[實用新型]無桿泵井動液面在線測量裝置

有效

• 申請號: 200820123025.0
• 申請日: 2008-10-15
• 公開（公告）號: CN201273186Y
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 柏小京;張瑞華;陳加平
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B47/04
• 分類號: E21B47/04
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 李玉明

技術領域

本實用新型涉及油田采油技術領域，特別涉及采油無桿泵油井(螺桿泵、電潛泵)動液面的在線測量技術，是一種無桿泵井動液面在線測量專用裝置。

背景技術

無桿泵油井動液面是指油井油套環形空間的液面，該油井采用的是無桿泵，無桿泵包括螺桿泵、電潛泵。在生產過程中無桿泵油井液面的深度高、低能反映出該井供液能力的大、小，無桿泵油井液面深度是油井生產過程中的重要數據。

油井的油套環空動液面深度獲得的方法一般是采取聲彈測量或采取井下壓力計測量。聲彈測量法需要攜帶發聲槍、子彈(氮氣瓶)及測試儀定期下入井內進行測試，一般周期為一個月左右。聲彈測量方法無法做到連續在線測量數據。井下壓力計測量需要把壓力計以及電纜隨油管一起下入井內，成本很高，容易損壞，難以推廣。

中國專利授權公告號CN20I043463Y，提供了一種“油井動液面自動檢測儀”。這種油井動液面自動檢測儀是由電子發聲裝置代替了發聲槍，由內嵌式微處理器進行數字軟件濾波處理。電子發聲裝置由電壓轉換器、激發按鈕、放電電容、激發電容、激發電感和瓷腔體組成。電壓轉換器的高壓輸出端經激發按鈕后，一路與放電電容和瓷腔體內的放電極連接，另一路經過限流電阻、二極管和激發電容與激發電感的初級連接。激發電感的次級與瓷腔體內的高壓極連接。優點：不用發聲彈，降低成本，安全可靠，操作簡便；利用內嵌式微處理器對反射波的各頻率分量自動進行波形頻譜分析，并通過數字軟件濾波處理，提高了抗干擾性能和測量精度；能實現連續自動檢測油井動液面。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種無桿泵井動液面在線測量裝置，利用電參量采集模塊和智能檢測單元測量得到電潛泵的有效功率，利用有功功率與有效揚程成正比的關系進行動液面的測量計算，解決無桿泵井動液面測量，實現油井動液面自動化在線測試。

本實用新型是這樣實現的：無桿泵井動液面在線測量裝置，包括電參量采集模塊和智能檢測單元，電參量采集模塊與智能檢測單元之間有導線連接，其特征在于：油井無桿泵電動機的三相動力線穿過電參量采集模塊U2上的三個電流互感器，電參量采集模塊U2的三相電壓測試線分別接至A、B、C三相動力線，電參量采集模塊U2的+5V、TXD、RXD、GND分別連接智能檢測單元單片機U1的+5V、RXD、TXD、GND，單片機U1的12、50腳連接+3.3V電源，單片機U1的13、29、69腳接電源地，單片機U1的48、49腳接JZ1晶體振蕩器，單片機U1的61、64、52、79腳分別接時鐘芯片U3的16+15、14、12、7腳，單片機U1的72、67、66、15、14、9腳分別連接上鍵(K1)、下鍵(K2)、左鍵(K3)、右鍵(K4)、返回鍵(K5)、確定鍵(K6)，單片機的61、64、54腳分別接存儲器U4的16+15、14、13腳，單片機的36、37、38、39、41、43、45、47腳分別接液晶屏U7的6、7、8、9、10、11、12、13腳，單片機的39、68腳分別接看門狗U6的4、1腳。

依據有功功率與有效揚程成正比的關系進行動液面的測量計算。由EDA9033電參量采集模塊和智能檢測單元共同構成動液面在線測量裝置。原理是電參量采集模塊與智能檢測單元測量油井的動態電功率，由功率與油井的動液面是比例線性關系的，經過智能檢測單元斜率、截距校準處理后就能得到油井環空的動液面。

(1)單片機U1能依據時鐘芯片U3定時采集功率信號，功率信號送至單片機U1的通訊接口。

(2)單片機U1能采集到功率的瞬時值，將功率的瞬時值乘以斜率加上截距就得到動液面數據了，動液面數據顯示在液晶屏U7上。

(3)測量周期、斜率校準、截距校準、時間校準都是通過鍵盤K1-K1進行設置的。

本實用新型通過測量油井的動態電功率得到油井的動液面，能夠時實地在線測量，免除了定期人工測試或使用井下壓力計的高成本方式，為油井的動液面測量提供了一種新的方法。

在上述技術解決方案中，

(1)采用EDA9033D電參量采集模塊+智能檢測單元測得準確的有功功率數值。

(2)智能檢測單元根據有功功率與有效揚程成正比的關系進行液面計算。

(3)通過鍵盤可以設置時間、采樣間隔、比例因子、截距等參數。

(4)液面的計算結果顯示在液晶顯示屏上。