[实用新型]一种用于潜油电泵的井下多参数监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种井下多参数监测的装置，特别是一种用于潜油电泵的井下多参数监测装置。

背景技术

潜油电泵是油田开发的重要机械采油设备，具有排量大、扬程高、生产压差大、适应性强、地面工艺流程简单、经济效益显著等优点。可广泛应用于停喷后的高产油井、高含水井、深井及定向井中，是油田实现高产稳产的重要手段。

由于潜油电泵在生产过程中容易出现许多不易判别的井下故障，如何针对潜油电泵运行进行全面的参数监测及分析，掌握潜油电泵生产时井下的工况并判断故障原因，是一项十分重要、紧迫的研究课题，也是挖掘油井潜力、保证设备有效工作、延长检泵周期、提高生产管理技术水平的关键。

现有的的井下测试系统一般是井下温度和压力二元参数，从现场应用情况来看，由于测试参数少、不能完全满足用户掌握潜油电泵井下多参数监测的需求。并存在操作过程复杂等显著缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，克服上述现有技术之缺陷而提供一种能够实现潜油电泵井下多参数监测的装置。

为实现上述目的，本实用新型方案是：

一种用于潜油电泵的井下多参数监测装置，包括井下工况仪、地面设备和电流载波传输设备。

所述井下工况仪包括结构本体、板架、电抗器、振动传感器、压力传感器、温度传感器、电源及载波电路、数据采集电路。

所述地面设备包括扼流器和地面主机。

振动传感器、压力传感器、温度传感器与数据采集电路相联，数据采集电路与电源及载波电路相联，电源及载波电路与电抗器相联，电抗器通过电流载波传输设备与地面设备的扼流器相联，扼流器与地面主机相联。

所述地面主机包括H桥电路，井下工况仪包括负电源阻止模块，H桥电路通过电流载波传输设备与负电源阻止模块相联。

所述振动传感器包括三个正交排列的振动传感器。

所述温度传感器为若干个，其中之一安装于安装在电机内部。

所述井下工况仪还包括减震器，减震器安装于板架上。

本实用新型与现有技术相比的有益效果：

(1)采用了多个传感器及其安装结构，可提供井下入口压力、出口压力、入口温度、电机温度、三个轴向振动、漏电流等多个参数测量。

(2)信号传输采用电流载波方式，硬件电路简单、功耗低、通讯可靠；利用电泵原有的动力线缆，采用星点通道信号传输方式，无需额外增加电缆.

(3)采用了三个相互正交的振动传感器，更全面地监测井下振动信息。

(4)测量电机的温度传感器直接安装在电机绕组附近，可更及时真实的测量电机温度。

(5)通过H桥电路控制井下电源极性切换，可实现漏电流在线监测。

(6)井下结构采用减震设计，能够适应井下长时间高温、强振动工作环境。

附图说明

图1为本实用新型的系统组成原理框图；

图2为本实用新型的井下工况仪内部结构安装示意图。

图3为本实用新型的井下工况仪电流信号载波电路图；

图4为本实用新型的控制井下电源极性的H桥控制电路图；

图5为本实用新型的系统信号编码传输波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的最佳实施例作进一步描述。

参见图1，井下工况仪1和潜油电泵的电机4尾部固连，通过电机星点7、电机三相绕组4a、三相动力线缆5、扼流器3、电缆锴皮6构成一个星点通道。泵的入口温度、入口压力、振动信息直接通过安装在井下工况仪内部的传感器1a测量，而泵的出口压力则通过传压管线连接至安装在井下工况仪内部的出口压力传感器测量。用于监测电机绕组温度的温度传感器4b，安装在电机内部绕组附近，该温度传感器信号会同电机星点7一起以引线的方式通过连接端子送入井下工况仪1。

井下电抗器1d用于隔断由于电机4相间不对称而产生的共模干扰电压信号；数据采集电路1b负责传感器1a、传感器4b信号的采集、调理和按规定的时序编码。电源及载波电路1c负责将来自电机星点7的电源信号转换成井下工况仪1内部各电路和传感器工作所需的二次电源输出，同时负责将来自数据采集电路1b的电压编码信号转换成电流信号，并通过电机星点7加载到三相动力电缆5，井下信号经地面扼流器3滤除动力线中的高压成分后送至地面主机2。