[發明專利]一種抽油機井下桿柱功圖測試儀

無效

• 申請號: 201310377431.5
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103439037A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 張德實;王鳳山;孫延安;鞏宏亮;李春紅;夏麗娟;賈德利
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;大慶油田有限責任公司
• 主分類號: G01L3/24
• 分類號: G01L3/24
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 張海霞

技術領域：本發明涉及油田測試技術領域，屬于一種抽油機井下桿柱功圖測試儀。

背景技術：在抽油機井生產過程中，一直以來抽油機井生產診斷主要依賴地面示功圖的檢測，由于地面光桿示功圖與井下示功圖相距較遠，井深一般800米到2500米，不能準確反應井下桿柱及抽油泵的真實運行情況，急需一種井下功圖檢測方法及裝置。國內目前沒有相關的井下檢測儀器和手段。桿柱在井筒內沖程無法測試的難題，

發明內容：本發明的目的是提供一種抽油機井下桿柱功圖測試儀，它可以隨抽油桿一起下入井筒油管內，安裝在井下任意位置，在抽油機運行過程中，直接測試井下任意位置處桿柱及抽油泵示功圖。

本發明的技術方案是：它由載荷傳感器上接頭、載荷傳感器、載荷傳感器下接頭、傳感器定位倉、壓力傳感器、數據采集板、加速度傳感器、供電電池倉、供電電池倉上接頭及供電電池倉下接頭組成；其中載荷傳感器上接頭與載荷傳感器本體螺紋連接；壓力傳感器通過螺紋固定在載荷傳感器下接頭上；載荷傳感器下接頭與傳感器定位倉螺紋連接；數據采集板通過螺紋固定在傳感器定位倉內部，加速度傳感器焊接在數據采集板上；數據采集板通過數據線分別與載荷傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器連接；傳感器定位倉與供電電池倉上接頭螺紋連接；供電電池倉上接頭與供電電池倉連接，供電電池倉下部為供電電池倉下接頭。

本發明具有如下優點：1).功圖位移的檢測是基于三軸加速度傳感器，可以消除井筒偏斜對測試造成的影響，通過三維多軸校正模型對加速度傳感器采集數據矯正，計算桿柱的絕對位移，提高采集精度，降低測量誤差；并通過二次積分濾波算法，隔離信號中的漂移量，消除桿柱振動對測試造成的影響，實現沖程的精確檢測。2).電池供電和存儲控制子系統實現示功儀長期的工作和數據的儲存，符合深井工作的要求。3).利用高時鐘電路，實現單個時鐘測量多組數據，測量單元獨立成套，利用動態補償，提高功圖數據的準確性和同步性。

附圖說明：圖1為本發明的結構示意圖；圖2為本發明的電氣系統示意圖；圖3為本發明的安裝工藝示意圖。

具體實施方式：下面結合附圖本發明作進一步說明：參見圖1，本發明由載荷傳感器上接頭1、載荷傳感器2、載荷傳感器下接頭3、傳感器定位倉4、壓力傳感器5、數據采集板6、加速度傳感器7、供電電池倉8、供電電池倉上接頭9及供電電池倉下接頭10組成；其中載荷傳感器上接頭1與載荷傳感器本體2螺紋連接；壓力傳感器5通過螺紋固定在載荷傳感器下接頭3上；載荷傳感器下接頭3與傳感器定位倉4螺紋連接；數據采集板6通過螺紋固定在傳感器定位倉4內部，加速度傳感器7焊接在數據采集板6上；數據采集板6通過數據線分別與載荷傳感器2、壓力傳感器5、加速度傳感器7連接；傳感器定位倉4與供電電池倉上接頭9螺紋連接；供電電池倉上接頭9與供電電池倉8連接，供電電池倉8下部為供電電池倉下接頭10。

由圖2所示：數據采集板6集成了該裝置的電氣系統；該電氣系統由下位機核心微處理器11、地面上位機功圖數據回放系統12、位移檢測子系統13、壓力檢測采集子系統14、載荷檢測采集子系統15、溫度檢測采集子系統16、高精度時鐘電路17、串口通信模塊18、獨立電源管理模塊19及下位機存儲控制子系統20組成。其中下位機核心微處理器11與位移檢測子系統13連接，下位機核心微處理器11與壓力檢測采集子系統14連接，下位機核心微處理器11與載荷檢測采集子系統15連接，下位機核心微處理器11與溫度檢測采集子系統16連接，下位機核心微處理器11與下位機存儲控制子系統20連接。下位機核心微處理器11與獨立電源管理模塊19連接，下位機核心微處理器11與串口通信模塊18連接，地面上位機功圖數據回放系統12與串口通信模塊18連接，下位機核心微處理器11與高精度時鐘電路17連接。

在該測試儀下井前，需要對喚醒時間設定，可設定每天喚醒次數，以及喚醒時間。設定一天喚醒2次，每次采集5分鐘。該測試儀與抽油桿連接下入井筒內。當抽油機運行時，該裝置的電氣系統被喚醒，其中位移檢測子系統13、壓力檢測采集子系統14、載荷檢測采集子系統15、溫度檢測采集子系統16將采集的數據傳給下位機核心微處理器11，下位機核心微處理器11再將數據存儲在電氣系統中，完成一次測試。當測試儀隨油井起出時，通過串口通信模塊18與地面上位機功圖數據回放系統12相連，將數據導出。地面上位機功圖數據回放系統12利用導出的數據實現功圖數據的回放。