CN114396377A - 一种压裂泵检测方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种压裂泵检测方法、系统、设备及存储介质，涉及压裂设备技术领域，该压裂泵检测方法包括：通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息，依据所述拉杆受力信息确定所述压裂泵的泵腔液体压力信息，依据所述泵腔液体压力信息和所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定所述压裂泵的检测结果。本申请取消了传统振动传感器中间滤波及算法特征识别的过程，同时避免了液力端易损件更换对传感器的影响，提高检测精度。

Description

一种压裂泵检测方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及压裂设备技术领域，尤其涉及一种压裂泵检测方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

目前，油井生产到一定阶段后，由于油井中未开采的原油的渗透率逐渐降低，导致对油井中的原油的开采变得困难，进而导致油井产量也逐渐降低。为了提高油井产量，需要对油井进行压裂作业。该压裂作业主要是使用压裂泵将混有砂子的液体，通过极高压力输送到地层中，以改善油井中原油的流动条件，使得油井中的原油更容易流动，方便开采。但由于压裂泵中混有砂子的液体容易对压裂泵体和高低压密封部件产生较强的侵蚀，进而导致压裂泵在使用时容易出现刺漏、喷射、爆裂等，严重影响现场操作人员人身安全。因此，在压裂泵工作时，需要对压裂泵高压柱塞泵的工作状态进行监测及故障诊断。

在具体实现中，对压裂泵的故障检测主要是将采集到的数据进行预处理并存储后，将数据打包发送，再根据振动传感器发送的振动信号，对振动信号进行滤波辨识后，将采集到的数据进行数据分析，从而确定压裂泵是否出现异常，然而，由于在将采集到的数据进行数据分析进行数据分析前，还需要对振动传感器发送的振动信号进行滤波辨识，分析运算效率低，且在出现信号无法进行滤波辨识的情况下，还需要专家给出指导意见，导致在压裂泵出现故障时，不能及时反馈。为解决上述问题，现有的压裂泵故障检测方法主要是将检测传感器安装在压裂泵的液力端，以将检测到的压裂泵液力端的加速度和振动信号进行数据分析，由于在对该信号进行数据分析之前还需要先将数据进行滤波分析，使得数据分析步骤繁琐，检测过程中加速度和振动信号也容易受到影响，导致压裂泵出现故障时，不能及时反馈，且在更换压裂泵液力端的高低压凡尔时，由于需要拆除上下端堵盖，也容易导致传感器磕碰损坏。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种压裂泵检测方法、系统、设备及存储介质。

第一方面，本申请提供了一种压裂泵检测方法，其特征在于，包括：

通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息；

依据所述拉杆受力信息确定所述压裂泵的泵腔液体压力信息；

依据所述泵腔液体压力信息和所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定所述压裂泵的检测结果。

可选的，所述动力端传感器包括安装在所述压裂泵的拉杆上的应力传感器，所述通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息，包括：

获取所述应力传感器检测到的拉杆端应力信息；

基于所述拉杆端应力信息和所述压裂泵对应预设的拉杆端截面积信息，确定所述拉杆受力信息。

可选的，所述动力端传感器包括安装在所述压裂泵的拉杆上的应变传感器，所述通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息，包括：

获取所述应变传感器检测到的拉杆端应变信息；

基于所述拉杆端应变信息、所述压裂泵对应预设的拉杆材料的弹性模量信息以及所述压裂泵对应预设的拉杆端截面积信息，确定所述拉杆受力信息。

可选的，所述依据所述拉杆受力信息确定所述压裂泵的泵腔液体压力信息，包括：

针对所述拉杆受力信息，获取所述压裂泵的活塞横截面积信息；

基于所述活塞横截面积信息和所述拉杆受力信息进行计算处理，得到所述压裂泵的泵腔液体压力信息。

可选的，所述依据所述泵腔液体压力信息和所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定所述压裂泵的检测结果，包括：

确定所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息；

检测所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息是否相匹配；

若所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息相匹配，则依据所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息，确定所述压裂泵的液体压力信息；

若所述压裂泵的液体压力信息不符合预设的压力阈值，则生成所述压裂泵的异常检测结果。

可选的，所述依据所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息，确定所述压裂泵的液体压力信息，包括：

若所述柱塞相位信息为第一柱塞相位信息，则依据所述泵腔液体压力信息与所述第一柱塞相位信息，确定所述压裂泵的第一液体压力信息；

若所述柱塞相位信息为第二柱塞相位信息，则依据所述泵腔液体压力信息与所述第二柱塞相位信息，确定所述压裂泵的第二液体压力信息。

可选的，所述生成所述压裂泵的异常检测结果之后，还包括：

基于所述异常检测结果触发报警反馈模块输出报警信息；

其中，所述若所述压裂泵的液体压力信息不符合预设的压力阈值，则生成所述压裂泵的异常检测结果，包括：若所述第一液体压信息不符合预设的第一压力信息阈值，则基于所述第一液体压信息生成所述压裂泵的第一检测结果为异常；若所述第二液体压信息不符合预设的第二压力信息阈值，则基于所述第二液体压信息生成所述压裂泵的第二检测结果为异常。

