基于远程对液压抽油机系统的控制方法、装置和设备与流程

本发明涉及到远程控制和调节系统的，特别涉及到一种基于远程对液压抽油机系统的控制方法、装置和设备。

背景技术：

1、液压抽油机在工作过程中，需要根据井下油水混合物的含水量调整液压抽油机的冲程和冲次。现有技术中存在多种解决方案，比如对抽出的油水混合物进行检测，然后根据检测结果进行调整液压抽油机的冲程和冲次，存在检测周期长，需要配备送检人员等缺陷；或者，如在井口抽油机上安装上荷载传感器、位移传感器和电参数传感器，每隔5～15分钟获取一张油井示功图，由所述示功图计算出油井泵功图，并求取所述泵功图的面积，根据所述泵功图的面积等于泵筒内产液举升到地面所做的功，求得产出液中含水量，存在计算复杂等问题。进一步地，每一个抽油机需要设置一个计算处理器，需要单独维护和更新运行程序或参数等，增加了设备成本和维护成本。

2、另外，现有技术中，液压抽油机的电机均为交流电机，启动功率是实际工作功率的8倍以上，且相对于使用储能电池供电的电源而言，在启动时对储能电池造成巨大的冲击。

技术实现思路

1、本发明的主要目的为提供一种基于远程对液压抽油机系统的控制方法、装置和设备，旨在解决液压抽油机的交流电机启动冲击大，且在本地计算调整冲程和冲次，计算方法复杂、维护成本高的技术问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明第一方面提出一种基于远程对液压抽油机系统的控制方法，包括：

3、远程控制平台在所述液压抽油机系统的抽油杆开始回程动作时，实时获取所述液压抽油机系统的油泵的直流电机的电机电流值，以及获取所述液压抽油机系统中油缸的第一进出油管中的第一液压值和所述液压抽油机系统中油缸的第二进出油管中的第二液压值；其中，所述直流电机由储能电池供电，所述储能电池存储的电能是基于风能和/或太阳能发电的发电装置产生的电能；

4、生成所述液压抽油机系统的油缸在预设的所述抽油杆回程周期中的电机电流值与时间的当前电流曲线；以及生成所述第一液压值与时间的第一液压曲线和所述第二液压值与时间的第二液压曲线；

5、在预设的标准电流曲线库中，查找与所述当前电流曲线相似度最高的第一标准电流曲线，其中，标准电流曲线库中存储有多条标准电流曲线，每一个所述标准电流曲线对应一个油水混合物的含水量，还对应有标准施压曲线和标准泄压曲线；

