CN209924979U

CN209924979U - 一种井下工况监测装置

Info

Publication number: CN209924979U
Application number: CN201921432498.3U
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Shandong Chuang'an Petroleum Technology Co Ltd
Current assignee: Shandong Chuang'an Petroleum Technology Co Ltd
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2020-01-10
Anticipated expiration: 2029-08-30

Abstract

本实用新型提供一种井下工况监测装置，其中所述的地面显示器通过钢管电缆与井下监测器连接，所述的井下监测器通过不锈钢液控管线与传压短节连接，所述的井下监测器顶部安装有潜油电机，且潜油电机上安装有潜油电机保护器，所述的潜油电机安装在潜油电泵上，且潜油电泵的入口为潜油电泵吸入口，所述的潜油电泵的出口安装有传压短节，所述的传压短节通过油管与采油树连接；优点为：本实用新型通过井下监测器收集潜油电泵运行参数，实时监测潜油电泵运行动态，及早发现潜在故障风险，提高潜油电泵运行稳定性和使用寿命，减少油井修井次数，提高油井生产时率，使油井产量和油藏最终采收率达到最大化。

Description

一种井下工况监测装置

技术领域

本实用新型涉及监测装置领域，尤其是涉及一种井下工况监测装置。

背景技术

油田受一变多控供电模式下，无法使用通过电潜泵动力电缆输送信号的电潜泵传感器监测电潜泵实时工况。目前的动液面是定期派人到现场查看动液面压力，然后将动液面的压力反馈给设备使用单位。这种电潜泵监测方式只有一个动液面参数，不仅消耗了大量人力和物力，也很难保证监测结果的时效性，无法真正及时地诊断故障。在几年的电潜泵动液面监测过程中，就多次出现这种动态监测方式不及时发现设备异常的情况，设备已发生了较大的故障。

发明内容

本实用新型的目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种井下

工况监测装置。

本实用新型新的技术方案是：一种井下工况监测装置，包括地面显示器、井下监测器及传压短节，所述的地面显示器通过钢管电缆与井下监测器机械连接，所述的井下监测器通过不锈钢液控管线与传压短节机械连接，所述的井下监测器顶部安装有潜油电机，且潜油电机上安装有潜油电机保护器，所述的潜油电机安装在潜油电泵上，且潜油电泵的入口为潜油电泵吸入口，所述的潜油电泵的出口安装有传压短节，所述的传压短节通过油管与采油树机械连接；

所述的地面显示器包括电源模块、转换模块、DC5V模块、数据采集模块、数据解调器、数据显示储存模块、通讯模块A及通讯模块B，所述的电源模块输入端与电源电连接，电源模块输出端连接转换模块及DC5V模块，所述的转换模块与数据采集模块及井下监测器电连接，所述的DC5V模块与数据采集模块、数据解调器、数据显示储存模块、通讯模块A及通讯模块B连接；所述的数据采集模块与数据解调器的对应接口电连接，所述的数据解调器与数据显示储存模块的对应接口电连接，所述的数据显示储存模块与通讯模块A的对应接口电连接，且通讯模块A与通讯模块B的对应接口电连接；所述的通讯模块B与中控室终端计算机的对应接口有线或无线电连接；所述的地面显示器的接线盒的对应接口通过钢管电缆与井下监测器的电路板上的低通滤波器的对应接口电连接；

所述的井下监测器包括上接头、下堵头及筒体，所述的上接头中部周侧设有电机温度热电偶，且电机温度热电偶通过线路与电机温度传感器电连接；所述的上接头顶部安装有潜油电机，所述的上接头底部与筒体的顶部机械连接，且上接头底部中间垂直向下设有角铁框架，所述的角铁框架中部设有电路板、电机温度传感器、泵入口温度传感器、漏电监测器、X轴振动传感器、Y轴振动传感器，所述的角铁框架两侧设有泵出口压力传感器及泵入口压力传感器，所述的泵出口压力传感器的压力入口通过不锈钢液控管线与传压短节的传压孔机械连接，所述的泵入口压力传感器的压力入口与泵入口测压孔机械连接；所述的泵出口压力传感器、泵入口压力传感器、电机温度传感器、泵入口温度传感器、漏电监测器、X轴振动传感器、Y轴振动传感器与电路板的传感模块上的多路复用器的对应接口电连接，所述的多路复用器与CPU电连接，且传感模块与电路板上的电压分配器电连接，所述的电压分配器与数据解调器电连接，且电压分配器联接有低通滤波器；所述的下堵头与筒体的底部连接；

