[發(fā)明專利]一種低沖次油井光桿示功圖測試裝置及使用方法

在審

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• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112392465A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設計）人: 辛宏;甘慶明;劉廣勝;梁毅;韓二濤;周楊帆;李兵;羅聰英;索媛源
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B47/009
• 分類號: E21B47/009
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

本發(fā)明公開了一種低沖次油井光桿示功圖測試裝置及使用方法，包括第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、載荷傳感器和井口采集單元，第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器和載荷傳感器均與井口采集單元電信號連接，所述第一霍爾傳感器連接在抽油機電機軸輸出端的端面上，所述第二霍爾傳感器連接在抽油機曲柄軸上。通過測量抽油機電機的轉速和轉數(shù)，得到懸點位移，不需要使用有線傳感器和位移線，工作時不易損壞，更適用于低沖次油井，實現(xiàn)油井光桿示功圖的遠程監(jiān)控，取代人工測試。

技術領域

本發(fā)明屬于油田采油技術領域，具體涉及一種低沖次油井光桿示功圖測試裝置及使用方法。

背景技術

示功圖是生產過程中取得的至關重要的第一手資料，是一個沖程周期內懸點載荷和位移組成的封閉曲線，包含油井大量的有用信息，它不僅是抽油機井工作狀況的“晴雨表”，通過功圖可以判斷油井工況，如卡泵、供液不足、斷脫、氣體影響、脫筒、結蠟等幾十種工況，還可以分析計算懸點載荷的大小、沖程損失、抽油機載荷利用率、油井產液量、含水率、動液面等參數(shù)。

由于油田的地理環(huán)境特殊，分布范圍及其廣泛，示功圖測試采用的一種是便攜式示功儀，將示工儀的各個部件安裝在抽油機上，該方法需要人工定期去現(xiàn)場一口井一口井測試，周期長，勞動強度大，時效性不強，由于受尼龍線和電位器的使用壽命限制，其不適合于在線測試。第二種是載荷傳感器和角位移傳感器，自動采集懸點載荷和懸點相對位移，并計算生成光桿示功圖，實現(xiàn)油井光桿示功圖的遠程監(jiān)控，取代人工測試。但載荷傳感器是有線的，存在修井易損壞，不利于標準化建設等問題。第三種是載荷位移一體化傳感器，位移測試采用加速度傳感器，對于低沖次油井存在測試不準的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種低沖次油井光桿示功圖測試裝置及使用方法，以解決有線傳感器存在的易損壞問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術手段實現(xiàn)的，一種低沖次油井光桿示功圖測試裝置，包括第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、載荷傳感器和井口采集單元，第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器和載荷傳感器均與井口采集單元電信號連接，所述第一霍爾傳感器連接在抽油機電機軸輸出端的端面上，所述第二霍爾傳感器連接在抽油機曲柄軸上。所述第一霍爾傳感器包括第一磁鋼、第一接近開關和第一無線傳輸模塊，第一磁鋼連接在抽油機電機軸輸出端的端面上，第一接近開關感應面正對第一磁鋼旋轉軌跡，第一接近開關與第一無線傳輸模塊電信號連接，第一無線傳輸模塊與井口采集單元電信號連接。

所述第二霍爾傳感器包括第二磁鋼、第二接近開關和第二無線傳輸模塊，第二磁鋼連接在抽油機曲柄軸，即抽油機懸點位于下死點的位置上，第二接近開關感應面正對第二磁鋼旋轉軌跡，第二接近開關與第二無線傳輸模塊電信號連接，第二無線傳輸模塊與井口采集單元電信號連接。

所述載荷傳感器連接在抽油機的懸繩器和光桿卡子之間。

所述井口采集單元包括RTU和第三無線傳輸模塊，第三無線傳輸模塊與第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器和載荷傳感器電信號連接。

一種低沖次油井光桿示功圖測試裝置使用方法，

第一步，收集數(shù)據(jù)，收集抽油機皮帶的傳動比i_皮帶、減速器的傳動比i_減速器、抽油機的游梁前臂a，游梁后臂b，曲柄半徑r，連桿長l；

第二步，測試裝置數(shù)據(jù)收集，第一霍爾傳感器測試電機實時轉速和轉數(shù)，第二霍爾傳感器測試從抽油機下死點開始電機的累計轉數(shù)m，載荷傳感器收集載荷與時間的信號，發(fā)送上述數(shù)據(jù)給井口采集單元，

第三步，得到懸點位移，根據(jù)第一步和第二步的數(shù)據(jù)得到懸點位移，并將懸點位移并將懸點位移數(shù)據(jù)發(fā)送給井口采集單元，

第四步，示功圖繪制，根據(jù)懸點位移和載荷傳感器收集的載荷與時間關系信號繪制示功圖。

所述第三步中，得到懸點位移的方法為懸點位移

其中