CN202673654U - 在线钻井泵故障智能诊断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在线钻井泵故障智能诊断装置，包括现场传感器、数据采集盒和上位机，所述数据采集盒固定设置在钻井泵上，数据采集盒通过有线连接方式与现场传感器连接，上位机的无线数据接收端与数据采集盒的无线数据发射端配合接收数据。本实用新型对钻井泵关键点的参数进行全面实时的监测，并能对超限情况进行报警处理，以便及时发现和处理故障。

Description

在线钻井泵故障智能诊断装置

技术领域

本实用新型涉及一种在线钻井泵故障智能诊断装置，用于石油钻井中的关键设备钻井泵的故障诊断，属于石油装备技术改进领域。

背景技术

钻井泵因结构复杂和工况恶劣，生产中常因异常故障导致施工停滞，从而造成很大的经济损失。

目前钻井队在钻井过程中对钻井泵的监控，通常是由司钻观察平台上立压表的变化来完成的，采用这种方法往往由于仪器不灵敏和操作不及时而使泵的工况恶化影响钻井施工，并影响钻井时效。根据钻井泵的工作原理和对泵出口端瞬时流量的监测推导。现有技术中，钻井泵运行状态实时监测方法在现有的钻井泵上相关报到较少，但对钻井泵液力端压力的监控在有的钻机中已经有采用，例如，在《中国海上油气（工程）》2002年05期中，提出了一种钻井泵工况实时监测新方法，对钻井泵出口端泵压在理论、实际与发生异常时的波形图进行了比较，提出了通过获取并分析立压波形来实时监测泵工况的新方法，此方法具有监测灵敏度高与监测及时的特点。

但上述技术还存在如下不足：钻井现场需要研究出通过对钻井泵动力端和液力端的振动、温度、吸排出压力和流量等参数测试和分析的钻井泵故障智能诊断方法，上述技术不能实现对钻井泵运行过程中故障点和故障类型的判断，因而也不能给出维修意见，因此不能确保钻井泵安全高效运行。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有钻井队在钻井过程中对钻井泵的故障诊断存在的上述问题，提供一种在线钻井泵故障智能诊断装置，本实用新型可以对钻井泵关键点的参数的采集能提前预判故障点，及时解决故障，把故障影响降低到最低。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种在线钻井泵故障智能诊断装置，其特征在于：包括现场传感器、数据采集盒和上位机，所述数据采集盒固定设置在钻井泵上，数据采集盒通过有线连接方式与现场传感器连接，上位机的无线数据接收端与数据采集盒的无线数据发射端配合接收数据。

所述现场传感器包括振动传感器、出口压力变送器、润滑油压力和温度变送器、轴承温度变送器、电流变送器和电压变送器。

采用本实用新型的优点在于：

一、本实用新型包括现场传感器、数据采集盒和上位机，所述数据采集盒固定设置在钻井泵上，数据采集盒通过有线连接方式与现场传感器连接，上位机的无线数据接收端与数据采集盒的无线数据发射端配合接收数据，可将采集的参数通过无线数据发射端把数据发送到位于远端的无线数据接收端，上位机对数据进行处理，故障诊断专家系统对信号进行分析，给出钻井泵的故障点与故障类型，并给出维修意见，对钻井泵关键点的参数的采集能提前预判故障点，及时解决故障，把故障影响降低到最低，避免不必要的经济损失，保障钻井安全。

二、本实用新型中，所述现场传感器包括振动传感器、出口压力变送器、润滑油压力和温度变送器、轴承温度变送器、电流变送器和电压变送器，对钻井泵关键点的参数的采集能提前预判故障点，安全性更高。

三、本实用新型中，所述数据采集盒固定设置在钻井泵上，此设置方式能够使数据采集盒快速准确地接收到现场传感器发送的数据，提高了监控效率。

附图说明

图1为本实用新型结构原理示意图

图中标记为：1、数据采集盒，2、无线数据发射端，3、无线数据接收端，4、上位机，5、振动传感器，6、出口压力变送器，7、润滑油压力和温度变送器，8、轴承温度变送器，9、电流变送器，10、电压变送器。

具体实施方式

一种在线钻井泵故障智能诊断装置，包括现场传感器、数据采集盒1和上位机4，所述数据采集盒1固定设置在钻井泵上，所述数据采集盒1通过有线连接方式与现场传感器连接，上位机4的无线数据接收端3与数据采集盒1的无线数据发射端2配合接收数据。

本实用新型的优选实施方式为，所述现场传感器包括振动传感器5、出口压力变送器6、润滑油压力和温度变送器7、轴承温度变送器8、电流变送器9和电压变送器10，但并不局限于前述传感器。

以下对本实用新型作进一步说明：

本实用新型包括现场传感器、数据采集盒1、无线数据发射端2、无线数据接收端3和上位机4。

本实用新型的工作原理为：

数据采集盒1，采用现场AC220V取电，数据采集盒1的信号采集端通过有线连接方式与现场传感器连接，然后通过数据采集盒1的无线数据发射端2把数据传送到安装在远端的无线数据接收端3。无线数据接收端3同时把数据通过有线连接的方式传送到上位机4进行处理，上位机的故障诊断专家系统便对数据进行分析，当各个关键参数在正常范围内时，上位机显示参数实时曲线；若某个参数超过设定上限值，系统报警；当钻井泵振动、温度、流量、压力等参数出现情况为故障诊断专家系统库内包括情况时，系统会立刻给出反应，报告故障点及故障原因，并给出维修措施建议。通过定期的回访，不断扩充专家系统库中故障信息，使本系统更加完善。

本实用新型可对往复泵的各种故障引起的在振动、排量、压力、温度等方面的变化进行特征参数采集。建立故障特征参数数据模型，并通过大量的实验对数据模型进行修正，确保所建立的动力端故障模型和液力端故障模型的正确性，以此建立故障诊断专家系统。采用振动、温度、压力等传感器对钻井泵的相关参数进行测量，并通过故障诊断专家系统对测量的数据进行分析，可形成对钻井泵主要故障，包括各轴承、传动齿轮、连杆主螺栓、十字头与滑板、动力端润滑系统、阀箱、泵阀、活塞密封以及供排液压力、流量异常等等的故障诊断，从而达到对钻井泵的预知性修复和保养。

显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述内容，还可以作出不脱离本实用新型基本技术方案的多种形式，这些形式上的变换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种在线钻井泵故障智能诊断装置，其特征在于：包括现场传感器、数据采集盒（1）和上位机（4），所述数据采集盒（1）固定设置在钻井泵上，所述数据采集盒（1）通过有线连接方式与现场传感器连接，上位机（4）的无线数据接收端（3）与数据采集盒（1）的无线数据发射端（2）配合接收数据。

2.根据权利要求1所述的在线钻井泵故障智能诊断装置，其特征在于：所述现场传感器包括振动传感器（5）、出口压力变送器（6）、润滑油压力和温度变送器（7）、轴承温度变送器（8）、电流变送器（9）和电压变送器（10）。

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