所述的传压短节包括传压孔，且传压短节为矩形，所述的传压短节的上端设有母螺纹，传压短节的下端设有公螺纹，所述的传压短节设有中心孔，且传压短节中部设有从所述的中心孔向外至壁厚中部垂直向下的传压孔，所述的传压孔下端设有母螺纹。

所述的钢管电缆直径为1/4in。

所述的钢管电缆外层为不锈钢钢管，不锈钢钢管内包覆有绝缘层，绝缘层内包覆有电缆铜芯线。

所述的不锈钢液控管线直径为1/4in。

所述的电源为110V-220V交流。

所述的转换模块为DC24V转DC110V模块。

所述的通讯模块A为RS-232。

所述的通讯模块B为RS-485。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过井下监测器收集潜油电泵运行参数，实时监测潜油电泵运行动态，及早发现潜在故障风险，提高潜油电泵运行稳定性和使用寿命，减少油井修井次数，提高油井生产时率，使油井产量和油藏最终采收率达到最大化。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为井下监测器的结构示意图。

图3为井下监测器电路结构原理框图。

图4为地面显示器电路结构原理框图。

图5为传压短节的结构示意图。

其中：1为地面显示器、101为电源模块、102为转换模块、103为DC5V模块、104为数据采集模块、105为数据解调器、106为数据显示储存模块、107为通讯模块A、108为通讯模块B、2为井下监测器、201为钢管电缆、202为不锈钢液控管线、203为泵出口压力传感器、204为电机温度传感器、205为电路板、206为X轴振动传感器、207为下堵头、208为Y轴振动传感器、209为漏电监测器、210为角铁框架、211为泵入口温度传感器、212为泵入口压力传感器、213为筒体、214为泵入口测压孔、215为上接头、216为电机温度热电偶、217为多路复用器、218为CPU、219为电压分配器、220为低通滤波器、221为泵出口测压孔、3为传压短节、301为传压孔、4为潜油电机、5为潜油电机保护器、6为潜油电泵吸入口、7为潜油电泵、8为油管、9为采油树。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

一种井下工况监测装置，包括地面显示器1、井下监测器2及传压短节3，所述的地面显示器1通过钢管电缆201与井下监测器2机械连接，所述的井下监测器2通过不锈钢液控管线202与传压短节3机械连接，所述的井下监测器2顶部安装有潜油电机4，且潜油电机4上安装有潜油电机保护器5，所述的潜油电机4安装在潜油电泵7上，且潜油电泵7的入口为潜油电泵吸入口6，所述的潜油电泵7的出口安装有传压短节3，所述的传压短节3通过油管8与采油树9机械连接；

所述的地面显示器1包括电源模块101、转换模块102、DC5V模块103、数据采集模块104、数据解调器105、数据显示储存模块106、通讯模块A107及通讯模块B108，所述的电源模块101输入端与电源电连接，电源模块101输出端连接转换模块102及DC5V模块103，所述的转换模块102与数据采集模块104及井下监测器2电连接，所述的DC5V模块103与数据采集模块104、数据解调器105、数据显示储存模块106、通讯模块A107及通讯模块B108连接；所述的数据采集模块104与数据解调器105的对应接口电连接，所述的数据解调器105与数据显示储存模块106的对应接口电连接，所述的数据显示储存模块106与通讯模块A107的对应接口电连接，且通讯模块A107与通讯模块B108的对应接口电连接；所述的通讯模块B108与中控室终端计算机的对应接口有线或无线电连接；所述的地面显示器1的接线盒的对应接口通过钢管电缆201与井下监测器2的电路板205上的低通滤波器220的对应接口电连接；

所述的井下监测器2包括上接头215、下堵头207及筒体213，所述的上接头215中部周侧设有电机温度热电偶216，且电机温度热电偶216通过线路与电机温度传感器204电连接；所述的上接头215顶部安装有潜油电机4，所述的上接头215底部与筒体213的顶部机械连接，且上接头215底部中间垂直向下设有角铁框架210，所述的角铁框架210中部设有电路板205、电机温度传感器204、泵入口温度传感器211、漏电监测器209、X轴振动传感器206、Y轴振动传感器208，所述的角铁框架210两侧设有泵出口压力传感器203及泵入口压力传感器212，所述的泵出口压力传感器203的压力入口通过不锈钢液控管线202与传压短节3的传压孔301机械连接，所述的泵入口压力传感器212的压力入口与泵入口测压孔214机械连接；所述的泵出口压力传感器203、泵入口压力传感器212、电机温度传感器204、泵入口温度传感器211、漏电监测器209、X轴振动传感器206、Y轴振动传感器208与电路板205的传感模块上的多路复用器217的对应接口电连接，所述的多路复用器217与CPU218电连接，且传感模块与电路板205上的电压分配器219电连接，所述的电压分配器219与数据解调器105电连接，且电压分配器219联接有低通滤波器220；所述的下堵头207与筒体213的底部连接；

