　（2）操作方法簡(jiǎn)便，通用性強(qiáng)。
　　（3）具有電機(jī)保護(hù)及抽油桿裂保護(hù)功能。
　　（4）可以進(jìn)行手動(dòng)與自動(dòng)切換，維修方便。
　　（5）微電腦采用非易失性元件及不間斷實(shí)時(shí)日歷/時(shí)鐘，所以不受斷電、拉閘等意外事故影響。
　　（6）自動(dòng)化程度高，節(jié)能效果顯著。
　　1.4適應(yīng)范圍及注意事項(xiàng)
　　該設(shè)備適用于工作電壓660V—220V，環(huán)境溫度-40℃-60℃，濕度小于92%，非特殊情況下，不要操作記憶清洗功能，不要切斷電源。
　　二、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
　　根據(jù)微電腦采油控制器的性能、原理及適用范圍，我們?cè)诘捅眯Ь�中選定三口井（A、B、C），平均單井日產(chǎn)液4.6t，平均單井沉沒度28.25m，平均單井泵效17.8%，于2000年6月份對(duì)三口實(shí)施安裝應(yīng)用，截止目前，三臺(tái)設(shè)備均正常運(yùn)轉(zhuǎn)，累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為27個(gè)月。見表1。
　　表1OEC-3A微電腦控制裝置使用前后數(shù)據(jù)對(duì)比表
　　表2平均數(shù)據(jù)變化對(duì)比表
　　由表2可知，該控制裝置節(jié)能效果比較明顯。在平均單井運(yùn)行時(shí)間日縮短9小時(shí)的情況下，單井產(chǎn)液量穩(wěn)定，平均單井沉沒度上升38.05m，有功消耗減小0.68KW，無(wú)功消耗減少4.53Kvar，平均單井日耗電量下降117KW•h。在生產(chǎn)管理中，總結(jié)該裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
　　（1）與人工控制間抽井的間開制度對(duì)比，減少了測(cè)試工作量，同時(shí)使間抽制度更趨于合理。
　　（2）雖然該裝置24小時(shí)自控生產(chǎn)，但抽油機(jī)如急需維修，可隨時(shí)進(jìn)行手動(dòng)切換，停機(jī)修理。
　　（3）每臺(tái)裝置配有打印機(jī)，打印系統(tǒng)自動(dòng)記錄油井的工作狀態(tài)，包括開機(jī)時(shí)間，停機(jī)時(shí)間等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)油井管理的自動(dòng)化、科學(xué)化。
　　（4）由于該裝置所具有使用特性，使油井生產(chǎn)狀態(tài)更加合理，避免抽油機(jī)空耗而產(chǎn)生的各種不良影響，效益明顯，平均單井年節(jié)電折合人民幣：117×350×0.38=1，5561元。
　　三、結(jié)束語(yǔ)
　　通過對(duì)OEC—3A型微電腦控制裝置結(jié)構(gòu)、原理、性能以及使用效果的分析，對(duì)于低流油供給井（產(chǎn)液量小于10t/d，沉沒度小于50m），我們可使用OEC—3A型微電腦控制裝置，實(shí)現(xiàn)低效井的合理性間抽制度，減少抽油機(jī)能耗。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]羅英俊，萬(wàn)仁溥.采油技術(shù)手冊(cè)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2005.