[發(fā)明專利]抽油機(jī)井下存儲式示功儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310190975.0
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103245447A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈德利;王鳳山;張德實(shí);喬美霞;張鳳武;董亮
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: G01L3/24
• 分類號: G01L3/24
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務(wù)所 23208
• 代理人: 朱士文;楊曉梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測量鉆井液壓力或流量的裝置，具體說是一種抽油機(jī)井下存儲式示功儀。

背景技術(shù)

在油田工業(yè)中，示功圖的獲得依賴于位移與載荷的測量。示功圖中封閉曲線所圍成的面積表示驢頭懸點(diǎn)在一次往復(fù)運(yùn)動中抽油泵所做的功。實(shí)測示功圖可以反映出深井泵在井下工作中的異常現(xiàn)象，分析解釋抽油機(jī)井的工作制度是否合理，機(jī)、桿、泵參數(shù)組合是否與油井相適應(yīng)。實(shí)測示功圖經(jīng)過診斷技術(shù)處理，可以找出影響油井泵效或不出油的原因，然后根據(jù)油田采油工藝技術(shù)的配套措施來解決生產(chǎn)問題。

目前，市面上的示功儀有地面示功儀或者以拉線或角速度傳感器兩種傳統(tǒng)的方式測量油井沖程。地面示功儀，無法直接獲取井下的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，無法避免抽油桿許多不確定因素帶來的影響。以拉線或角速度傳感器兩種傳統(tǒng)的方式測量油井沖程，無法克服傳統(tǒng)示功圖測試儀對現(xiàn)場操作造成的諸多不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對采油現(xiàn)場的具體需要提供一種能避免傳統(tǒng)功圖測量對現(xiàn)場操作造成的諸多不便；減少抽油桿工作時(shí)產(chǎn)生的不確定因素；采集精度高，測量誤差小；通過二次積分算法建模，可以隔離信號中的漂移量，實(shí)現(xiàn)沖程的檢測；工藝簡單，成本低，安裝方便，操作簡單的抽油機(jī)井下存儲式示功儀。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

抽油機(jī)井下存儲式示功儀，由設(shè)置在抽油管上的載荷傳感器倉、電路板倉和電池倉由上至下依次固定連接構(gòu)成，所述的載荷傳感器倉頂部與抽油管連接處設(shè)有鋼護(hù)套，內(nèi)部設(shè)有載荷采集器，壓力傳感器倉內(nèi)、電路板倉的頂部設(shè)有壓力傳感器，側(cè)壁設(shè)有電路板支架，電路板支架上設(shè)有電路板，電池倉內(nèi)設(shè)有獨(dú)立電源；壓力傳感器和載荷采集器分別與電路板上的微處理器雙向聯(lián)接，獨(dú)立電源分別與電路板、載荷采集器和壓力傳感器電路聯(lián)接。

作為本發(fā)明的技術(shù)特征電路板由設(shè)置在其上的微處理器雙向聯(lián)接溫度采集器、加速度傳感器、存儲控制器、高精度時(shí)鐘電路和串口通信接口構(gòu)成。

作為本發(fā)明的技術(shù)特征電路板上的微處理器經(jīng)串口通信與上位機(jī)連接。

作為本發(fā)明的技術(shù)特征獨(dú)立電源與電路板上的微處理器連接。

本發(fā)明經(jīng)過上述技術(shù)改進(jìn)，達(dá)到了如下有益效果：通過三維多軸校正模型對加速度傳感器采集數(shù)據(jù)矯正，提高采集精度，較低了測量誤差；通過二次積分算法建模，可以隔離信號中的漂移量，實(shí)現(xiàn)沖程的檢測；電池供電和存儲控制子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)示功儀長期的工作和數(shù)據(jù)的儲存，符合深井工作的要求；利用高時(shí)鐘電路，實(shí)現(xiàn)單個(gè)時(shí)鐘測量多組數(shù)據(jù)，測量單元獨(dú)立成套，利用動態(tài)補(bǔ)償，提高功圖數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和同步性；結(jié)構(gòu)密封性好、安裝簡單及適用于油水井井下高溫、高壓環(huán)境、控制系統(tǒng)運(yùn)算速度快、精度高，系統(tǒng)電路簡潔、操作方便、工作穩(wěn)定、功耗小。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的抽油機(jī)井下存儲式示功儀整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的抽油機(jī)井下存儲式示功儀電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

抽油機(jī)井下存儲式示功儀，由設(shè)置在抽油管上的載荷傳感器倉1、電路板倉2和電池倉3由上至下依次固定連接構(gòu)成，所述的載荷傳感器倉1頂部與抽油管連接處設(shè)有鋼護(hù)套4，內(nèi)部設(shè)有載荷采集器5，壓力傳感器倉10內(nèi)、電路板倉2的頂部設(shè)有壓力傳感器6，側(cè)壁設(shè)有電路板支架7，電路板支架上設(shè)有電路板8，電池倉2內(nèi)設(shè)有獨(dú)立電源9；壓力傳感器6和載荷采集器5分別與電路板8上的微處理器雙向聯(lián)接，獨(dú)立電源9分別與電路板8、載荷采集器5和壓力傳感器6電路聯(lián)接。

所述的電路板8由設(shè)置在其上的微處理器雙向聯(lián)接溫度采集器、加速度傳感器、存儲控制器、高精度時(shí)鐘電路和串口通信接口構(gòu)成。

所述的電路板8上的微處理器經(jīng)串口通信與上位機(jī)連接。

所述的獨(dú)立電源與電路板8上的微處理器連接。

抽油機(jī)井下存儲式示功儀工作原理如下：

在井下電氣系統(tǒng)下井前，需要對喚醒時(shí)間設(shè)定，可設(shè)定每天喚醒次數(shù)，以及喚醒時(shí)間。一般設(shè)定一天喚醒兩次，每次采集五分鐘。組裝井下電氣系統(tǒng)和機(jī)械本體，與抽油桿連接放入井下。井下電氣系統(tǒng)被喚時(shí)，各采集數(shù)據(jù)的子系統(tǒng)將采集的數(shù)據(jù)傳給微處理器，微處理器再將數(shù)據(jù)放到存儲子系統(tǒng)中。每三個(gè)月提取一次數(shù)據(jù)。通過串口與上位機(jī)相連，將數(shù)據(jù)導(dǎo)出。上位機(jī)利用導(dǎo)出的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)功圖數(shù)據(jù)的回放。