抽油机井人工举升智能控制系统的应用

李雪, 张战敏, 朱丽萍, 金学锋, 朱丹丹, 高鹏

(1. 中国石油大学(北京) 信息科学与工程学院，北京 102249；2. 中国石油华北油田公司 工程技术研究院，河北 任丘 062552)

人工举升的作用是将油气开采至地面，是原油开采中的重要环节。截至2016年，中石油公司整体的机采井数量达到了2.5×105口，约占中石油总油井数量的98%，而机采井的产油量占中石油总体产油量的约99%。抽油机举升技术已经有近百年的历史，依靠其结构简单、结实可靠的特点一直占据着人工举升的主导地位，随着油田进入开发中后期，人工举升的地位将会越来越突出。

抽油机井人工举升目前面临的问题，主要是效率低能耗高，目前抽油机系统效率仅为24%，人工举升系统能耗约占油田总能耗的30%，在低油价形势下，只有通过技术创新，才能提高人工举升系统效率，降低能耗，提高投资回报率。同时人工举升控制方式多为基于冲次的科学公式法，少有单周期内的智能变速控制。并且井下生产情况复杂，原理建模方法复杂且精度不高。

为此，需要研制一套抽油机井人工举升智能控制系统[1-4]，基于人工举升理论与机器学习的数字孪生模型架构。具有监测、诊断、预警、分析和控制等功能，提高抽油机井产量，并减小电机能耗。实现油气田开采精细化管理的目标： 提升产量，降低能耗，对产液量及泵效预测、工况识别诊断，根据当前生产情况实时优化控制参数；延长设备寿命,实时预警;数据管理与可视化,让用户可以直观清楚地看到产液量，耗电量等周期内的变化，提高用户体验度;实现数据采集与传输，将所有抽油机采集到的数据实时更新到数据库中，保证平台页面实时刷新最新数据。……