油井電參工況採集分析儀的製作方法
2023-10-08 16:41:19 1
專利名稱：油井電參工況採集分析儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油井電參工況採集分析儀，屬於油井電參處理技術領域。
背景技術：
傳統的油井電參監測技術(包括傳統的工況數據採集及遠程傳輸技術)只檢測單一的電流參數，且監測數據量少，數據離散不連續，反應工況過程不清晰，甚至於不能和轉速相結合來分析油井的工作狀態，從而導致分析的可靠性較差。而傳統的保護技術採取常規而簡單的過(欠)載保護技術，因保護參數的設置不當，經常導致設備發生過載後保護裝置不動作而造成斷杆等情況的發生。傳統的數據管理是人工抄寫和整理，程序繁瑣，勞動強度大，且人工抄寫後層層上報易出錯，同時數據量大時不利於歸納、分析和總結，更不利於查找歷史數據。傳統的數據記錄及採集主要用於一種設備，常常只針對單一設備的特點而設計製作，對其它設備的數據採集及處理適應性較差，通用性不足。
發明內容本實用新型為解決現有的油井電參處理技術中存在的可靠性和安全性較差、工作程序較繁瑣、勞動強度較大、錯誤率較高、通用性較差的問題，進而提供了一種油井電參工況採集分析儀。為此，本實用新型提供了如下的技術方案油井電參工況採集分析儀，包括主控模塊、驅動模塊、霍爾開關和通訊模塊，所述主控模塊的Al端和A2端分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的A線電流採集傳感器連接，所述主控模塊的BI端和B2端分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的B線電流採集傳感器連接，所述主控模塊的Cl端和C2端分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的C線電流採集傳感器連接，所述主控模塊的I腳、2腳、3腳和4腳分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的A、B、C和N線連接，所述主控模塊的5腳、6腳、7腳和8腳分別是主控模塊的接點控制端，所述主控模塊的9腳和10腳分別與所述驅動模塊的+極和-極連接，所述主控模塊的12腳、13腳和14腳分別與所述霍爾開關的+極、-極和K極連接，所述主控模塊的15腳和16腳分別與所述通訊模塊的A端和B端連接，所述主控模塊的17腳和18腳分別與驅動器輸出V線傳感器接線連接。本實用新型提供的油井電參工況採集分析儀通過監測直驅螺杆泵運行時的電參數據和能耗情況，既能夠捕捉記錄能耗的瞬間變化過程，又能夠監測記錄能耗的緩慢變化過程，提高了直驅螺杆泵運行時的可靠性和安全性，並且維護人員的工作程序簡單、勞動強度較小、錯誤率較低，並且可以通過通訊模塊與上位的監測系統通信，能夠適用於多種設備，提高了電參工況採集分析設備的通用性。
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實用新型的具體實施方式
提供的油井電參工況採集分析儀的整體結構示意圖；圖2是本實用新型的具體實施方式
提供的油井電參工況採集分析儀的地角安裝示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。 本具體實施方式
提供的油井電參工況採集分析儀主要是在螺杆泵井的電源側、驅動器負載輸出側安裝電參數據採集傳感器、轉速測量傳感器、設備控制器及無線網絡連接器，用以在螺杆泵井的生產運行中對其各種參數進行實時的數據收集並進行及時的分析判斷，及時調整螺杆泵井的運行，使設備能夠在最佳狀態下工作。下面結合說明書附圖對本具體實施方式
作具體說明，如圖I所示，相應的油井電參工況採集分析儀包括主控模塊I、驅動模塊2、霍爾開關3和通訊模塊4，主控模塊I的Al端和A2端分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的A線電流採集傳感器連接，主控模塊I的BI端和B2端分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的B線電流採集傳感器連接，主控模塊I的Cl端和C2端分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的C線電流採集傳感器連接，主控模塊I的I腳、2腳、3腳和4腳分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的A、B、C和N線連接，主控模塊I的5腳、6腳、7腳和8腳分別是主控模塊I的接點控制端，主控模塊I的9腳和10腳分別與驅動模塊2的+極和-極連接用於速度控制，主控模塊I的12腳、13腳和14腳分別與霍爾開關3的+極、-極和K極連接用於測量，主控模塊I的15腳和16腳分別與通訊模塊4的A端和B端連接，主控模塊I的17腳和18腳分別與驅動器輸出V線傳感器線連接。具體的，電源側安裝有電壓採集傳感器、電流採集傳感器，主要用於採集螺杆泵井的三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數等數據，用來分析螺杆泵井所消耗的電能及效率，並能記錄設備的啟動運行及設備停止的時間。主控模塊I可採用AM為核心的微處理器，通過接口採集記錄轉數脈衝，轉數單位為轉/分鐘，實時採集電機側的電流，採集速度為1-10次/秒可調，通過實時轉數、功率計算轉矩。驅動模塊2負載輸出側安裝有電流採集傳感器，主要用於採集負載輸出的電流，來分析螺杆泵井負載運行的輕與重，當負載過輕或過重時，油井電參工況採集分析儀發出報警並給出停車指令，由設備控制器去執行。通訊模塊4用於把油井電參工況採集分析儀採集分析的數據傳輸到監控中心，用於在線實時監測控制油井的運行，調節運行的轉速，分析運行負載的輕重及能耗，同時可通過監控中心的主機輸入採液量來計算油井的效率；另一方面，通過通訊模塊4可以在監控中心設置油井驅動器負載輸出電流的上下限、各個傳感器的變比以及數據上傳時間等，從而使控制和維修更加方便。為了提高採集數據的可靠性，油井電參工況採集分析儀還在內部嵌入了大容量的存儲器材。微處理器把電源側的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數及電機轉矩、轉速取平均數(平均時間為1-60分可調)，加上電機側電流進行存儲，存儲的同時用無線傳輸輸出到中心站。微處理器可循環存儲三天的採集數據，用以彌補網絡不暢時無法傳輸或數據缺失等弊病。通過通訊模塊4可以在監控中心直觀的分析油井的工作狀況，及時發現故障並在線停止設備的運行，以防止重大事故發生。本具體實施方式
