[发明专利]抽油机井下存储式示功仪

说明书

技术领域

本发明属于测量钻井液压力或流量的装置，具体说是一种抽油机井下存储式示功仪。

背景技术

在油田工业中，示功图的获得依赖于位移与载荷的测量。示功图中封闭曲线所围成的面积表示驴头悬点在一次往复运动中抽油泵所做的功。实测示功图可以反映出深井泵在井下工作中的异常现象，分析解释抽油机井的工作制度是否合理，机、杆、泵参数组合是否与油井相适应。实测示功图经过诊断技术处理，可以找出影响油井泵效或不出油的原因，然后根据油田采油工艺技术的配套措施来解决生产问题。

目前，市面上的示功仪有地面示功仪或者以拉线或角速度传感器两种传统的方式测量油井冲程。地面示功仪，无法直接获取井下的第一手数据，无法避免抽油杆许多不确定因素带来的影响。以拉线或角速度传感器两种传统的方式测量油井冲程，无法克服传统示功图测试仪对现场操作造成的诸多不便。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，针对采油现场的具体需要提供一种能避免传统功图测量对现场操作造成的诸多不便；减少抽油杆工作时产生的不确定因素；采集精度高，测量误差小；通过二次积分算法建模，可以隔离信号中的漂移量，实现冲程的检测；工艺简单，成本低，安装方便，操作简单的抽油机井下存储式示功仪。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

抽油机井下存储式示功仪，由设置在抽油管上的载荷传感器仓、电路板仓和电池仓由上至下依次固定连接构成，所述的载荷传感器仓顶部与抽油管连接处设有钢护套，内部设有载荷采集器，压力传感器仓内、电路板仓的顶部设有压力传感器，侧壁设有电路板支架，电路板支架上设有电路板，电池仓内设有独立电源；压力传感器和载荷采集器分别与电路板上的微处理器双向联接，独立电源分别与电路板、载荷采集器和压力传感器电路联接。

作为本发明的技术特征电路板由设置在其上的微处理器双向联接温度采集器、加速度传感器、存储控制器、高精度时钟电路和串口通信接口构成。

作为本发明的技术特征电路板上的微处理器经串口通信与上位机连接。

作为本发明的技术特征独立电源与电路板上的微处理器连接。

本发明经过上述技术改进，达到了如下有益效果：通过三维多轴校正模型对加速度传感器采集数据矫正，提高采集精度，较低了测量误差；通过二次积分算法建模，可以隔离信号中的漂移量，实现冲程的检测；电池供电和存储控制子系统实现示功仪长期的工作和数据的储存，符合深井工作的要求；利用高时钟电路，实现单个时钟测量多组数据，测量单元独立成套，利用动态补偿，提高功图数据的准确性和同步性；结构密封性好、安装简单及适用于油水井井下高温、高压环境、控制系统运算速度快、精度高，系统电路简洁、操作方便、工作稳定、功耗小。

附图说明

图1为本发明的抽油机井下存储式示功仪整体结构示意图；

图2为本发明的抽油机井下存储式示功仪电路结构图。

具体实施方式

抽油机井下存储式示功仪，由设置在抽油管上的载荷传感器仓1、电路板仓2和电池仓3由上至下依次固定连接构成，所述的载荷传感器仓1顶部与抽油管连接处设有钢护套4，内部设有载荷采集器5，压力传感器仓10内、电路板仓2的顶部设有压力传感器6，侧壁设有电路板支架7，电路板支架上设有电路板8，电池仓2内设有独立电源9；压力传感器6和载荷采集器5分别与电路板8上的微处理器双向联接，独立电源9分别与电路板8、载荷采集器5和压力传感器6电路联接。

所述的电路板8由设置在其上的微处理器双向联接温度采集器、加速度传感器、存储控制器、高精度时钟电路和串口通信接口构成。

所述的电路板8上的微处理器经串口通信与上位机连接。

所述的独立电源与电路板8上的微处理器连接。

抽油机井下存储式示功仪工作原理如下：

在井下电气系统下井前，需要对唤醒时间设定，可设定每天唤醒次数，以及唤醒时间。一般设定一天唤醒两次，每次采集五分钟。组装井下电气系统和机械本体，与抽油杆连接放入井下。井下电气系统被唤时，各采集数据的子系统将采集的数据传给微处理器，微处理器再将数据放到存储子系统中。每三个月提取一次数据。通过串口与上位机相连，将数据导出。上位机利用导出的数据实现功图数据的回放。