背景技術(shù):
:示功圖是以抽油機驢頭從下死點向上的位移量為橫坐標,以桿載荷值得大小為縱坐標,在該坐標系下每個油井的桿載荷值與位移量在一個沖程里所形成的圖像。示功圖可以反映油井產(chǎn)量、能耗、泵況等各種狀態(tài),是油田對油井實施管理的重要依據(jù),在油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)實施方案中,通常將示功圖的實時監(jiān)測作為系統(tǒng)的必備功能,所以,如何快速、準確、方便的得到示功圖尤其重要。
油田數(shù)字化建設(shè)正處于發(fā)展與轉(zhuǎn)型階段,采取了很多信息化管理手段。其中,油井產(chǎn)量數(shù)字化采集與分析是比較重要的一個環(huán)節(jié)。目前,針對油井產(chǎn)量,常用的測量方法是利用示功儀中的載荷與位移在一個周期內(nèi)的繪制的示功圖來進行計算與分析。典型的示功圖如圖1所示?,F(xiàn)階段,示功儀的測量多為便攜式測量箱到井場進行測量。這種方法不僅增加了現(xiàn)場工人的工作強度,并且受天氣、時間、井場環(huán)境影響較大。在實際操作中,采集數(shù)據(jù)的周期較長,導(dǎo)致不能及時了解抽油機的工作狀況,影響抽油機的使用壽命,同時,也不利于油田自動化程度的提高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
:本發(fā)明目的在于:針對上述問題,提供了一種可以長期掛載于抽油機懸繩上的無線示功儀。其基本功能是利用單片機微處理芯片對載荷和位移的數(shù)據(jù)進行采集,并經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸通道來實現(xiàn)數(shù)字信號的定向傳輸,最終將數(shù)據(jù)傳至控制中心進行平臺展示。
為達到上述目的,本發(fā)明采用應(yīng)變式載荷傳感器與位移傳感器作為油井載荷及位移的采集輸入端。將上述兩種模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,并將數(shù)字信號輸出端直接接于微處理芯片的收發(fā)I/O口處進行數(shù)據(jù)的寄存與處理。最后,將數(shù)據(jù)以無線傳輸?shù)姆绞綄?shù)據(jù)發(fā)送至指定數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中進行保存,以便于后期的調(diào)用與處理。
整套設(shè)備采用一體化的封裝結(jié)構(gòu),所有的硬件電路采集設(shè)備均放置于機械結(jié)構(gòu)殼體之內(nèi),進而防止在使用過程中受外力因素所導(dǎo)致的損傷。另外,采用這種封閉式結(jié)構(gòu),也可降低電磁干擾帶來的影響。
本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果:本發(fā)明把壓力載荷傳感器、激光測距傳感器和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊集成到一個小裝置內(nèi),無須其他任何接線,體積小,方便安裝和維護;殼體采用金屬材料制作而成,增加了耐用性,適合油田比較惡劣的環(huán)境;壓力載荷傳感器、激光測距傳感器、無線通信模塊、電池采用分體模塊話設(shè)計,便于調(diào)試和更換元器件;采用激光測距傳感器計算抽油機沖程的應(yīng)用,使得位移、沖刺的計算和測量更加簡單實用。
附圖說明:圖1是典型的示功圖
圖2是本發(fā)明專利的結(jié)構(gòu)框圖
具體實施方式:下面通過具體實施方式,加以附圖對本發(fā)明進行詳細描述。
為達到上述目的,本發(fā)明提供了一種無線一體化示功儀,可以實時測量生產(chǎn)油井實際的示功圖。它包括激光測距傳感器1、壓力載荷傳感器2、核心處理模塊3、無線通信模塊4、遠程控制中心5。將無線一體化示功儀安裝在抽油機上,開機運行,遠程控制中心5定時向無線一體化示功儀發(fā)送測量指令,激光位移傳感器1和壓力載荷傳感器2分別同時測量位移和壓力載荷,將測量的實際值輸送給核心處理模塊3,一個周期的測量結(jié)束后,核心處理模塊3將保存的位移值和壓力載荷值通過無線通信模塊4發(fā)送給遠程控制中心5,遠程控制中心5根據(jù)收到的位移值和壓力載荷值繪制示功圖。
整套設(shè)備采用一體化的封裝結(jié)構(gòu),所有的硬件電路采集設(shè)備均放置于機械結(jié)構(gòu)殼體之內(nèi),進而防止在使用過程中受外力因素所導(dǎo)致的損傷。另外,采用這種封閉式結(jié)構(gòu),也可降低電磁干擾帶來的影響。
本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果:本發(fā)明把壓力載荷傳感器、激光測距傳感器和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊集成到一個小裝置內(nèi),無須其他任何接線,體積小,方便安裝和維護;殼體采 用金屬材料制作而成,增加了耐用性,適合油田比較惡劣的環(huán)境;壓力載荷傳感器、激光測距傳感器、無線通信模塊、電池采用分體模塊話設(shè)計,便于調(diào)試和更換元器件;采用激光測距傳感器計算抽油機沖程的應(yīng)用,使得位移、沖刺的計算和測量更加簡單實用。