专利名称：螺杆泵工况控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田采油领域，特别涉及一种螺杆泵工况控制装置。
技术背景
石油是国家经济发展重要能源命脉，现有的油田抽油井液面连续测试均采 用人工方式进行，基于高效运行的目的，需要工人在现场长时间连续观察、记 录液面情况，劳动强度大，费时费力，且测试数据量小，不能满足对单井液面 数据监测分析要求，仪器体积大，携带不便，不能实现自动连续地工作。 实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有油田螺杆泵抽油井存在记录液面情况时， 工人劳动强度大，测试数据量小，不能实现自动连续工作的问题，本实用新型 提供的螺杆泵工况控制装置，其中自动液面连续测试仪及液面变送器型号都是
GT1606型，该装置具有工人劳动强度小、测试数据量大、自动连续工作的优点。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的该装置电机置于井口上，
井口与自动液面连续测试仪内的枪体连接，自动液面连续测试仪内的主机分别 与液面变送器及电源连接，液面变送器分别连接电源及变频柜，变频柜连接电
机；枪体由气室一、而及壳体组成，气室一、二间的隔板上开有气孔，气室一 内置有插座相连的微音器，气室二内有通过气体通道相连通气室一的气平衡室； 壳体内有电磁阔固定的连接杆，连接杆的端头穿过气平衡室而对正气孔。
本实用新型具有如下效果由于该装置电机装置于井口，井口与自动液面
连续测试仪连接，为了采集油井液面深度，自动液面连续测试仪分别与液面变 送器及电源连接，把自动液面连续测试仪采集的油井液面深度数字信号送给液 面变送器，而液面变送器分别连接电源及变频柜，液面变送器把自动液面连续
测试仪传输的数字信号转变成模拟信号0-10V或者4-20mA，供给变频柜，变频 柜连接电机，利用变频柜控制电机转数。自动检测液面仪包括枪体及主机，枪 体内部有液面线插座，微音器连接并固定在液面线插座上，液面线插座与主机 相连，微音器接收气体波动反射信号，主机分别连接电源、液面变送器及电磁 阀，电磁阀连接连接杆，而连接杆另一端堵在气室一与气室二中间的气孔上，使井内与外界气压产生压差，而连接杆堵在气室一与气室二中间的气孔上的另 一端与气室二中气平衡室连通，气平衡室通过气体通道连通气室一，使连接杆 堵在气室一与气室二中间的气孔上的另一端始终处于压力平衡状态，气室一装 有放气阀门，在卸载仪器时，先打开放气阀门，使气室一内的压强与大气压强 相同，气室二开有放气孔，使气室二内的压强与大气压强相同，接口连接井口。 所以，实现了螺杆泵抽油的自动化管理，使其具有工人劳动强度小、测试数据 量大、自动连续工作的优点。
附图1是本实用新型的连接示意附图2是本实用新型的GT1606型自动液面连续测试仪结构剖面图； 附图 3是本实用新型的GT1606型自动液面连续测试仪结构半剖俯视图； 附图4是本实用新型的螺杆泵工况控制装置原理框图； 附图5是本实用新型的液面仪主机原理框图； 附图6是本实用新型的GT1606型液面变送器原理框图。 附图中1-电机，2-井口， 3-枪体，4-防盗箱，5-放气孔，6-主机，7-自
动液面连续测试仪，8-液面变送器，9-电源，10-变频柜，11-微音器，12-电磁
阀，13-连接杆，14-气体平衡室，15-气孔，16-外壳，17-放气阀门，18-接口，
19-气体通道，20-液面线插座，21-气室一，22-气室二。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型作进一步的说明
具体操作时，如图1所示，该装置电机l置于井口 2上，井口2与自动液 面连续测试仪7内的枪体3连接，自动液面连续测试仪7内的主机6分别与液面 变送器8及电源9连接，液面变送器8分别连接电源9及变频柜10，变频柜IO 连接电机l。
如图2， 3所示，上述的自动液面连续测试仪7包括枪体3及主机6，枪体 3由气室一、二 (21， 22)及壳体16组成，气室一、二 (21， 22)间的隔板上 开有气孔15，气室一21内置有插座20相连的微音器11，气室二22内有通过 气体通道19相连通气室一 21的气平衡室14;壳体16内有电磁阀12固定的连 接杆13，连接杆13的端头穿过气平衡室14而对正气孔15，接0 18连接井口 2。如图4所示，该装置包括两个部分，即前端的采集和后端的控制。前端采