第二方面，本申请提供了一种压裂泵检测系统，包括：

拉杆受力检测模块，用于通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息；

泵腔液体压力信息确定模块，用于依据所述拉杆受力信息确定所述压裂泵的泵腔液体压力信息；

检测结果确定模块，用于依据所述泵腔液体压力信息和所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定所述压裂泵的检测结果。

第三方面，本申请提供了一种压裂泵检测系统，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面任一项实施例所述的压裂泵检测方法。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第二方面任一项实施例所述的压裂泵检测方法的步骤。

综上，本申请通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息，依据拉杆受力信息确定压裂泵的泵腔液体压力信息，依据泵腔液体压力信息和拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定压裂泵的检测结果，取消了传统振动传感器中间滤波及算法特征识别的过程，解决了现有的压裂泵检测方法由于使用传统振动加速器采集信号，因而需要进行中间滤波及算法特征识别，从而导致数据分析步骤繁杂的问题，同时避免了液力端易损件更换对传感器的影响，提高检测精度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种压裂泵检测方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种压裂泵结构示意图；

图3是本申请一个可选实施例提供的一种压裂泵检测方法的步骤流程示意图；

图4是本申请实施例提供的一种压裂泵检测系统的示意图；

图5是本申请实施例提供的一种压裂泵检测系统的结构框图；

图6为本申请可选实施例提供的一种压裂泵检测设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在具体实现中，主要是将检测传感器安装在压裂泵的液力端，如在压裂泵液力端的上表面或下表面的至少安装一个传感器。然而，压裂泵液力端的内部的高压和低压凡尔属于易损坏部件，经常需要进行更换，在进行更换时需要将压裂泵液力端的上下端的堵盖拆除，在拆除堵盖的过程中，由于安装在液力端的传感器容易被磕碰，导致传感器损坏，增加传感器的维修或更换成本。

本申请实施例的核心构思之一在于，提供了一种压裂泵检测方法，通过将传感器安装在压裂泵的动力端，检测压裂泵的拉杆受力信息，以根据拉杆受力信息确定压裂泵的检测结果，实现了压裂泵的实时检测，取消了传统振动传感器中间滤波及算法特征识别的过程，同时避免了液力端易损件更换对传感器的影响，提高检测精度。

图1为本申请实施例提供的一种压裂泵检测方法的流程示意图。如图1所示，本申请提供的压裂泵检测方法具体可以包括如下步骤：

步骤110，通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息。

具体的，压裂泵动力端可以是指压裂泵拉杆与柱塞连接的一端，可以为压裂泵的拉杆安装传感器，如可以是安装膜片式应力或应变传感器，本申请对此不作限制。在压裂泵在进行压裂工作时，可以根据膜片式应力或应变传感器反馈的信息，确定压裂泵拉杆所受的拉力数据或推力数据，以将该拉力数据或推力数据作为压裂泵的拉杆受力信息。

在具体实现中，可以为压裂泵上的多个拉杆分别安装多个应力或应变传感器，可以将应力或应变传感器安装在压裂泵每个泵腔对应的拉杆靠近柱塞的一端，使得在压裂泵进行压裂工作时，应力或应变传感器可以采集到拉杆的形变数据，从而可以将拉杆形变数据换算成应力或应变信息。进而可以根据应力或应变信息，得到拉杆所受的推力或拉力，如可以得到拉杆在进行伸出运动时所受的推力或拉杆在进行缩回运动时所受的拉力。避免了压裂泵液力端的密封件出现损坏时，在对液力端进行拆解的过程中，由于传感器被磕碰导致的传感器损坏，降低了传感器在拆解过程中被磕碰及拆装后重复定位精度不足的风险。

进一步而言，通过应力或应变传感器对拉杆的状态数据进行监测，得到的应力/应变信息更为准确，应力或应变信号更稳定，不易受其他部件、振动、温度等影响，信号捕捉精度高。

步骤120，依据所述拉杆受力信息确定所述压裂泵的泵腔液体压力信息。

具体的，在确定拉杆受力信息后，可以依据拉杆受力信息确定压裂泵的泵腔液体压力信息。具体而言，可以根据拉杆受力信息确定拉杆所受的拉力或推力，将压裂泵柱塞的横截面积与拉杆所受的拉力或推力进行运算，得到压裂泵拉杆对应的泵腔液体压力信息。

在实际处理中，可以为安装在拉杆中的应力或应变传感器设置唯一的IP地址，如可以分别在拉杆的水平和垂直位置各安装一组应力或应变传感器，并分别为这两组应力或应变传感器设置唯一的IP地址。在后续处理中，可以识别出采集到的应力或应变信息是属于哪一个传感器，且能识别出该传感器安装的拉杆及其安装位置，使得得到的压裂泵的泵腔液体压力信息更为准确。

