[實(shí)用新型]潛油地面控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320674740.4
• 申請(qǐng)日: 2013-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN203660953U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉杰;朱海軍;蔡一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江中科德潤(rùn)科技有限公司
• 主分類號(hào): H02P29/00
• 分類號(hào): H02P29/00;E21B47/008;E21B47/12
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 姚垚;張榮彥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于石油開采設(shè)備控制領(lǐng)域，涉及一種潛油地面控制裝置。

背景技術(shù)

目前我國(guó)和世界其他產(chǎn)油國(guó)家，油田上都廣泛使用潛油電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)潛油電泵來(lái)汲取原油，傳統(tǒng)的潛油電泵系統(tǒng)，其地面上主要使用潛油地面控制裝置，現(xiàn)有的潛油地面控制裝置存在如下三個(gè)問題：

一、現(xiàn)有的潛油地面控制裝置是將地面電網(wǎng)輸入的380V三相交流電直接通過電纜輸出到井下，而下井距離一般為1000米～2000多米，因此一方面增加了電纜成本，另一方面當(dāng)380V三相交流電直接輸出到井下1000米至2000多米以下時(shí)，其中間損耗大大增加，穩(wěn)定性也較差，導(dǎo)致井下的電機(jī)和抽油泵效率低，使用壽命短。

二、現(xiàn)有的潛油地面控制裝置不具有與井下遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信模塊，不支持井下2000多米遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信，無(wú)法將井下的溫度、壓力、電流、電壓等各種參量上傳到地面。因此，不可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控井下的狀態(tài)，只能對(duì)地面狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)盒監(jiān)控。

三、現(xiàn)有的潛油地面控制裝置的顯示模塊通常是傳統(tǒng)的簡(jiǎn)易顯示面板，可顯示的參數(shù)數(shù)量有限，操作起來(lái)不方便。

綜上所述，現(xiàn)有的潛油地面控制裝置實(shí)際上是傳統(tǒng)的工業(yè)用變頻器或者工業(yè)用伺服控制器，而并非針對(duì)潛油系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合專門設(shè)計(jì)開發(fā)的地面控制裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種潛油地面控制裝置，可提高與井下系統(tǒng)的通信及控制效率，并且通過向井下系統(tǒng)的直流高電壓輸出，提高井下系統(tǒng)抽油效率及延長(zhǎng)使用壽命。

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種潛油地面控制裝置，包括：殼體組件，在所述殼體組件內(nèi)設(shè)有散熱組件、顯示面板和主控板，所述主控板包括：主控單元、存儲(chǔ)單元、輸入輸出單元和啟停單元；

主控單元對(duì)多種井上信號(hào)以及井下系統(tǒng)采集的多種井下信號(hào)進(jìn)行數(shù)字量轉(zhuǎn)換并對(duì)數(shù)字量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算得出檢測(cè)值，并將該檢測(cè)值通過所述顯示面板顯示；

存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)所述主控單元的數(shù)據(jù)信息；

輸入輸出單元對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行隔離輸入和隔離輸出；

啟停單元對(duì)井下系統(tǒng)發(fā)送啟停信號(hào)；

所述殼體組件內(nèi)還設(shè)將三相380V交流電轉(zhuǎn)換為兩相540V直流電的功率板；

所述主控板還包括：與潛油系統(tǒng)的井下系統(tǒng)通信的數(shù)據(jù)通信單元，該數(shù)據(jù)通信單元包括CAN通信單元。

進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)通信單元還包括：異步通信單元和串行數(shù)據(jù)通信單元；

異步通信單元對(duì)異步信號(hào)進(jìn)行光耦處理；

串行數(shù)據(jù)通信單元對(duì)所述異步通信單元處理后的信號(hào)進(jìn)行分差變換，所述串行數(shù)據(jù)通信單元包括：RS485通信或RS232通信。

優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)單元為EEPROM單元。

所述功率板通過井上傳感器采集多種井上信號(hào)，將所述多種井上信號(hào)傳遞給主控單元。

所述功率板將兩相540V直流電輸入到潛油系統(tǒng)的井下系統(tǒng)。

進(jìn)一步，所述功率板包括：檢測(cè)電路、繼電器單元、繼電器控制單元、整流橋、風(fēng)扇和電源開關(guān)；

檢測(cè)電路包括：母線電壓檢測(cè)單元、母線電流檢測(cè)單元、溫度檢測(cè)單元和三相電檢測(cè)單元；

繼電器單元包括：控制風(fēng)扇繼電器、控制母線輸出軟啟動(dòng)繼電器、控制交流上電軟啟動(dòng)繼電器、控制直流接觸器繼電器；

功率繼電器控制模塊包括：包括控制所述控制交流上電軟啟動(dòng)繼電器開合的第一繼電器控制單元和控制所述控制母線輸出軟啟動(dòng)繼電器開合的第二繼電器控制單元；

和控制所述控制母線輸出軟啟動(dòng)繼電器開合的控制單元；

整流橋?qū)⑷?80V交流電轉(zhuǎn)換為兩相540V直流電；

電源開關(guān)為所述母線電壓檢測(cè)單元和繼電器單元、主控板以及顯示面板提供電源。

更好地，所述電源開關(guān)為主控板中的主控單元供電。

所述顯示面板與所述主控板中的主控單元連接，并根據(jù)所述主控單元計(jì)算出的檢測(cè)值，進(jìn)行指令設(shè)定和優(yōu)化參數(shù)。

所述多種井上信號(hào)和多種井下信號(hào)包括：電壓信號(hào)、電流信號(hào)、功率信號(hào)、溫度信號(hào)、壓力信號(hào)及三相電信號(hào)。

本實(shí)用新型提供的潛油地面控制裝置，可提高與井下系統(tǒng)的通信及控制效率，并且通過向井下系統(tǒng)的直流高電壓輸出，提高井下系統(tǒng)抽油效率及延長(zhǎng)使用壽命。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型潛油地面控制裝置結(jié)構(gòu)爆炸圖；

圖2為本實(shí)用新型潛油地面控制裝置立體結(jié)構(gòu)圖；