CN103439037A - 一种抽油机井下杆柱功图测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田测试技术领域，属于一种抽油机井下杆柱功图测试仪。本发明主要解决目前油井井筒内杆柱功图无法测试的问题。其中数据采集板6通过螺纹固定在传感器定位仓4内部，加速度传感器7焊接在数据采集板6上；数据采集板6通过数据线分别与载荷传感器2、压力传感器5、加速度传感器7连接；它主要用于抽油机井井下杆柱功图测试，具有结构密封性好、安装简单、适用于油水井井下高温、高压环境、控制系统运算速度快、精度高等优点。
Description
技术领域：本发明涉及油田测试技术领域，属于一种抽油机井下杆柱功图测试仪。
背景技术：在抽油机井生产过程中，一直以来抽油机井生产诊断主要依赖地面示功图的检测，由于地面光杆示功图与井下示功图相距较远，井深一般800米到2500米，不能准确反应井下杆柱及抽油泵的真实运行情况，急需一种井下功图检测方法及装置。国内目前没有相关的井下检测仪器和手段。杆柱在井筒内冲程无法测试的难题，
发明内容：本发明的目的是提供一种抽油机井下杆柱功图测试仪，它可以随抽油杆一起下入井筒油管内，安装在井下任意位置，在抽油机运行过程中，直接测试井下任意位置处杆柱及抽油泵示功图。
本发明的技术方案是：它由载荷传感器上接头、载荷传感器、载荷传感器下接头、传感器定位仓、压力传感器、数据采集板、加速度传感器、供电电池仓、供电电池仓上接头及供电电池仓下接头组成；其中载荷传感器上接头与载荷传感器本体螺纹连接；压力传感器通过螺纹固定在载荷传感器下接头上；载荷传感器下接头与传感器定位仓螺纹连接；数据采集板通过螺纹固定在传感器定位仓内部，加速度传感器焊接在数据采集板上；数据采集板通过数据线分别与载荷传感器、压力传感器、加速度传感器连接；传感器定位仓与供电电池仓上接头螺纹连接；供电电池仓上接头与供电电池仓连接，供电电池仓下部为供电电池仓下接头。
本发明具有如下优点：1).功图位移的检测是基于三轴加速度传感器，可以消除井筒偏斜对测试造成的影响，通过三维多轴校正模型对加速度传感器采集数据矫正，计算杆柱的绝对位移，提高采集精度，降低测量误差；并通过二次积分滤波算法，隔离信号中的漂移量，消除杆柱振动对测试造成的影响，实现冲程的精确检测。2).电池供电和存储控制子系统实现示功仪长期的工作和数据的储存，符合深井工作的要求。3).利用高时钟电路，实现单个时钟测量多组数据，测量单元独立成套，利用动态补偿，提高功图数据的准确性和同步性。
附图说明：图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的电气系统示意图；图3为本发明的安装工艺示意图。
具体实施方式：下面结合附图本发明作进一步说明：参见图1，本发明由载荷传感器上接头1、载荷传感器2、载荷传感器下接头3、传感器定位仓4、压力传感器5、数据采集板6、加速度传感器7、供电电池仓8、供电电池仓上接头9及供电电池仓下接头10组成；其中载荷传感器上接头1与载荷传感器本体2螺纹连接；压力传感器5通过螺纹固定在载荷传感器下接头3上；载荷传感器下接头3与传感器定位仓4螺纹连接；数据采集板6通过螺纹固定在传感器定位仓4内部，加速度传感器7焊接在数据采集板6上；数据采集板6通过数据线分别与载荷传感器2、压力传感器5、加速度传感器7连接；传感器定位仓4与供电电池仓上接头9螺纹连接；供电电池仓上接头9与供电电池仓8连接，供电电池仓8下部为供电电池仓下接头10。
由图2所示：数据采集板6集成了该装置的电气系统；该电气系统由下位机核心微处理器11、地面上位机功图数据回放系统12、位移检测子系统13、压力检测采集子系统14、载荷检测采集子系统15、温度检测采集子系统16、高精度时钟电路17、串口通信模块18、独立电源管理模块19及下位机存储控制子系统20组成。其中下位机核心微处理器11与位移检测子系统13连接，下位机核心微处理器11与压力检测采集子系统14连接，下位机核心微处理器11与载荷检测采集子系统15连接，下位机核心微处理器11与温度检测采集子系统16连接，下位机核心微处理器11与下位机存储控制子系统20连接。下位机核心微处理器11与独立电源管理模块19连接，下位机核心微处理器11与串口通信模块18连接，地面上位机功图数据回放系统12与串口通信模块18连接，下位机核心微处理器11与高精度时钟电路17连接。
在该测试仪下井前，需要对唤醒时间设定，可设定每天唤醒次数，以及唤醒时间。设定一天唤醒2次，每次采集5分钟。该测试仪与抽油杆连接下入井筒内。当抽油机运行时，该装置的电气系统被唤醒，其中位移检测子系统13、压力检测采集子系统14、载荷检测采集子系统15、温度检测采集子系统16将采集的数据传给下位机核心微处理器11，下位机核心微处理器11再将数据存储在电气系统中，完成一次测试。当测试仪随油井起出时，通过串口通信模块18与地面上位机功图数据回放系统12相连，将数据导出。地面上位机功图数据回放系统12利用导出的数据实现功图数据的回放。
Claims (1)
1.一种抽油机井下杆柱功图测试仪，其特征在于：它由载荷传感器上接头(1)、载荷传感器(2)、载荷传感器下接头(3)、传感器定位仓(4)、压力传感器(5)、数据采集板(6)、加速度传感器(7)、供电电池仓(8)、供电电池仓上接头(9)及供电电池仓下接头(10)组成；其中载荷传感器上接头(1)与载荷传感器本体(2)螺纹连接；压力传感器(5)通过螺纹固定在载荷传感器下接头(3)上；载荷传感器下接头(3)与传感器定位仓(4)螺纹连接；数据采集板(6)通过螺纹固定在传感器定位仓(4)内部，加速度传感器(7)焊接在数据采集板(6)上；数据采集板(6)通过数据线分别与载荷传感器(2)、压力传感器(5)、加速度传感器(7)连接；传感器定位仓(4)与供电电池仓上接头(9)螺纹连接；供电电池仓上接头(9)与供电电池仓(8)连接，供电电池仓(8)下部为供电电池仓下接头(10)。
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