可见，本申请实施例中应力或应变传感器采集到的应力/应变信息可直接转换为泵腔液体压力信息，不需要特殊的算法识别和过滤，简化了数据分析步骤，提高了信号处理效率，对压裂泵故障的反馈更及时。

步骤130，依据所述泵腔液体压力信息和所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定所述压裂泵的检测结果。

具体的，可以根据拉杆的伸出运动或缩回运动，确定压裂泵的柱塞相位信息，从而可以根据柱塞相位信息和泵腔液体压力信息，确定出压裂泵的检测结果。具体而言，可以通过识别拉杆的应力或应变信息，确定当前拉杆是在做伸出运动还是缩回运动，从而可以得到压裂泵的柱塞相位信息。若当前拉杆在做伸出运动，则可以依据柱塞相位信息和泵腔液体压力信息，确定压裂泵的排液液体压力信息。若当前拉杆在做缩回运动，则可以依据柱塞相位信息和泵腔液体压力信息，确定压裂泵的吸液液体压力信息。从而可以分别根据压裂泵的排液液体压力信息和压裂泵的吸液液体压力信息，确定压裂泵的检测结果。

作为本申请的一个示例，如图2所述，拉杆1可以与柱塞3连接，应力或应变传感器2可以安装在压裂泵泵腔对应的拉杆靠近柱塞的一端。具体的，应力或应变传感器的安装方向可以为拉杆的轴向方向，可以分别在拉杆的水平和垂直方向各安装一组传感器，以分别采集拉杆水平和垂直方向的应力或应变信息，并可以依据采集到的应力或应变信息确定拉杆的拉杆受力信息，进而依据拉杆受力信息确定压裂泵泵腔液体压力信息。如在拉杆进行伸出运动时，可以依据应力或应变信息，确定拉杆所受的推力，将拉杆所受的推力作为拉杆受力信息，进而依据拉杆受力信息确定压裂泵的排液液体压力信息；在拉杆进行缩回运动时，可以依据应力或应变信息，确定拉杆所受的拉力，将拉杆所受的拉力作为拉杆受力信息，进而依据拉杆受力信息确定确定压裂泵的吸液液体压力信息。此外，还可以在压裂泵的高压出口端安装至少一个排液压力传感器4，采集压裂泵高压出口端的压力数据；在压裂泵的低压出口端安装至少一个吸液压力传感器5，采集压裂泵低压出口端的压力数据。

在具体实现中，在确定压裂泵的排液液体压力谢谢后，可以将压裂泵的排液液体压力信息和采集到的压裂泵高压出口端的压力数据进行对比，从而可以确定压裂泵的检测结果；同理，在确定压裂泵的吸液液体压力信息后，可以将压裂泵的吸液液体压力信息和采集到的压裂泵低压出口端的压力数据进行对比，从而可以确定压裂泵的检测结果。

进一步而言，在拉杆进行伸出与缩回的往复运动中，当拉杆做伸出运动时，拉杆为柱塞施加推力，此时压裂泵内部的容积减小，压裂泵泵腔排液，当拉杆做缩回运动时，拉杆为柱塞施加拉力，此时压裂泵内部的容积增加，压裂泵泵腔吸液。基于上述原理，在采集拉杆的应力或应变传感器对应的应力或应变信息后，可以基于应力或应变信息，确定应力或应变信息对应的应力或应变方向，从而可以确定拉杆是处于伸出状态还是处于缩回状态，可以依据拉杆的伸出或缩的状态数据确定柱塞相位信息。在压裂泵泵腔出现特殊失效的情况下，如该特殊失效形式可以是压裂泵泵腔仅出现排液异常或仅出现吸液异常，由于排液异常或吸液异常在一个吸排循环中异常数据不明显，因此该排液异常或吸液异常可能无法立马被检测到，柱塞相位信息则可以及时、准确的确定该特殊的失效，极大增强了压裂泵监测的准确性。

综上，本申请通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息，依据拉杆受力信息确定压裂泵的泵腔液体压力信息，依据泵腔液体压力信息和拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定压裂泵的检测结果，取消了传统振动传感器中间滤波及算法特征识别的过程，解决了现有的压裂泵检测方法由于使用传统振动加速器采集信号，因而需要进行中间滤波及算法特征识别，从而导致数据分析步骤繁杂的问题，同时避免了液力端易损件更换对传感器的影响，提高检测精度。