所述的传压短节3包括传压孔301，且传压短节3为矩形，所述的传压短节3的上端设有母螺纹，传压短节3的下端设有公螺纹，所述的传压短节3设有中心孔，且传压短节3中部设有从所述的中心孔向外至壁厚中部垂直向下的传压孔301，所述的传压孔301下端设有母螺纹。

所述的钢管电缆201直径为1/4in。

所述的钢管电缆201外层为不锈钢钢管，不锈钢钢管内包覆有绝缘层，绝缘层内包覆有电缆铜芯线。

所述的不锈钢液控管线202直径为1/4in。

所述的电源为110V-220V交流。

所述的转换模块102为DC24V转DC110V模块。

所述的通讯模块A107为RS-232。

所述的通讯模块B108为RS-485。

一种井下工况监测装置包括地面显示器1、井下监测器2和传压短节3，油管8与采油树10连接，油管8通过传压短节3逐序向下与潜油电泵7、潜油电泵吸入口6、潜油电机保护器5、潜油电机4及井下监测器2连接。不锈钢液控管线202通过传压短节3与井下监测器2的泵出口压力传感器203连接。地面显示器1与井下监测器2的对应接口通过钢管电缆201对应连接；

地面显示器1包括电源模块101、转换模块102、DC5V模块103、数据采集模块104、数据解调器105、数据显示储存模块106、通讯模块A107及通讯模块B108，电源模块101输入端与110V直流或220V交流电源连接，通过内部变压器变为110V直流经过1/4in钢管电缆201内导电芯线给井下监测器2供电，井下监测器2监测潜油电泵7运行状态并且把所得的直流信号经过1/4in钢管电缆201的外铠皮，输送给地面显示器1，地面显示器1经过解析，以数字的形式显示在面板上或传给中控室终端计算机上显示；

地面显示器1的具体电路为：电源模块101输入端与110V直流或220V交流电源连接，输出端分别与转换模块102和DC5V模块103的对应接口连接，转换模块102分别与数据采集模块104、温度传感器、压力传感器和振动传感器的对应接口连接，DC5V模块103分别与数据采集模块104、数据解调器105、数据显示储存模块106、通讯模块A107及通讯模块B108的对应接口连接；数据采集模块104与数据解调器105的对应接口，数据解调器105与数据显示储存模块106的对应接口连接，数据显示储存模块106与通讯模块A107的对应接口连接，通讯模块A107与通讯模块B108的对应接口连接；通讯模块B108与中控室终端计算机的对应接口有线或无线连接；地面显示器1的接线盒的对应接口通过1/4in钢管电缆201与井下监测器2的电路板205上的低通滤波器220的对应接口连接。

井下监测器2包括上接头215、下堵头207、筒体213和监测电路，上接头215与筒体213的上部连接，下堵头207与筒体213的下部连接，上接头215与潜油电机4连接；在上接头215下端面中部垂直向下所设的角铁框架210的中部设有电路板205、电机温度传感器204、泵入口温度传感器211、漏电监测器209、X轴振动传感器206、Y轴振动传感器208，在上接头215下端面角铁框架210的两侧设有泵出口压力传感器203和泵入口压力传感器212，在上接头215中部周侧设有电机温度热电偶216；泵出口压力传感器203的压力入口通过1/4in不锈钢液控管线202与泵出口的传压短节3的传压孔301连接，测得采油树10至泵出口段油管8的液柱压力，泵入口压力传感器212的压力入口通过泵入口测压孔214测得潜油电泵7的沉没压力；电机温度热电偶216与电机温度传感器204连接；泵出口压力传感器203、泵入口压力传感器212、电机温度传感器204、泵入口温度传感器211、漏电监测器209、X轴振动传感器206、Y轴振动传感器208分别与电路板205的传感模块上的多路复用器217的对应接口连接；多路复用器217与CPU218连接，传感模块与电路板205上的电压分配器219连接，电压分配器219与数据解调器105连接，与低通滤波器220连接，低通滤波器220通过1/4in钢管电缆201与地面显示器1的接线盒的对应接口连接。

