专利名称：抽油机模拟试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模拟试验台，尤其涉及一种抽油机模拟试验台。
背景技术：
抽油机是油田采油最常用的地面设备，对其控制方式有工频和变频两种。但是，由于油井井况的复杂多变性，如果使抽油机一直工作于工频情况下，不仅会影响到油井的产量，还会增加无谓的能耗，提高成本，降低企业的经济效益。此外，由于采油现场各油井的井况会有很大不同，如果要进行油井现场调试，就必须对不同油井进行测试。如若如此，不仅不能够完全实现对所有可能出现的井况进行测试，而且如果不停的更换油井，一是会带来很大的不便，同时还会影响采油工作的正常进行，严重影响采油产量，这是油厂所不能允许的。
实用新型内容为了解决技术背景中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可模拟不同抽油井的各种井况、结构简单以及易于实现的抽油机模拟试验台。本实用新型的技术解决方案是本实用新型提供了一种抽油机模拟试验台，其特殊之处在于所述抽油机模拟试验台包括含有沙土的箱体、用于对含有沙土的箱体进行供水的供水装置、出水装置、数据采集装置以及设置在含有沙土的箱体内部的活塞泵；所述数据采集装置与活塞泵相连；所述活塞泵与出水装置相贯通。上述数据采集装置包括抽油机、连接绳、载荷传感器、弹性连杆、配重以及角位移传感器；所述抽油机至少包括抽油机游梁以及与抽油机游梁相连的驴头；所述角位移传感器设置在抽油机游梁上；所述抽油机驴头通过连接绳依次与弹性连杆以及配重相连；所述载荷传感器设置在抽油机驴头与弹性连杆之间的连接绳上；所述配重与活塞泵相连。上述活塞泵包括活塞连杆以及活塞腔体；所述活塞连杆设置在活塞腔体中；所述配重与活塞连杆相连；所述活塞腔体与出水装置相贯通。上述供水装置包括供水池以及设置在供水池底部的供水池液位传感器；所述供水装置的底部设置在含有沙土的箱体的顶部并由供水装置的底部向含有沙土的箱体进行供水。上述供水装置还包括设置在供水池底部的花洒。上述供水装置还包括设置在供水池底部与花洒之间的调节阀。上述出水装置包括出水管、出水池以及设置在出水池底部的出水池液位传感器；所述活塞泵通过出水管与出水池相贯通。本实用新型的优点是本实用新型提供了一种抽油机模拟试验台，该平台可以通过水塔向油井内注入不同的水量来模拟油井内的油量变化，即油井的实时井况，然后利用载荷传感器和角位移传感器获取实时功图。智能控制柜根据功图的变化情况调节抽油机冲次，达到在不减小油井产量的前提下实现抽油机的节能效果。本实用新型可以根据需要，实现对采油现场不同油井可能出现的各种井况进行模拟，而无需去现场测试，设计人员根据采油现场可能会出现的这些井况，设计出全面、正确、可靠的控制算法，并利用该使用新型模拟试验台得以验证，实现智能控制柜对抽油机的变频调速，改变抽油机的冲次，达到节能而不减产的效果，提高经济效益，本实用新型可实现抽油机的变频控制，达到不减产且能节能的效果。本实用新型是一种结构简单、易于实现，适用于抽油机智能控制柜变频调速的模拟实验平台，其作用在于实现抽油机能够在不改变油井产量的前提下实现节能的目的。
图1是本实用新型所提供的抽油机模拟试验台的结构示意图；其中1-抽油机；2_角位移传感器；3_载荷传感器；4_弹性连杆；5_配重；6_供水池7-供水池液位传感器；8-出水池；9-出水池液位传感器；10_活塞泵；11_花洒；12_沙土地；13-调节阀
具体实施方式
参见图1，本实用新型提供了一种抽油机模拟试验台，该抽油机模拟试验台包括含有沙土的箱体、用于对含有沙土的箱体进行供水的供水装置、出水装置、数据采集装置以及设置在含有沙土的箱体内部的活塞泵10 ;数据采集装置与活塞泵10相连；活塞泵10与出水装置相贯通。数据采集装置包括抽油机1、连接绳、载荷传感器3、弹性连杆4、配重5以及角位移传感器2 ;抽油机I包括抽油机游梁以及与抽油机游梁相连的驴头、连杆、曲柄、减速机以及电动机等；角位移传感器2设置在抽油机游梁上；抽油机驴头通过连接绳依次与弹性连杆4以及配重5相连；载荷传感器3设置在抽油机驴头与弹性连杆4之间的连接绳上；配重5与活塞泵10相连。活塞泵10包括活塞连杆以及活塞腔体；活塞连杆设置在活塞腔体中；配重5与活塞连杆相连；活塞腔体与出水装置相贯通。供水装置包括供水池6以及设置在供水池6底部的供水池液位传感器7 ;供水装置的底部设置在含有沙土的箱体的顶部并由供水装置的底部向含有沙土的箱体进行供水。供水装置还包括设置在供水池6底部的花洒11以及设置在供水池6底部与花洒11之间的调节阀13。出水装置包括出水管、出水池8以及设置在出水池8底部的出水池液位传感器9 ；活塞泵10通过出水管与出水池8相贯通。供水池6的供水量可以通过调节阀13控制，来模拟井下油量的变化；通过活塞泵10将沙土地12中的水抽到出水池8中。