参照图3，示出了本申请一个可选实施例提供的一种压裂泵检测方法的步骤流程示意图。该压裂泵检测方法可以具体可以包括如下步骤：

步骤310，通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息。

具体的，动力端传感器可以包括安装在压裂泵的拉杆上的应力传感器，所述通过压裂泵的动力端传感器检测所述压裂泵的受力信息，具体可以包括以下子步骤：

子步骤3101，获取所述应力传感器检测到的拉杆端应力信息。

子步骤3102，基于所述拉杆端应力信息和所述压裂泵对应预设的拉杆端截面积信息，确定所述拉杆受力信息。

具体的，若安装在拉杆上的传感器为应力传感器，则可以在压裂泵进行压裂工作时，获取拉杆的形变数据，并可以将该形变数据换算成拉杆端的应力信息，压裂泵拉杆端截面面积是固定的，因此可以将拉杆端的截面面积作为预设的拉杆端截面积信息。随后可以将拉杆应力信息和压裂泵对应预设的拉杆端截面积信息进行计算处理，从而可以确定拉杆受力信息。

例如，拉杆端应力信息对应的拉杆端应力可以是σ，预设的拉杆端截面积信息对应的拉杆端截面面积可以是A1，则可以通过公式：F＝σ*A1，得到拉杆受力信息对应的拉杆所受的推理或拉力F。

在本申请一个可选实施例中，动力端传感器可以包括安装在所述压裂泵的拉杆上的应变传感器，所述通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息，具体可以包括以下子步骤：

子步骤3103，获取所述应变传感器检测到的拉杆端应变信息。

子步骤3104，基于所述拉杆端应变信息、所述压裂泵对应预设的拉杆材料的弹性模量信息以及所述压裂泵对应预设的拉杆端截面积信息，确定所述拉杆受力信息。

具体的，若安装在拉杆上的传感器为应变传感器，则可以在压裂泵进行压裂工作时，获取拉杆的形变数据，并可以将该形变数据换算成拉杆端的应变信息，压裂泵的拉杆材料的弹性模量和压裂泵拉杆端截面面积均可以是固定的，因此可以将拉杆端的材料的弹性模量作为预设的拉杆材料的弹性模量信息，可以将拉杆端的截面面积作为预设的拉杆端截面积信息。随后可以将拉杆应变信息、压裂泵对应预设的拉杆材料的弹性模量信息以及压裂泵对应预设的拉杆端截面积信息进行计算处理，从而可以确定拉杆受力信息。

例如，拉杆端应变信息对应的拉杆端应变可以是ε，预设的拉杆材料的弹性模量信息对应的拉杆端的材料的弹性模量可以是E，预设的拉杆端截面积信息对应的拉杆端截面面积可以是A1，则可以通过公式F＝ε*E*A1，得到拉杆受力信息对应的拉杆所受的推理或拉力F。

步骤320，针对所述拉杆受力信息，获取所述压裂泵的活塞横截面积信息。

步骤330，基于所述活塞横截面积信息和所述拉杆受力信息进行计算处理，得到所述压裂泵的泵腔液体压力信息。

具体的，压裂泵的活塞横截面积信息可以是压裂泵柱塞的横截面积。在确定拉杆的所受的拉力或推力后，可以基于压裂泵柱塞的横截面积和拉杆所受的拉力或推力，得到压裂泵的泵腔液体压力信息。

例如，压裂泵柱塞的横截面积可以是A2，拉杆所受的拉力或推力可以是F，则可以通过公式：P＝F/A2，得到压裂泵的泵腔液体压力信息P。

在具体实现中，确定拉杆端的应力或应变信息后，可以对应力或应变信息进行识别，确定应力或应变方向，并可以基于应力或应变方向，进一步确定拉杆当前的运动状态，如可以确定拉杆是在做伸出运动还是缩回运动，从而可以基于拉杆当前的运动状态，确定拉杆所受的力是推力还是拉力。

例如，拉杆当前的运动状态为伸出运动，则可以确定拉杆所受的力是推力。又如，拉杆当前的运动状态为缩回运动，则可以确定拉杆所受的力是拉力。在后续处理中，可以依据拉杆的伸出运动或缩回运动，确定压裂泵的柱塞相位信息，从而可以依据柱塞相位信息和压裂泵的泵腔液体压力信息，确定压裂泵的检测结果。

进一步而言，在采集到拉杆端的应力或应变信息后，可以基于应力或应变信息，快速得到拉杆所受的拉力或推力，从而可以基于拉杆所受的拉力或推力结合预设的压裂泵柱塞的横截面积，得到压裂泵的泵腔液体压力信息，不需要特殊的算法识别或数据过滤，也不需要进行复杂繁琐的数据分析计算，数据处理效率高，在压裂泵出现故障时能及时的反馈，实现了对压裂泵的实时检测，避免更大的损失。

步骤340，确定所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息。

具体的，柱塞相位信息可以是拉杆伸出或缩回的状态数据。具体而言，若拉杆受力信息对应的拉杆所受的力是拉力，则可以确定拉杆在做缩回运动，可以得到拉杆在做缩回运动时的柱塞相位信息；若拉杆受力信息对应的拉杆所受的力是推力，则可以确定拉杆在做伸出运动，可以得到拉杆在做伸出运动时的柱塞相位信息。