Claims

1.一种井下工况监测装置，包括地面显示器（1）、井下监测器（2）及传压短节（3），其特征在于：所述的地面显示器（1）通过钢管电缆（201）与井下监测器（2）对应接口机械连接，所述的井下监测器（2）通过不锈钢液控管线（202）与传压短节（3）对应接口机械连接，所述的井下监测器（2）顶部安装有潜油电机（4），且潜油电机（4）上安装有潜油电机保护器（5），所述的潜油电机（4）安装在潜油电泵（7）上，且潜油电泵（7）的入口为潜油电泵吸入口（6），所述的潜油电泵（7）的出口安装有传压短节（3），所述的传压短节（3）通过油管（8）与采油树（9）对应接口机械连接；

所述的地面显示器（1）包括电源模块（101）、转换模块（102）、DC5V模块（103）、数据采集模块（104）、数据解调器（105）、数据显示储存模块（106）、通讯模块A（107）及通讯模块B（108），所述的电源模块（101）输入端与电源对应接口电连接，电源模块（101）输出端连接转换模块（102）及DC5V模块（103），所述的转换模块（102）与数据采集模块（104）及井下监测器（2）对应接口电连接，所述的DC5V模块（103）与数据采集模块（104）、数据解调器（105）、数据显示储存模块（106）、通讯模块A（107）及通讯模块B（108）对应接口电连接；所述的数据采集模块（104）与数据解调器（105）的对应接口电连接，所述的数据解调器（105）与数据显示储存模块（106）的对应接口电连接，所述的数据显示储存模块（106）与通讯模块A（107）的对应接口电连接，且通讯模块A（107）与通讯模块B（108）的对应接口电连接；所述的通讯模块B（108）与中控室终端计算机的对应接口有线或无线电连接；所述的地面显示器（1）的接线盒的对应接口通过钢管电缆（201）与井下监测器（2）的电路板（205）上的低通滤波器（220）的对应接口电连接；

所述的井下监测器（2）包括上接头（215）、下堵头（207）及筒体（213），所述的上接头（215）中部周侧设有电机温度热电偶（216），且电机温度热电偶（216）通过线路与电机温度传感器（204）对应接口电连接；所述的上接头（215）顶部安装有潜油电机（4），所述的上接头（215）底部与筒体（213）的顶部对应接口机械连接，且上接头（215）底部中间垂直向下设有角铁框架（210），所述的角铁框架（210）中部设有电路板（205）、电机温度传感器（204）、泵入口温度传感器（211）、漏电监测器（209）、X轴振动传感器（206）、Y轴振动传感器（208），所述的角铁框架（210）两侧设有泵出口压力传感器（203）及泵入口压力传感器（212），所述的泵出口压力传感器（203）的压力入口与泵出口测压孔（221）对应接口机械连接，泵出口测压孔（221）通过不锈钢液控管线（202）与传压短节（3）的传压孔（301）对应接口机械连接，所述的泵入口压力传感器（212）的压力入口与泵入口测压孔（214）对应接口机械连接；所述的泵出口压力传感器（203）、泵入口压力传感器（212）、电机温度传感器（204）、泵入口温度传感器（211）、漏电监测器（209）、X轴振动传感器（206）、Y轴振动传感器（208）与电路板（205）的传感模块上的多路复用器（217）的对应接口电连接，所述的多路复用器（217）与CPU（218）对应接口电连接，且传感模块与电路板（205）上的电压分配器（219）对应接口电连接，所述的电压分配器（219）与数据解调器（105）电连接，且电压分配器（219）电连接有低通滤波器（220）；所述的下堵头（207）与筒体（213）的底部对应接口机械连接；

所述的传压短节（3）包括传压孔（301），且传压短节（3）为矩形，所述的传压短节（3）的上端设有母螺纹，传压短节（3）的下端设有公螺纹，所述的传压短节（3）设有中心孔，且传压短节（3）中部设有从所述的中心孔向外至壁厚中部垂直向下的传压孔（301），所述的传压孔（301）下端设有母螺纹。

2.根据权利要求1所述的一种井下工况监测装置，其特征在于：所述的钢管电缆（201）直径为1/4in。

3.根据权利要求2所述的一种井下工况监测装置，其特征在于：所述的钢管电缆（201）外层为不锈钢钢管，不锈钢钢管内包覆有绝缘层，绝缘层内包覆有电缆铜芯线。

4.根据权利要求1所述的一种井下工况监测装置，其特征在于：所述的不锈钢液控管线（202）直径为1/4in。

5.根据权利要求1所述的一种井下工况监测装置，其特征在于：所述的电源为110V-220V交流。

6.根据权利要求1所述的一种井下工况监测装置，其特征在于：所述的转换模块（102）为DC24V转DC110V模块。

7.根据权利要求1所述的一种井下工况监测装置，其特征在于：所述的通讯模块A（107）为RS-232。

8.根据权利要求1所述的一种井下工况监测装置，其特征在于：所述的通讯模块B（108）为RS-485。