提供的油井電參工況採集分析儀的控制功能如下I、連續監測直驅螺杆泵運行時的電參數據和能耗情況，智能採樣技術、高密度的採集存儲能耗數據，既能夠捕捉記錄能耗的瞬間變化過程，又能夠監測記錄能耗的緩慢變化過程，能耗顯示清晰，診斷準確。2、在線分析保護功能準確可靠，通過採用人工智慧軟體分析技術以判定極限工況，並及時採取停車保護措施，防止設備進一步損壞和無意義的電能消耗。3、操作人員通過U盤讀取數據實現數據交換，與以往的數據遠傳方式相比較，該設備性能優良、操作便捷、維護簡單、安全可靠，能夠與採油作業有機結合，提高了油井日常運行管理的工作水平。4、記錄作業能耗功能。通過實時記錄直驅螺杆泵的電能消耗，為綜合能耗分析提供數據參考，避免了傳統人工抄錄容易出現錯誤的弊端。5、預留通道功能。在預留的通道上可根據需要安裝傳感器並可以記錄儲存井口的實時溫度及壓力，為輸送採液提供參數。6、系統實時採集數據功能。通過把採集的數據進行分析處理，與實時時間進行結合，然後存儲到專用的存儲設備中形成資料庫，以備數據的提取和分析。本具體實施方式
提供的油井電參工況採集分析儀的櫃體應垂直安裝，如下圖2所示，櫃體設有地腳螺釘孔，可以在基礎上預埋緊固螺釘緊固櫃體。安裝完成後應檢查櫃體緊固螺絲已緊固，預防偷盜。安裝環境溫度在_40°C —+55°C範圍內，相對溼度在0% 85%之間，切勿結露。系統要求接地良好，避免放置在含有腐蝕性氣、液體的環境以及蒸汽、灰塵的場合。本實用新型提供的油井電參工況採集分析儀具有如下的優點I、油井電參工況採集分析儀能夠根據螺杆泵井的運行狀況進行實時的數據採集，實現了工作數據的連續自動採集功能，實現了網絡和現場的綜合調節，電源側和負載側數據同時採集，轉速和電參數據相結合，分析參數種類多且系統全面，從而為防止抽空結蠟、燒損泵體、重複洗井、減少單井作業次數、延長洗井周期以及提高日常管理效率提供了科學可靠的依據；2、油井電參工況採集分析儀能夠通過對電壓、電流等電工參數進行實時採集，能夠對螺杆泵井的工作狀態進行及時的分析和正確的判斷，並及時準確的調整其運行參數，從而不僅有效地保護了螺杆泵井的運行安全，同時又防止了螺杆泵井的故障停車；3、油井電參工況採集分析儀具有遠程監控和數據存儲功能，在網絡連接、數據存儲形成電參信息資料庫的基礎上，技術管理部門可有效地分析油井設備的運行狀況，輕鬆繪製出表格和曲線，進而實現設備的在線控制，使設備運行更加合理化、管理更加人性化；4、油井電參工況採集分析儀具有人機界面功能，採用了大規模集成電路晶片的嵌入式技術，適用範圍廣，無需特殊防護，性能完善穩定，運行安全可靠，適合大多數的設備數、據採集和監控。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不
局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型實施例揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求1.油井電參工況採集分析儀，其特徵在於，包括主控模塊、驅動模塊、霍爾開關和通訊模塊，所述主控模塊的Al端和A2端分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的A線電流採集傳感器連接，所述主控模塊的BI端和B2端分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的B線電流採集傳感器連接，所述主控模塊的Cl端和C2端分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的C線電流採集傳感器連接，所述主控模塊的I腳、2腳、3腳和4腳分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的A、B、C和N線連接，所述主控模塊的5腳、6腳、7腳和8腳分別是所述主控模塊的接點控制端，所述主控模塊的9腳和10腳分別與所述驅動模塊的+極和-極連接，所述主控模塊的12腳、13腳和14腳分別與所述霍爾開關的+極、-極和K極連接，所述主控模塊的15腳和16腳分別與所述通訊模塊的A端和B端連接，所述主控模塊的17腳和18腳分別與連接直驅螺杆泵的驅動器輸出V線傳感器連接。
專利摘要本實用新型提供了一種油井電參工況採集分析儀，相應的主控模塊的A1端和A2端分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的A線傳感器連接，主控模塊的B1端和B2端分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的B線傳感器連接，主控模塊的C1端和C2端分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的C線傳感器連接，主控模塊的1腳、2腳、3腳和4腳分別與連接直驅螺杆泵的三相四線電網的A、B、C和N線連接，主控模塊的5腳、6腳、7腳和8腳分別是主控模塊的接點控制，主控模塊的9腳和10腳分別與驅動模塊的+極和-極連接，主控模塊的12腳、13腳和14腳分別與霍爾開關的+極、-極和K極連接，主控模塊的15腳和16腳分別與通訊模塊的A端和B端連接。
文檔編號E21B47/009GK202467822SQ20122035029
公開日2012年10月3日 申請日期2012年7月19日 優先權日2012年7月19日
發明者任成鋒, 孫啟明, 張洪軍, 徐軍, 李鐵巍, 範林賢, 謝永華, 賈長軍 申請人:大慶嘉彩石油科技有限公司