在具体实现中，可以将拉杆在伸出运动中完全伸出时的状态数据或拉杆在缩回运动中完全缩回时的状态数据，作为柱塞相位信息。具体而言，可以将拉杆做伸出运动时对应的应力或应变信息定义为负，将拉杆做缩回运动时对应的应力或应变信息定义为正。在采集到拉杆端的应力或应变信息后，可以根据应力或应变信息包含的正信号或负信号，判断拉杆是在做伸出运动还是缩回运动。若采集到的应力或应变信息包含正信号，则可以确定拉杆是在做缩回运动。若采集到的应力或应变信号包含负信号，则可以确定拉杆是在做伸出运动。当采集到的应力或应变信息由正信号转为负信号，则可以确定拉杆已经缩回到最大位置，准备伸出，此时，可以确定拉杆已经完全缩回，可以将拉杆完全缩回时的状态数据作为柱塞相位信息。当采集到的应力或应变信号由负信号转为正信号，则可以拉杆已经伸出到最大位置，准备缩回，此时可以确定拉杆已经完全伸出，可以将拉杆完全伸出时的状态数据作为柱塞相位信息。

步骤350，检测所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息是否相匹配。

具体的，可以将泵腔液体压力信息与柱塞相位信息进行匹配。若泵腔液体压力信息对应的拉杆运动状态为伸出，且柱塞相位信息对应的拉杆运动状态也为伸出，则可以确定泵腔液体压力信息与柱塞相位信息相匹配；若泵腔液体压力信息对应的拉杆运动状态为缩回，且柱塞相位信息对应的拉杆运动状态也为缩回，则可以确定泵腔液体压力信息与柱塞相位信息相匹配。

此外，还可以是确定柱塞相位信息对应的拉杆运动状态是否为完全伸出或完全缩回。若泵腔液体压力信息对应的拉杆运动状态为完全伸出，且柱塞相位信息对应的拉杆运动状态也为完全伸出，则可以确定泵腔液体压力信息与柱塞相位信息相匹配；若泵腔液体压力信息对应的拉杆运动状态为完全缩回，且柱塞相位信息对应的拉杆运动状态也为完全缩回，则可以确定泵腔液体压力信息与柱塞相位信息相匹配。

步骤360，若所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息相匹配，则依据所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息，确定所述压裂泵的液体压力信息。

具体的，压裂泵的液体压力信息可以包含压裂泵的排液液体压力信息和压裂泵的吸液液体压力信息。具体而言，若泵腔液体压力信息与柱塞相位信息相匹配，且泵腔液体压力信息与柱塞相位信息对应的拉杆运动状态为伸出，则可以确定压裂泵的液体压力信息为压裂泵的排液液体压力信息。若泵腔液体压力信息与柱塞相位信息相匹配，且泵腔液体压力信息与柱塞相位信息对应的拉杆运动状态为缩回，则可以确定压裂泵的液体压力信息为压裂泵的吸液液体压力信息。

在一个可选的实施方式中，上述依据所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息，确定所述压裂泵的液体压力信息，具体可以包括以下子步骤：

子步骤3601，若所述柱塞相位信息为第一柱塞相位信息，则依据所述泵腔液体压力信息与所述第一柱塞相位信息，确定所述压裂泵的第一液体压力信息。

子步骤3602，若所述柱塞相位信息为第二柱塞相位信息，则依据所述泵腔液体压力信息与所述第二柱塞相位信息，确定所述压裂泵的第二液体压力信息。

具体的，第一柱塞相位信息可以是拉杆完全伸出时的状态数据，第二柱塞相位信息可以是拉杆完全缩回时的状态数据。第一液体压力信息可以是压裂泵的排液液体压力信息，第二液体压力信息可以是压裂泵的吸液液体压力信息。

步骤370，若所述压裂泵的液体压力信息不符合预设的压力阈值，确定所述压裂泵的异常检测结果。

具体的，可以分别确定压裂泵的吸液液体压力信息和排液液体压力信息是否符合预设的压力阈值，以根据吸液液体压力信息和排液液体压力信息确定压裂泵的检测结果。

在具体实现中，可以在压裂泵低压进液口附近安装吸液压力传感器，采集压裂泵进液口的压力信息，并可以在压裂泵高压出液口附近安装排液压力传感器，采集压裂泵出液口的压力信息。随后可以将压裂泵的吸液液体压力信息与压裂泵进液口的压力信息进行比对，得到吸液压力差信息；将压裂泵的排液液体压力信息与压裂泵出液口的压力信息进行比对，得到排液压力差信息。可以将吸液压力差信息或排液压力差信息与预设的压力阈值进行比对，以确定吸液压力差信息或排液压力差信息是否符合预设的压力阈值，在吸液压力差信息或排液压力差信息不符合预设的压力阈值的情况下，确定压裂泵的异常检测结果。具体而言，可以预设两个压力阈值，如预设的两个压力阈值可以是高压压力阈值和低压压力阈值。可以是将吸液压力差信息与预设的高压压力阈值进行比对，若吸液压力差信息高于预设的高压压力阈值，则可以确定压裂泵出现异常，该异常可能为压裂泵液力端内部出现低压密封失效。同理可以将排液压力差信息与预设的低压压力阈值进行比对，若排液压力信息低于预设的低压压力阈值，则可以确定压裂泵出现异常，该异常可能为压裂泵液力端内部出现高压密封失效。将吸液压力差信息或排液压力差信息与预设的压力阈值进行比较，根据比较结果可以直观的了解压裂泵内部密封失效的程度，使得监测结果更为准确。

