[实用新型]一种潜油电机系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种潜油电机系统，具体涉及一种用于油井下工作的潜油直线电机。

【背景技术】

潜油电机用于油井下工作的，可将位于地面下的原油泵到地面，潜油电机的温度以及压力等关键参数的测量对于提高系统的可靠性，优化系统的效率非常重要。现在通常采用的方法一是通过埋在下面的传感器感知电机温度和压力等，然后通过专门的总线传输到地面；方法二是通过光纤技术。这两种方法存在以下缺点，专门的传输线大大降低了系统的可靠性，特别是油井下是高温高压的恶劣环境；其次专门的传输线也增加了上下井施工的难度；最后专门的传输线增加了系统的成本。

【实用新型内容】

本实用新型提供一种采集模块的电路设计，以满足潜油电机工作在往复状态的潜油电机系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种潜油电机系统，用于将位于地面下的原油泵到地面，该系统包括：位于地下的潜油电机、位于地面的变频器、以及连接潜油电机与变频器的电缆，潜油电机包括：电机本体、埋入电机内的参数采集及发送模块、及电机信号变压器；变频器包括：主控制器、接收模块、变频器信号变压器；其中，参数采集及发送模块发出的信号经电机信号变压器传输到电缆，电缆接收信号后，经变频器信号变压器传输到接收模块，接收模块处理该信号。

其中，所述变频器还包括逆变器功率电路，变频器自动控制该逆变器功率电路处于零矢量状态，并告知接收模块开始采集由参数采集及发送模块发来的信号。

其中，所述变频器还包括匹配电缆终端阻抗的终端匹配阻抗。

本实用新型潜油电机系统，通过采集模块的电路设计以供电电源、结构设计、信号传输系统信号传输原理与协议、以及整个系统的总体设计，其优点如下：

1、利用电机输出功率线作为信号传输介质，不增加任何其他电缆，大大提高系统的可靠性。

2、由于不增加任何其他电缆，降低油井施工的难度。

3、在提高系统性能同时，几乎不增加系统成本。

4、采用的特殊传输模式，大大增加信号传输的抗干扰能力，提高信号的质量。

【附图说明】

图1本实用新型潜油直线电机系统的结构示意图。

【具体实施方式】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型潜油电机系统的结构示意图，本潜油电机系统包括：位于地下的潜油电机7、位于地面的潜油电机变频器1、以及连接潜油电机7与潜油电机变频器1的潜油电机电缆10。潜油电机变频器1通过控制潜油电机7的3相电流来控制电机的气隙行波磁场，从而控制其的运动。

潜油电机7一般工作于地下500m至3000m，其包括：电机本体9、埋入电机内的参数采集及发送模块8、及电机信号耦合信号变压器11。

潜油电机变频器1一般工作于地面，其包括：逆变器功率电路3、变频器主控制器2、接收模块4、变频器信号耦合信号变压器6、及终端匹配阻抗5。

本潜油电机系统在油井下的传输方法如下：

首先，参数采集及发送模块8从潜油电机变频器1输出3相功率电中的任意两相获得电源，并具有一定的能量储藏能力；其次，当参数采集及发送模块8正常供电时，其主控芯片以固定的周期采集聚集其附近的传感器的信号，并自动按预先规定号的协议编码，通过电机信号耦合信号变压器11传送到潜油电机电缆10，再通过变频器信号耦合信号变压器6传送到接收模块4，即：潜油电机电缆10把信号传送到潜油电机变频器1的接收模块4。

潜油电机变频器1的接收模块4并非一直处理由参数采集及发送模块8发上来的信号。

潜油电机变频器1控制潜油电机7工作在往复状态，在开始和结束的两个端点，潜油电机变频器1会自动控制逆变器功率电路3处于零矢量状态，并告知接收模块4开始采集由参数采集及发送模块8发上来的信号。此时，潜油电机电缆10上无任何强电信号，从而保证以上通讯信号的质量。

终端匹配阻抗5用于匹配潜油电机电缆10终端阻抗，从而保证通信信号质量。

本潜油电机系统不限于采油系统，同时可适用于其他井下信号采集。

本潜油电机系统的优点如下：

1、利用潜油电机电缆，即：电机输出功率线作为信号传输介质，不增加任何其他电缆，大大提高系统的可靠性。

2、由于不增加任何其他电缆，降低油井施工的难度。

3、在提高系统性能同时，几乎不增加系统成本。

4、采用的特殊传输模式，大大增加信号传输的抗干扰能力，提高信号的质量。