[發明專利]一種無需載荷傳感器的油田抽油機示功圖的測量方法

無效

• 申請號: 200810014136.2
• 申請日: 2008-01-31
• 公開（公告）號: CN101498296A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 耿玉泉
• 申請（專利權）人: 淄博亞華電子有限公司
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00;G01B7/02
• 代理公司: 淄博科信專利商標代理有限公司
• 代理人: 耿 霞

技術領域

本發明提供了一種無需載荷傳感器的油田抽油機示功圖的測量方法，屬于油田抽油機示功圖的測量領域。

背景技術

計算和繪制油田抽油機示功圖需要測出抽油機光桿的位移值和每一位移值的載荷值。油田現有抽油機示功圖測量裝置，是與抽油機分離的獨立測量系統。測量抽油機示功圖時，需要停機半小時以上安裝載荷傳感器和位移傳感器等裝置后進行測量，即用位移傳感器測出光桿的位移值，用載荷傳感器測出載荷值，然后送入處理單元處理輸出示功圖。使用這類方法，載荷傳感器一般安裝在抽油機的光桿上，此類傳感器比較準確，但容易損壞，也有的安裝在游梁上，此類傳感器比較耐用，但準確度較低。按這種方式檢測前，停井準備時間長，直接影響油井產量，檢測后的數據處理時間長，繪制示功圖的時間長，直接影響對有問題油井采取措施的及時性，經常發生燒配電箱、燒電機等情況，嚴重時直接影響油井正常生產。為了解決這一問題，人們開發了永置式示功圖測試儀，其方法一般為將示功儀傳感器長期放置在抽油機懸繩器兩夾板之間，由于傳感器長期在夾板應力作用下易發生形變造成測量誤差，因此一般傳感器使用3個月左右就需要更換并進行校驗，這樣就造成永置式示功儀測試成本較高，不能進一步有效推廣。針對上述種種問題，雖然目前也出現了一些安裝載荷傳感器的方法和裝置，可以不停機的進行測試，但由于都需要安裝載荷傳感器，因此仍存在裝卸不方便，容易發生事故，以及測試設備受損等缺點。

發明內容

根據以上現有技術中的不足，本發明要解決的技術問題是：提供一種簡易、方便、準確、可靠的無需載荷傳感器的油田抽油機示功圖的測量方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種無需載荷傳感器的油田抽油機示功圖的測量方法，包括測量計算抽油機自身機械的抽油機示功圖，CPU通過控制單元控制變頻器的運行狀態，變頻器根據CPU發出的信號控制抽油機主電機，其特征在于：在抽油機的曲柄裝置配重塊一側設置位移傳感器，位移傳感器將位移信號通過信號采集單元輸送至CPU，采集變頻器的運行數據輸送至CPU，CPU對位移信號和采集變頻器的運行數據進行坐標處理，得到主電機示功圖，CPU將主電機示功圖與抽油機示功圖進行矢量合成處理，得到抽油機光桿的包含位移數據和負荷數據的光桿示功圖，并且顯示或傳輸。

所述的坐標處理為以位移為橫軸，以載荷為縱軸建立坐標系。以每一沖程內所有對應位移的載荷畫點、連線，即得到示功圖。

所述的采集變頻器的運行數據輸送至CPU是變頻器的通訊端連接CPU的通訊端，通過采用RS-485通訊方式實現數據傳輸。

所述的矢量合成處理為本行業技術人員所掌握的普通現有技術。

所述的CPU設置有觸摸顯示屏，通過觸摸顯示屏實現數據輸入和輸出。

所述的CPU設置有無線傳輸模塊，無線傳輸模塊優選GPRS無線傳輸模塊，也可以用CDMA無線傳輸模塊。方便實現遠距離無線傳輸。多臺抽油機的示功圖信號通過無線傳輸模塊輸送至控制主機，方便集中管理。

所述的位移傳感器優選采用霍爾傳感器，也可以采用拉線、接近開關、角度傳感器。

本發明的原理：抽油機根據其機械結構、組成部分等自身參數可以得到一個抽油機自身的示功圖。抽油時，抽油機主電機工作，對應抽油機的位移變化，變頻器的輸出信號也變化。CPU取得變頻器輸出信號，并轉化成負荷與位移的對應關系，然后與抽油機自身的示功圖進行矢量合成，以每一沖程內所有對應位移的載荷畫點、連線得到一個封閉環形曲線，即抽油機運行過程中光桿的示功圖，進行儲存、通過觸摸顯示屏顯示或者通過無線傳輸模塊傳輸。

本發明的一種無需載荷傳感器的油田抽油機示功圖的測量方法所具有的有益效果是：通過使用變頻器控制電機，進而控制抽油機工作，實現無需在抽油機光桿或游梁等位置上安裝任何載荷傳感器、壓力傳感器等裝置，無需停機卸載等，即可準確、可靠地測量出抽油機的示功圖。該測試方法由于沒有使用載荷傳感器，直接避免了停抽問題，減少了因頻繁起停抽油機造成的電機控制裝置的損壞等問題，而且解決了永置式傳感器在生產測試過程中傳感器易發生形變造成測試結果偏差，而且維護費用高的缺點，這樣就大大延長了測試裝置的使用時限和檢測周期，減少了儀器檢修、維護的工作量，較大幅度地降低了生產測試成本，在抽油機不停抽的生產狀況下，得到了最接近真實情況的抽油機光桿示功圖信息，并且不影響抽油井的生產效率。另外，通過設置觸摸顯示屏，可以實時顯示測得的示功圖，方便地進行實地控制，還通過設置GPRS無線傳輸模塊，通過無線方式與監控中心進行通訊，由微機對數據進行處理、分析和判斷，及時了解抽油機的作業情況，并以此做出指令遠程控制抽油機的運行。

附圖說明