作为本申请的一个示例，如图4所示，示出了本申请提供的一种压裂泵检测系统示意图，该系统具体可以包括独立传感器和远程监测平台。其中，独立传感器具体可以包括信号采集模块、供电模块以及信号发射模块；远程检测平台具体可以包括信号接收模块和操作面板，且操作面板可以包括数据处理模块、阈值设定模块以及报警反馈模块。具体的，信号采集模块可以包括膜片式应力或应变传感器、吸液压力传感器和/或排液压力传感器，供电模块可以是独立蓄电池等，本示例对此不做限制。供电模块可以为信号采集模块和信号发射模块提供电能，以使信号采集模块和信号发射模块可以依据供电模块提供的电能，进入工作状态。具体的，可以将应力或应变传感器安装在拉杆的轴向方向，如可以在拉杆的水平和垂直方向各安装一组传感器，并可以将吸液压力传感器安装在压裂泵低压进液口附近，还可以将排液压力传感器安装在压裂泵高压出口端，本申请对此不作限制。通过在拉杆的水平和垂直方向各安装一组应力或应变传感器，使得信号采集模块可以分别采集拉杆水平位置和垂直位置上的应力或应变信息，并将采集到而应力或应变信息发送给信号发射模块，以触发信号发射模块向远程监测平台的信号接收模块发送应力或应变信息。如信号发射模块可以与远程监测平台的信号接收模块通过远程无线连接，使得信号接收模块可以接收信号发射模块发送的应力或应变信息。随后信号接收模块可以将应力或应变信息输出给数据处理模块，使得数据处理模块可以根据应力或应变信息确定压裂泵的液体压力信息，并根据应力或应变信息识别出拉杆是在做伸出运动还是缩回运动，进而得到压裂泵的柱塞相位信息。进一步的，数据处理模块还可以将压裂泵的液体压力信息与对应的柱塞相位信息进行匹配，得到压裂泵的吸液液体压力信息或排液液体压力信息。

此外，信号采集模块还可以将吸液压力传感器采集到的压裂泵进液口的压力信息，和排液压力传感器采集到的压裂泵出液口的压力信息，通过信号发射模块和信号接收模块发送给数据处理模块。数据处理模块可以将压裂泵的吸液液体压力信息和压裂泵进液口的压力信息对比，得到吸液压力差信息；将压裂泵的排液液体压力信息和压裂泵出液口的压力信息对比，得到排液压力差信息。随后数据处理模块可以获取阈值设定模块设定的压力阈值，若排液压力差信息低于压力阈值或吸液压力差高于压力阈值，则数据处理模块可以确定压裂泵出现异常，生成压裂泵的异常检测结果。在后续处理中，数据处理模块可以依据该异常检测结果，触发报警反馈模块发出报警信息，如可以是触发报警反馈模块发出声光报警等，本示例对此不做限制。以向工作人员发出警报，提醒工作人员，工作人员可以通过操作面板，确定压裂泵的异常信息，如可以是确定压裂泵的高压或低压泄漏等，本示例对此不做限制。此外，工作人员还可以通过操作面板实现对阈值设定模块中压力阈值的设定，如可以是调整压力阈值的大小等。

在实际处理中，当压裂泵液力端的内部出现初期失效时，如可以是出现微小泄漏或开裂等。压裂泵泵腔内的液体便会从泄漏或开裂处流出，导致泵腔内液体压力异常，此时，柱塞便会将该异常反馈到拉杆处，具体表现为拉杆的推力减小，应力或应变程度降低。应力或应变传感器反馈的应力或应变信息也会出现相应变化。因此，可以通过采集到的拉杆端的应力或应变信息配合柱塞相位信息，可快速分析出是高压密封还是低压密封出现失效，使得压裂泵检测更为及时、准确。

例如，在压裂泵液力端低压密封失效的情况下，拉杆做缩回运动时，压裂泵液力端进液，柱塞相位信息正常。当拉杆做伸出运动时，压裂泵液力端排液，此时由于低压密封存在泄漏，压裂泵液力端无法保持较高的正常值，拉杆受到的推力减小，应力传感器检测到的拉杆的应力信息便会降低。

