随着油气开采难度不断加大,全国各大油田进行斜井开采的油井不断增加,采用常规有杆抽油设备进行斜井开采暴露出很多问题,由于油管和杆柱之间存在偏磨,在生产过程中容易造成抽油杆断脱频繁,这样不仅增加作业成本和维修成本,还容易引起停泵停产,进而影响原油生产。虽然各大油田采取了许多减磨抗磨措施,但却不能从根本上解决油管和杆柱之间的偏磨问题。在这种工业背景下,人们开始寻求新型的采油设备工艺,中石油工程设计有限公司研制的水基动力无杆抽油装置就是其中的一种新型实用的采油设备,其目的就是着力解决有杆泵抽油过程中的杆管偏磨严重、能源消耗高等问题。水基动力无杆抽油装置在很大程度上克服了杆管偏磨严重、能源消耗高等问题,提高了泵效,但由于水基动力无杆抽油系统的特殊结构,使得地面液压站驱动系统仅在抽油泵上冲程时做有用功,而在下冲程时(在配重块重量、动力缸和抽油泵重力的共同作用下向下运行)做无用功。针对上述问题,本课题开展了“一站多井”液压排采系统协调控制及仿真技术的研究,通过一个地面液压站驱动系统同时驱动多口井协调工作。本文根据水基动力无杆抽油系统的组成及具体工艺流程,详细介绍液压排采系统的工作原理,然后将其延伸到“一站多井”液压排采系统的工艺原理中去,提出地面动力液驱动压力与井下配重块这两个重要参数的计算方法。同时,结合工程流体力学的相关知识,构建液压排采系统的井下运动部件的受力分析模型,提出地面动力液驱动压力与井下配重块计算方法的软件实现流程图,并开发出配重计算模板软件。根据油田现场提供的相关工艺参数,进行多次地面动力液驱动压力与井下配重块的计算,分析各个重要参数对计算结果的影响,计算结果表明计算值与实际值较吻合。此外,基于“一站多井”液压排采系统的工艺流程,本课题构建了“一站多井”液压排采系统协调控制模型,搭建了仿真软件实验平台,提出了“可变优先级”和最优的换向阀协调控制算法,并给出优先级推理算法和协调控制算法的软件实现流程图,开发出相应的仿真软件。本文最后利用仿真软件,完成了井口数和最大上行程数不同组合下的不同工艺参数的计算仿真实例,计算仿真实例的结果表明系统总控制效果比较理想,很好地验证了“一站多井”液压排采系统协调控制模型和协调控制算法的可行性。