一种新型抽油机智能监测装置的制作方法

本实用新型涉及油田地面原油采油举升技术，特别涉及一种新型抽油机智能监测装置。

背景技术：

游梁式抽油机以其结构简单、制造容易、性能可靠、维修方便等优点，在采油举升中占有很重要的地位。对于开发时间长的油田，普遍存在机采系统效率较低，吨液能耗高，泵效很低。针对常规游梁机系统效率低、能耗高的问题。国内外曾采用改进型游梁机、永磁电机、高转差率电机、节能配电箱等节能措施，但因应用效果有限，且需更换设备，费用较高，推广受限。例如，为降低抽油机的最低冲次，一般是通过更换驱动电机的输出轴带轮的外径，以尽量降低曲枘轴的转速来降低抽油机光杆的最低冲机，但通过此种措施，也只能将抽油机冲次降到每分钟三次，如果再通过更换更小的电机输出轴带轮的外径，会造成带轮与皮带的包角过小而出现传动打滑。所以对于通过更换电机带轮直径而降低最小冲次的方法受到一定的限制，对于开发时间长的低效率油井还是存在制约。同时在通过监测抽油机光杆的位移和载荷合成示功图时，当冲次过低，监测光杆位移时的灵敏度极差，造成较大的监测误差而难以准确合成示功图。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中游梁式抽油机进行低效油井采油举升时产量冲次及光杆位移的监测不准的问题，提供一种新型抽油机智能监测装置，通过改变监测方式获得准确的监测数据为确定合适的抽油机冲次提供准确的数据。

本实用新型的目的是这样实现的，一种新型抽油机智能监测装置，包括流量趋势监测仪、载荷仪、抽油机曲柄位置传感器和光杆位移换算仪、示功图合成仪，所述流量趋势监测仪设置于抽油集输管路上，用于监测抽油集输管路上的流量变化趋势，所述载荷仪安装在抽油机的光杆上，用于测量光杆的载荷，所述抽油机曲柄位置传感器安装于抽油机的曲柄轴上，用于测量抽油机曲柄的旋转角度；所述光杆位移换算仪用于根据抽油机曲柄位置传感器的测量数据换算成抽油机光杆的位移量，所述示功图合成仪用于根据载荷仪的输出据数和光杆的位移量合成示功图，并计算抽油杆的冲数和泵效。

本实用新型的抽油机智能监测装置，在抽油机的光杆上设置载荷仪，用于测量光杆各时段举升载荷，在曲柄轴上设置曲柄位置传感器，用于测量抽油机各冲程举升过程中曲柄轴的角度位移，通过该角度位移准确的换算光杆的位移，以便于通过光杆位移和载荷合成示功图，避免当冲次过低时直接测量光杆造成测量误差；通过在抽油集输管上测量采油过程中的流量趋势变化，为后台终端根据测量数据确定油井产量变化和供液能力提供依据。因此，通过本实用新型的抽油机智能监测装置，为后台准确优化油井运行冲次、无级调整油井冲次提供可靠的测量数据；保证可在极低冲次工况准确自行合成示功图，解决了现有示功仪在低冲次工况下示功图失真的问题；并为后台依据示功图泵效和井口流量趋势两种数据综合判断油井产量变化和供液能力提供判定数据。

作为本实用新型的进一步改进，本实用新型的监测装置还包括数据传输装置，用于将各监测信号传输给后台处理终端，所述后台处理终端根据监测信号进行后台的数据处理，以确定最优冲次，并换算成电源的输出频率信号便于控制驱动曲柄的电机的电源输出频率，从而便于实现通过控制电机的电源频率调节电机的输出转速，来降低曲柄转速，寻找光杆更低更优冲次的采油举升，以适应油井的供液能力和产量变化。

为便于检修维护，所述载荷仪安装于井口上侧的抽油机光杆上。

为便于检修维护，所述流量趋势测量仪安装于井口上测的出油集输管上。

附图说明

图1为本实用新型的新型抽油机智能监测装置结构原理图。

其中，1流量趋势测量仪；2载荷仪；3抽油机曲柄位置传感器；4光杆位移换算仪；5示功图合成仪；6后台终端。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的新型抽油机智能监测装置，包括流量趋势监测仪1、载荷仪2、抽油机曲柄位置传感器3、光杆位移换算仪4、示功图合成仪5和数据传输装置，其中，流量趋势监测仪1设置于抽油集输管路上，用于监测抽油集输管路上的流量变化趋势，载荷仪2安装在抽油机的光杆上，用于测量光杆的载荷，抽油机曲柄位置传感器3安装于抽油机的曲柄轴上，用于测量抽油机曲柄的旋转角度；光杆位移换算仪4用于根据抽油机曲柄位置传感器的测量数据换算成抽油机光杆的位移量，示功图合成仪5用于根据载荷仪2的输出据数和光杆的位移量合成示功图，并计算抽油杆的冲数和泵效。为便于各监测元件的检修维护，各监测部件均设置于井口以上的地面位置，具体为载荷仪2安装于井口上侧的抽油机光杆上，流量趋势测量仪1安装于井口上测的出油集输管。

本实用新型的抽油机智能监测装置，在抽油机的光杆上设置载荷仪2，用于测量光杆各时段举升载荷，在曲柄轴上设置抽油机曲柄位置传感器3，用于测量抽油机各冲程举升过程中曲柄轴的角度位移，通过该角度位移准确的换算光杆的位移，以便于通过光杆位移和载荷合成示功图，避免当冲次过低时直接测量光杆造成测量误差；通过在抽油集输管上测量采油过程中的流量趋势变化，为后台终端根据测量数据确定油井产量变化和供液能力提供依据。因此，通过本实用新型的抽油机智能监测装置，为后台准确优化油井运行冲次、无级调整油井冲次提供可靠的测量数据；保证可在极低冲次工况准确自行合成示功图，解决了现有示功仪在低冲次工况下示功图失真的问题；并为后台依据示功图泵效和井口流量趋势两种数据综合判断油井产量变化和供液能力提供判定数据，杜绝依靠单一传感器数据失真引起的误判，避免低产量井采油生产中出现大马拉小车，吨液能耗高的问题。

本实用新型并不局限于上述实施例，凡在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形的均应在本发明的保护范围内。