[發(fā)明專利]一種抽油機(jī)井光桿示功圖測(cè)算系統(tǒng)及其測(cè)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611162138.7
• 申請(qǐng)日: 2016-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN106854986A
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于洋;于志剛;李永長(zhǎng);樊晨;田殿龍;程世東;張彬;趙曉龍;吳利利;邱奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B47/009
• 分類號(hào): E21B47/009
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司61108
• 代理人: 何銳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于抽油機(jī)井綜合應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抽油機(jī)井光桿示功圖測(cè)算系統(tǒng)及其測(cè)算方法，適用于常規(guī)型及異相型抽油機(jī)。

背景技術(shù)

光桿示功圖是反映抽油機(jī)懸點(diǎn)的載荷量隨其位移值變化規(guī)律的圖形。在油田生產(chǎn)中用其推導(dǎo)泵功圖來(lái)計(jì)算油井產(chǎn)量、監(jiān)測(cè)油井生產(chǎn)運(yùn)行狀況。目前，我國(guó)各大油田均采用載荷、位移傳感器來(lái)采集光桿示功圖，一井一套，生產(chǎn)成本較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種脫離載荷及位移傳感器，利用抽油機(jī)井電動(dòng)機(jī)電參數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)算光桿示功圖的系統(tǒng)，大幅降低生產(chǎn)成本。

為此，本發(fā)明提供了一種抽油機(jī)井光桿示功圖測(cè)算系統(tǒng)，包括安裝在抽油機(jī)控制柜中的電參數(shù)采集單元、安裝在井場(chǎng)室外防爆箱中的數(shù)據(jù)處理單元、上位計(jì)算機(jī)；

所述的電參數(shù)采集單元電連接數(shù)據(jù)處理單元，采集電參數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換后傳輸給數(shù)據(jù)處理單元；

所述的數(shù)據(jù)處理單元電連接上位計(jì)算機(jī)，將接收的數(shù)據(jù)處理后傳遞給上位計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)功圖數(shù)據(jù)的展示。

所述的電參數(shù)采集單元由數(shù)據(jù)采集單元采樣模塊、數(shù)據(jù)采集單元通信模塊及數(shù)據(jù)采集單元電源模塊依次電連接組成，所述的數(shù)據(jù)采集單元采樣模塊實(shí)時(shí)采集電參數(shù)據(jù)。

所述的數(shù)據(jù)采集單元采樣模塊由電量互感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7657構(gòu)成；所述的數(shù)據(jù)采集單元通信模塊采用WLAN、NFC、WIFI- Dircet、bump、2G、4G、藍(lán)牙、wifi、zige-bee、GPRS、3G、USB模塊中的一種。

所述的數(shù)據(jù)采集單元采樣模塊實(shí)時(shí)采集電參數(shù)據(jù)包括電機(jī)的電流值、電壓值及輸入功率值模擬信號(hào)。

所述的數(shù)據(jù)采集單元電源模塊采用5V直流電源。

所述的數(shù)據(jù)處理單元由數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)處理單元通信模塊、數(shù)據(jù)處理單元存儲(chǔ)模塊及數(shù)據(jù)處理單元電源模塊依次電連接組成。

所述的數(shù)據(jù)處理單元電源模塊采用LPC2138型處理芯片；所述的數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)處理單元通信模塊采用WLAN、NFC、WIFI- Dircet、bump、2G、4G、藍(lán)牙、wifi、zige-bee、GPRS、3G、USB模塊中的一種。

所述的數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)處理單元通信模塊采用CAT1025-JI30型存儲(chǔ)芯片。

所述的數(shù)據(jù)處理單元電源模塊采用12V直流電源。

一種抽油機(jī)井光桿示功圖測(cè)算系統(tǒng)的測(cè)算方法，具體包括如下過(guò)程：

數(shù)據(jù)采集單元采樣模塊實(shí)時(shí)采集電參數(shù)據(jù)模擬信號(hào)，包括電機(jī)的電流值、電壓值及輸入功率值模擬信號(hào)，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元通信模塊傳輸至數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)處理模塊利用電參數(shù)據(jù)信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部運(yùn)算處理，得到光桿示功圖數(shù)據(jù)，光桿示功圖數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)處理單元存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)數(shù)據(jù)后，經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元通信模塊傳輸至上位計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)功圖數(shù)據(jù)的展示。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的這種抽油機(jī)井光桿示功圖測(cè)算系統(tǒng)及其測(cè)算方法，利用抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到光桿示功圖的系統(tǒng)。該系統(tǒng)不使用載荷及位移傳感器，省去了載荷及位移傳感器費(fèi)用，可大幅降低油田生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是光桿示功圖測(cè)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是光桿示功圖測(cè)算系統(tǒng)的信號(hào)傳輸示意圖。

圖3是常規(guī)型、異相型游梁式抽油機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

圖4是常規(guī)型、異相型游梁式抽油機(jī)平衡分析簡(jiǎn)圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1、電參數(shù)采集單元；2、數(shù)據(jù)處理單元；3、上位計(jì)算機(jī)；4、數(shù)據(jù)采集單元采樣模塊；5、數(shù)據(jù)采集單元通信模塊；6、數(shù)據(jù)采集單元電源模塊；7、數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)處理模塊；8、數(shù)據(jù)處理單元通信模塊；9、數(shù)據(jù)處理單元存儲(chǔ)模塊；10、數(shù)據(jù)處理單元電源模塊。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

本實(shí)施例提供一種抽油機(jī)井光桿示功圖測(cè)算系統(tǒng)，如圖1所示，包括安裝在抽油機(jī)控制柜中的電參數(shù)采集單元1、安裝在井場(chǎng)室外防爆箱中的數(shù)據(jù)處理單元2、上位計(jì)算機(jī)3；

電參數(shù)采集單元1電連接數(shù)據(jù)處理單元2，采集電參數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換后傳輸給數(shù)據(jù)處理單元2；

數(shù)據(jù)處理單元2電連接上位計(jì)算機(jī)3，將接收的數(shù)據(jù)處理后傳遞給上位計(jì)算機(jī)3，實(shí)現(xiàn)功圖數(shù)據(jù)的展示。

這種抽油機(jī)井光桿示功圖測(cè)算系統(tǒng)，由電參數(shù)采集單元1采集電參數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換后傳輸給數(shù)據(jù)處理單元2，再由數(shù)據(jù)處理單元2將接收的數(shù)據(jù)處理后傳遞給上位計(jì)算機(jī)3，實(shí)現(xiàn)功圖數(shù)據(jù)的展示。整個(gè)過(guò)程不使用載荷及位移傳感器，省去了載荷及位移傳感器費(fèi)用，可大幅降低油田生產(chǎn)成本。