又如，在压裂泵液力端高压密封失效的情况下，拉杆做伸出运动时，压裂泵液力端的出液端排液，由于压裂泵排液端串联有其他工作腔，各排液端压力一致，因此拉杆伸出阶段，应力传感器检测到的应力信息正常。当拉杆做缩回运动时，压裂泵液力端吸液，此时由于高压密封存在泄漏，压裂泵出液端外较高的压力会通过泄漏处传递至压裂泵泵腔内，导致泵腔内压力高于正常值，拉杆受到额外的推力，拉杆完全缩回时所需要的拉力便会降低，此时，应力传感器检测到的拉杆的应力信息也便会降低。

步骤380，基于所述异常检测结果触发报警反馈模块输出报警信息。

其中，所述若所述压裂泵的液体压力信息不符合预设的压力阈值，则生成所述压裂泵的异常检测结果，包括：若所述第一液体压信息不符合预设的第一压力信息阈值，则基于所述第一液体压信息生成所述压裂泵的第一检测结果为异常；若所述第二液体压信息不符合预设的第二压力信息阈值，则基于所述第二液体压信息生成所述压裂泵的第二检测结果为异常。

具体的，在确定压裂泵的异常检测结果后，可以基于该异常检测结果触发报警反馈模块发出报警信息，如可以是发出声光报警，以提示工作人员，压裂泵出现异常。本申请对此不做限制。

具体的，第一液体压力信息可以是吸液液体压力信息，第一压力信息阈值可以是高压压力阈值；第二液体压力信息可以是排液液体压力信息，第二压力信息阈值可以是低压压力阈值，本申请对此不作限制。

可见，本申请实施例通过通过压裂泵的动力端传感器，检测压裂泵的拉杆受力信息，针对拉杆受力信息，获取压裂泵的活塞横截面积信息，并基于活塞横截面积信息和拉杆受力信息进行计算处理，得到压裂泵的泵腔液体压力信息，从而确定拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，并检测泵腔液体压力信息与柱塞相位信息是否相匹配，以在泵腔液体压力信息与柱塞相位信息相匹配时，依据泵腔液体压力信息与柱塞相位信息，确定压裂泵的液体压力信息，在压裂泵的液体压力信息不符合预设的压力阈值时，确定压裂泵的异常检测结果，并基于异常检测结果触发报警反馈模块输出报警信息，取消了传统振动传感器中间滤波及算法特征识别的过程，解决了现有的压裂泵检测方法由于使用传统振动加速器采集信号，因而需要进行中间滤波及算法特征识别，从而导致数据分析步骤繁杂的问题，同时避免了液力端易损件更换对传感器的影响，提高检测精度。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。

如图5所示，本申请实施例提供了一种压裂泵检测系统500，包括；

拉杆受力检测模块510，用于通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息；

泵腔液体压力信息确定模块520，用于依据所述拉杆受力信息确定所述压裂泵的泵腔液体压力信息；

检测结果确定模块530，用于依据所述泵腔液体压力信息和所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定所述压裂泵的检测结果。

可选的，所述动力端传感器包括安装在所述压裂泵的拉杆上的应力传感器，所述通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息，包括：

获取所述应力传感器检测到的拉杆端应力信息；

基于所述拉杆端应力信息和所述压裂泵对应预设的拉杆端截面积信息，确定所述拉杆受力信息。

可选的，所述动力端传感器包括安装在所述压裂泵的拉杆上的应变传感器，所述通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息，包括：

获取所述应变传感器检测到的拉杆端应变信息；

基于所述拉杆端应变信息、所述压裂泵对应预设的拉杆材料的弹性模量信息以及所述压裂泵对应预设的拉杆端截面积信息，确定所述拉杆受力信息。

可选的，所述依据所述拉杆受力信息确定所述压裂泵的泵腔液体压力信息，包括：

针对所述拉杆受力信息，获取所述压裂泵的活塞横截面积信息；

基于所述活塞横截面积信息和所述拉杆受力信息进行计算处理，得到所述压裂泵的泵腔液体压力信息。

可选的，所述依据所述泵腔液体压力信息和所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定所述压裂泵的检测结果，包括：

确定所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息；

检测所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息是否相匹配；

若所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息相匹配，则依据所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息，确定所述压裂泵的液体压力信息；

若所述压裂泵的液体压力信息不符合预设的压力阈值，则生成所述压裂泵的异常检测结果。

可选的，所述依据所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息，确定所述压裂泵的液体压力信息，包括：