集液面位置通过自动液面连续测试仪7,后端控制采用液面变送器8。该装置采 油测试整个过程是通过自动液面连续测试仪7自动实时采集当前动液面，并自 动计算出动液面位置。根据计算出的动液面位置和预先用户设定的动液面位置 比较，得出控制命令给液面变送器8。借助液面变送器8将控制信号转换为0 — 10V电压或者4-20mA电流控制变频柜10， 0 — 10V或者4-20mA对应着变频柜10 的最小频率一最大频率，变频柜10的频率变化又会控制电机1的变化。由于电 机l转数发生了变化，动液面深度也跟着变化，而这个变化了的动液面又被自 动液面连续测试仪7捕捉到。整个系统浑然一体，实现了螺杆泵抽油的自动化 管理，省去了机械的人为活动。
通过改变输入电压的频率从而改变电机l转速。假设油井的供液量等参数不 变，即转速越高，液面下降越快；转速越低，液面下降速度越慢。据此就能通 过改变转速来控制液面的位置，而当前的实时液面值又能被自动液面连续测试 仪7采集到。这样就能根据当前的液面位置，与预先设置的理想液面位置作比较， 由比较出来的这个结果控制电机l转速，从而实现了恒定液面位置下连续采油的 目的，这样节省了能源，减少了工人的劳动强度，实现了油井系统的自动化管 理。
如图5、 6所示，首先接通电源，电机l开始工作，的电源9提供24V电压 给自动液面连续测试仪7，用户预先用键盘输入设定的动液面位置数值，这个值 根据现场情况而定，然后打开放气孔5，电磁阀12工作，把连接杆13向右拉开， 而连接杆另一端不在堵住气孔15，使气室一、二(21， 22)相通，此时外界气体 与油井相通，由于外界气压与油井气压不等，油井内气体开始膨胀，使油井内 气体产生波动，传至井底液面并与井底液面产生碰撞，返回一个气体波动信号， 被自动液面连续测试仪7中微音器11接收到，经A/D转换，MCU核心模块、 分析处理，以数字信号形式传输给液面变送器8，液面变送器8接收到指令，将 相应的数字信号经过DAC转换为可供变频柜10使用的0-10V电压，变频柜10 的输入端口可接受0-10V或者4-20mA的控制信号，并根据液面变送器8发来的 模拟信号量，输出相应频率的电压控制电机1的转速，电机1转数的变化，直 接影响油井液面深度，自动液面连续测试仪7继续采集油井液面深度，继续反馈，把油井液面深度控制在合理范围内上下波动。
上述的经液面变送器8接收到指令后，将相应的数字信号经过DAC转换为 可供变频柜10使用的0-10V电压，也可以通过AM462转换为4-20mA电流的模 拟量输出。
从而实现了工人劳动强度小、测试数据量大、自动连续工作的优点。
权利要求1.一种螺杆泵工况控制装置，包括电机(1)，井口(2)，电源(12)，变频柜(13)，其特征在于电机(1)置于井口(2)上，井口(2)与自动液面连续测试仪(7)内的枪体(3)连接，自动液面连续测试仪(7)内的主机(6)分别与液面变送器(8)及电源(9)连接，液面变送器(8)分别连接电源(9)及变频柜(10)，变频柜(10)连接电机(1)；枪体(3)由气室一、二(21，22)及壳体(16)组成，气室一、二(21，22)间的隔板上开有气孔(15)，气室一(21)内置有插座(20)相连的微音器(11)，气室二(22)内有通过气体通道(19)相连通气室一(21)的气平衡室(14)；壳体(16)内有电磁阀(12)固定的连接杆(13)，连接杆(13)的端头穿过气平衡室(14)而对正气孔(15)。
专利摘要本实用新型涉及一种螺杆泵工况控制装置。主要解决现有油田螺杆泵抽油井存在记录液面情况时，工人劳动强度大，测试数据量小，不能实现自动连续工作的问题。其特征在于电机(1)置于井口(2)上，井口(2)与自动液面连续测试仪(7)内的枪体(3)连接，自动液面连续测试仪(7)内的主机(6)分别与液面变送器(8)及电源(9)连接，液面变送器(8)分别连接电源(9)及变频柜(10)，变频柜(10)连接电机(1)。从而实现了工人劳动强度小、测试数据量大、自动连续工作的优点。
文档编号E21B47/02GK201321844SQ20082018466
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者磊 于, 全亚丽, 孟庆涛, 王秀英, 肖泽涛, 高彦民 申请人:大庆油田有限责任公司