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目前,我国大部分油田都处在开采的后期,早期油田依靠人工的生产控制和粗放式的管理模式已严重制约油田的发展。油井生产的人工调节与非优化运行是油田油井运行的普遍状态。特别是,在世界经济不景气、低油价的背景下更加速了对国内老油田的冲击。因此国内油田急需对采油过程进行精细化管理,优化采油控制环节,从而提高油田经济效益。本文针对大多数油田采用的有杆泵采油系统,基于油井动液面的优化控制,进行了动液面的测量和控制方法研究。首先,研究了合理动液面对油井优化运行的意义,并分别对有杆泵采油系统的地面和井下部分运行规律进行了分析。其次,利用数字化油井测控平台,基于示功图法对油井动液面高度进行了测量,并实现了现场验证。实现方法是: (1)利用传感器采集到的油井地面运行规律数据,获取地面示功图;(2)通过数据模型转换得到含有井下泵特征的泵功图,利用凸包算法对泵功图进行平滑处理,提取其特征值,通过求取图形中最大曲率的方法获得抽油泵的载荷值;(3)利用压力梯度与泵的载荷计算得到油井动液面高度,并进行数据修正,以提高测量准确度。最后,设计了动液面系统的优化控制器,以实现对抽油机采油速率的实时调节。步骤为:(1)根据压力梯度关系和产液模型建立动液面切换系统模型;(2)对动液面切换系统进行稳定性分析;(3)设计动液面系统切换控制器;(4)采集油井数据并设置控制器参数,对控制器进行仿真验证。本文通过对油井动液面高度的测量和控制方法性研究和验证,表明该动液面测控方法在油井优化运行方面可以起到积极作用,能够有效的优化采油控制环节,本文的方法可以为油田管理和研究人员提供一个可以借鉴的方案。