若所述柱塞相位信息为第一柱塞相位信息，则依据所述泵腔液体压力信息与所述第一柱塞相位信息，确定所述压裂泵的第一液体压力信息；

若所述柱塞相位信息为第二柱塞相位信息，则依据所述泵腔液体压力信息与所述第二柱塞相位信息，确定所述压裂泵的第二液体压力信息。

可选的，所述生成所述压裂泵的异常检测结果之后，还包括：

基于所述异常检测结果触发报警反馈模块输出报警信息；

其中，所述若所述压裂泵的液体压力信息不符合预设的压力阈值，则生成所述压裂泵的异常检测结果，包括：若所述第一液体压信息不符合预设的第一压力信息阈值，则基于所述第一液体压信息生成所述压裂泵的第一检测结果为异常；若所述第二液体压信息不符合预设的第二压力信息阈值，则基于所述第二液体压信息生成所述压裂泵的第二检测结果为异常。

需要说明的是，本申请实施例提供的压裂泵检测系统可执行本申请任意实施例所提供的压裂泵检测方法，具备执行方法相应的功能和有益效果。

在具体实现中，上述压裂泵检测系统可以通过压裂泵的动力端传感器，检测拉杆的受力信息，从而确定压裂泵的检测结果。该压裂泵检测系统可以是由两个或多个物理实体构成，也可以是一个物理实体构成，如设备可以是个人计算机(Personal Computer，PC)、电脑、服务器等，本申请实施例对此不作具体限制。

如图6所示，本申请实施例提供了一种压裂泵检测设备，包括处理器111、通信接口112、存储器113和通信总线114，其中，处理器111，通信接口112，存储器113通过通信总线114完成相互间的通信；存储器113，用于存放计算机程序；处理器111，用于执行存储器113上所存放的程序时，实现前述任意一个方法实施例提供的压裂泵检测方法的步骤。示例性的，压裂泵检测方法的步骤可以包括如下步骤：通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息，依据所述拉杆受力信息确定所述压裂泵的泵腔液体压力信息，依据所述泵腔液体压力信息和所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定所述压裂泵的检测结果。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述任意一个方法实施例提供的压裂泵检测方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种压裂泵检测方法，其特征在于，包括：

通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息；

依据所述拉杆受力信息确定所述压裂泵的泵腔液体压力信息；

依据所述泵腔液体压力信息和所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定所述压裂泵的检测结果。

2.根据权利要去1所述的方法，其特征在于，所述动力端传感器包括安装在所述压裂泵的拉杆上的应力传感器，所述通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息，包括：

获取所述应力传感器检测到的拉杆端应力信息；

基于所述拉杆端应力信息和所述压裂泵对应预设的拉杆端截面积信息，确定所述拉杆受力信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动力端传感器包括安装在所述压裂泵的拉杆上的应变传感器，所述通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息，包括：

获取所述应变传感器检测到的拉杆端应变信息；

基于所述拉杆端应变信息、所述压裂泵对应预设的拉杆材料的弹性模量信息以及所述压裂泵对应预设的拉杆端截面积信息，确定所述拉杆受力信息。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述依据所述拉杆受力信息确定所述压裂泵的泵腔液体压力信息，包括：

针对所述拉杆受力信息，获取所述压裂泵的活塞横截面积信息；

基于所述活塞横截面积信息和所述拉杆受力信息进行计算处理，得到所述压裂泵的泵腔液体压力信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述泵腔液体压力信息和所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定所述压裂泵的检测结果，包括：

确定所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息；

检测所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息是否相匹配；

若所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息相匹配，则依据所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息，确定所述压裂泵的液体压力信息；

若所述压裂泵的液体压力信息不符合预设的压力阈值，则生成所述压裂泵的异常检测结果。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述依据所述泵腔液体压力信息与所述柱塞相位信息，确定所述压裂泵的液体压力信息，包括：

若所述柱塞相位信息为第一柱塞相位信息，则依据所述泵腔液体压力信息与所述第一柱塞相位信息，确定所述压裂泵的第一液体压力信息；

若所述柱塞相位信息为第二柱塞相位信息，则依据所述泵腔液体压力信息与所述第二柱塞相位信息，确定所述压裂泵的第二液体压力信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述生成所述压裂泵的异常检测结果之后，还包括：

基于所述异常检测结果触发报警反馈模块输出报警信息；

其中，所述若所述压裂泵的液体压力信息不符合预设的压力阈值，则生成所述压裂泵的异常检测结果，包括：若所述第一液体压信息不符合预设的第一压力信息阈值，则基于所述第一液体压信息生成所述压裂泵的第一检测结果为异常；若所述第二液体压信息不符合预设的第二压力信息阈值，则基于所述第二液体压信息生成所述压裂泵的第二检测结果为异常。

8.一种压裂泵检测系统，其特征在于，包括：

拉杆受力检测模块，用于通过压裂泵的动力端传感器，检测所述压裂泵的拉杆受力信息；

泵腔液体压力信息确定模块，用于依据所述拉杆受力信息确定所述压裂泵的泵腔液体压力信息；

检测结果确定模块，用于依据所述泵腔液体压力信息和所述拉杆受力信息对应的柱塞相位信息，确定所述压裂泵的检测结果。

9.一种压裂泵检测设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7任一项所述的压裂泵检测方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的压裂泵检测方法的步骤。

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