6、在预设的标准施压曲线库中，查找与所述第一液压曲线相似度最高的第二标准施压曲线；

7、在预设的标准泄压曲线库中，查找与所述第二液压曲线相似度最高的第二标准泄压曲线；

8、基于所述第一标准电流曲线，确定相应的含水量、第一标准施压曲线和第一标准泄压曲线；

9、判断所述第一标准施压曲线与所述第二标准施压曲线的相似度是否大于预设阈值，以及判断所述第一标准泄压曲线与所述第二标准泄压曲线的相似度是否大于所述预设阈值；

10、若均是，则基于所述第一标准电流曲线确定所述液压抽油机系统对应的油井中当前抽取的油水混合物的第一含水量；

11、基于所述第一含水量生成对应的冲程和冲次的控制指令，并将所述控制指令发送给所述液压抽油机系统，以控制所述液压抽油机系统的冲程和冲次。

12、进一步地，所述生成所述液压抽油机系统的油缸在预设的所述抽油杆回程周期中的电机电流值与时间的当前电流曲线的步骤之前，包括：

13、获取实验抽油杆的第一重量值和配重块的第二重量值；

14、基于所述第一重力值、第二重力值，测试得到所述抽油杆回程时在不同深度和在不同含水量的油水混合物中的电机电流值的标准时间曲线；

15、生成关于所述抽油杆在回程中的电流曲线和含水量的关系列表。

16、进一步地，所述基于所述第一含水量生成对应的冲程和冲次的控制指令的步骤，包括：

17、获取所述液压抽油机系统所对应的油井下的含水层的第一深度，以及含油层的第二深度；

18、计算所述第一深度与所述第二深度的差值，得到所述油井下的水位与油位的液面差；

19、基于所述液面差和所述第一含水量生成对应的冲程和冲次的控制指令。

20、进一步地，所述基于所述液面差和所述含水量生成对应的冲程和冲次的控制指令的步骤，包括：

21、获取含水量与冲程、冲次的预设映射表，并得到与所述第一含水量对应的第一冲程值和第一冲次值；

22、判断所述液面差是否小于预设的液面阈值；

23、若是，基于所述液面差调整所述第一冲程值和第一冲次值，得到第二冲程值和第二冲次值，并基于所述第二冲程值和第二冲次值生成所述控制指令；

24、若否，则直接基于所述第一冲程值和第一冲次值生成所述控制指令。

25、进一步地，所述基于所述液面差调整所述第一冲程值和第一冲次值，得到第二冲程值和第二冲次值的步骤，包括：

26、计算所述液面差与所述液面阈值的比值；

27、基于比值到预设的比值-冲程的映射表中查找对应的冲程调节值，以及到预设的比值-冲次的映射表中查找对应的冲次调节值；

28、利用第一冲程值减去所述冲程调节值，得到所述第二冲程值，以及利用所述第一冲次值减去所述冲次调节值，得到所述第二冲次值。

29、进一步地，每一个所述液压抽油机系统对应设置有一组由储能电池和基于风能和/或太阳能发电的发电装置组成的能源供电模组；所述液压抽油机系统所处的油田设置有多个液压抽油机系统，各液压抽油机系统的储能电池相互电连接，用于电能的转移；所述控制方法还包括：

30、获取每一个所述液压抽油机系统的冲程和冲次，以及每一个所述液压抽油机系统对应的能源供电模组的储能电池的储电量和发电装置给所述储能电池的充电效率，计算每一个所述能源供电模组和与其对应的所述液压抽油机系统的能量供应关系；

31、判断是否存在无法满足所述液压抽油机系统持续工作的第一能源供电模组，以及是否存在满足所述液压抽油机系统持续工作的第二能源供电模组；

32、若存在所述第一能源供电模组，则在所述第二能源供电模组中筛选出满足预设要求的第三能源供电模组，并控制所述第三能源供电模组按照预设的充电策略给所述第一能源供电模组充电。

33、进一步地，所述油田还设置有一个公共储能电池，各所述储能电池分别与所述公共储能电池电连接，以实现各所述液压抽油机系统的储能电池相互电连接；所述控制所述第三能源供电模组按照预设的充电策略给所述第一能源供电模组充电的步骤，包括：

34、控制所述第三能源供电模组给所述公共储能电池充电；

35、所述公共储能电池给所述第一能源供电模组充电。

36、本发明第二方面提出一种基于远程对液压抽油机系统的控制装置，包括：

37、获取单元，远程控制平台用于在所述液压抽油机系统的抽油杆开始回程动作时，实时获取所述液压抽油机系统的油泵的直流电机的电机电流值，以及获取所述液压抽油机系统中油缸的第一进出油管中的第一液压值和所述液压抽油机系统中油缸的第二进出油管中的第二液压值；其中，所述直流电机由储能电池供电，所述储能电池存储的电能是基于风能和/或太阳能发电的发电装置产生的电能；

38、生成单元，用于生成所述液压抽油机系统的油缸在预设的所述抽油杆回程周期中的电机电流值与时间的当前电流曲线；以及生成所述第一液压值与时间的第一液压曲线和所述第二液压值与时间的第二液压曲线；

39、第一查找单元，用于在预设的标准电流曲线库中，查找与所述当前电流曲线相似度最高的第一标准电流曲线，其中，标准电流曲线库中存储有多条标准电流曲线，每一个所述标准电流曲线对应一个油水混合物的含水量，还对应有标准施压曲线和标准泄压曲线；

40、第二查找单元，用于在预设的标准施压曲线库中，查找与所述第一液压曲线相似度最高的第二标准施压曲线；

41、第三查找单元，用于在预设的标准泄压曲线库中，查找与所述第二液压曲线相似度最高的第二标准泄压曲线；

42、第一确定单元，用于基于所述第一标准电流曲线，确定相应的含水量、第一标准施压曲线和第一标准泄压曲线；

43、判断单元，用于判断所述第一标准施压曲线与所述第二标准施压曲线的相似度是否大于预设阈值，以及判断所述第一标准泄压曲线与所述第二标准泄压曲线的相似度是否大于所述预设阈值；

44、第二确定单元，用于若均是，则基于所述第一标准电流曲线确定所述液压抽油机系统对应的油井中当前抽取的油水混合物的第一含水量；

45、生产传输控制单元，用于基于所述第一含水量生成对应的冲程和冲次的控制指令，并将所述控制指令发送给所述液压抽油机系统，以控制所述液压抽油机系统的冲程和冲次。

46、本发明第三方面提出一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的基于远程对液压抽油机系统的控制方法的步骤。

47、本发明第四方面提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的基于远程对液压抽油机系统的控制方法的步骤。

48、有益效果：

49、本发明的基于远程对液压抽油机系统的控制方法，所有的数据处理均在远程控制平台，无需在液压抽油机一端设置具有高算力计算能力的计算处理器，降低设备的成本和维护成本。进一步地，本技术可以仅根据液压抽油机系统的直流电机的电流值，就可以得到油液混合物的含水量，进而重新确定液压抽油机系统的冲程和冲次，方法简单实用。进一步地，通过液压系统的两条油路的压力曲线进行验证当前电流曲线对应的第一标准电流曲线是否可用，提高本发明冲程和冲次设定的准确性，提高液压抽油机系统的抽油效率和寿命等。