出水池8用来模拟采集到的油量；通过载荷传感器3采集到悬绳载荷数据，通过位移传感器采集到的驴头所处位置的数据，根据采集到的这些相关量获取油井实时功图，以便控制柜进行冲次调节；供水池液位传感器7和出水池液位传感器9分别用来检测供水池6与出水池8各自水量的变化，确认冲次的变化对产量的影响；弹性连杆4用来模拟抽油杆的弹性形变；活塞泵10用来模拟抽油泵筒；沙土地12用来丰吴拟油井。首先根据要模拟的某种井况，改变调节阀13大小，控制供水池6通过花洒11对沙土地12的注水量，活塞泵10的抽水能力会随之发生变化，出水池8的液位也跟着改变，载荷传感器3检测到的液柱重量同样发生变化，控制柜根据载荷角位移传感器2和载荷传感器3采集的结果调节抽油机I的冲次，提高活塞泵10的抽水能力，实现慢冲次高效率的泵抽效果。显然，此模拟试验台可以很好的模拟出油井现场的各种井况，实现控制柜对抽油机I的调节。该实用新型包括井上和井下有个部分抽油机I是最主要的井上部分，由电动机、减速箱、四连杆机构等组成。将角位移传感器2装在图示位置的游梁处，当驴头做上下往复运动时，可以通过角位移传感器2来检测驴头所处位置。弹性连杆4用来模拟油重、油的粘稠度等造成的连杆弹性形变。载荷传感器3位于绳索与弹性连杆4的连接处，用来检测载荷变化。智能控制柜可以将角位移传感器2和载荷传感器3采集到的数据转换为示功图，分析油井的工作情况。井下部分用供水池6、液位传感器、出水池8、液位传感器、活塞泵10、花洒11、沙土地12、调节阀13来模拟。将供水池6，调节阀13和花洒11组成的结构固定好之后，向沙土地12中均匀的注水，模拟供液不足、稀油、稠油等现场油井的井况变化。液位传感器和液位传感器置于供水池6和出水池8的底部，用来检测它们各自液位的变化从而确认抽油机I冲次的变化对抽油产量的影响。活塞泵10处于沙土地12之中，一方面用于模拟抽油操作，同时还可以用来模拟气体影响、阀漏、柱塞脱泵等井况对油井的影响。利用本实用新型在现场油井模拟过程中，通过改变调节阀13的阀门大小，沙土地12中的含水量会发生变化，从而井底的油量也会随之发生变化，泵筒的出水能力发生改变。引起载荷传感器3测量值变化，反映在示功图上，则其形状及饱和程度都会随之发生改变。抽油机I控制柜根据采集到的功图，利用冲次调节算法，调节抽油机I到合适冲次，这时，油井的出液量也会随之发生变化。当冲次调节到一个合理的数值时，利用液位传感器和液位传感器检测供水池6和出水池8液位的变化，计算出它们各自的变化量，确认冲次调节之后对抽油产量的影响。当抽油机I降低冲次后，油井的产液量没有发生变化，而节电量却有所增加，则说明此控制柜确实具有节能作用，达到了实验的预期效果。通过液位传感器检测供水池6和收集池的水位变化，对冲次调节前后产油量进行比较，验证智能控制柜在保证产量不变的前提下的节能效果。
权利要求1.一种抽油机模拟试验台，其特征在于所述抽油机模拟试验台包括含有沙土的箱体、用于对含有沙土的箱体进行供水的供水装置、出水装置、数据采集装置以及设置在含有沙土的箱体内部的活塞泵；所述数据采集装置与活塞泵相连；所述活塞泵与出水装置相贯通。
2.根据权利要求1所述的抽油机模拟试验台，其特征在于所述数据采集装置包括抽油机、连接绳、载荷传感器、弹性连杆、配重以及角位移传感器；所述抽油机至少包括抽油机游梁以及与抽油机游梁相连的驴头；所述角位移传感器设置在抽油机游梁上；所述抽油机驴头通过连接绳依次与弹性连杆以及配重相连；所述载荷传感器设置在抽油机驴头与弹性连杆之间的连接绳上；所述配重与活塞泵相连。
3.根据权利要求2所述的抽油机模拟试验台，其特征在于所述活塞泵包括活塞连杆以及活塞腔体；所述活塞连杆设置在活塞腔体中；所述配重与活塞连杆相连；所述活塞腔体与出水装置相贯通。
4.根据权利要求1或2或3所述的抽油机模拟试验台，其特征在于所述供水装置包括供水池以及设置在供水池底部的供水池液位传感器；所述供水装置的底部设置在含有沙土的箱体的顶部并由供水装置的底部向含有沙土的箱体进行供水。
5.根据权利要求4所述的抽油机模拟试验台，其特征在于所述供水装置还包括设置在供水池底部的花洒。
6.根据权利要求5所述的抽油机模拟试验台，其特征在于所述供水装置还包括设置在供水池底部与花洒之间的调节阀。
7.根据权利要求6所述的抽油机模拟试验台，其特征在于所述出水装置包括出水管、 出水池以及设置在出水池底部的出水池液位传感器；所述活塞泵通过出水管与出水池相贯通。
专利摘要本实用新型涉及一种抽油机模拟试验台，包括含有沙土的箱体、用于对含有沙土的箱体进行供水的供水装置、出水装置、数据采集装置以及设置在含有沙土的箱体内部的活塞泵；数据采集装置与活塞泵相连；活塞泵与出水装置相贯通。本实用新型提供了一种可模拟不同抽油井的各种井况、结构简单以及易于实现的抽油机模拟试验台。
文档编号E21B49/00GK202882884SQ20122056545
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者严军锋, 李刚 申请人:西安宝德自动化股份有限公司