一种注料式井口密封装置传感器及其无线传输流程方法与流程

本发明属于传感器，特别涉及一种注料式井口密封装置传感器及其无线传输流程方法。

背景技术：

1、油井在采油过程中，由于井杆与密封块之间不断摩擦，两者之间易发生磨损导致接触面间隙逐渐增大，容易导致油液溢出。但密封块长期使用后，何时会因磨损导致油液溢出的情况，只能依靠经验丰富者人工进行观察判断，在漏油时重新抱紧密封，这种方式存在较大的安全隐患。因此井口密封装置需要增设能够感知其内部压力变化的传感器，并在有油液溢出的情况发生时及时预警。

2、油井通常采用的压力传感器都是检测气体或液体压力，例如申请号为201910245406.9的专利公开了一种用于油井压力监测的压力传感器，包括套管，套管的内腔具有顺次连接的小径段、中径段和大径段，且小径段的端部与油井的井口连通；弹性膜片，弹性膜片设置在大径段内，并封堵套管；声表面波器件，声表面波器件与弹性膜片连接，并与弹性膜片同步运动；压圈，压圈设置在大径段内，且相对于弹性膜片远离小径段，压圈与弹性膜片之间形成空腔，声表面波器件位于空腔内。

3、该专利解决了现有技术中的压力传感器不适用于液体测量场合的问题，但仍存在检测不够精准，内部零部件易损坏的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种注料式井口密封装置传感器及其无线传输流程方法。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种注料式井口密封装置传感器，包括套设在井杆上的密封仓、压力转换器、集成终端和天线；

3、所述密封仓包括轴套和填充在井杆与轴套之间的密封橡胶颗粒，所述轴套外侧中段套设有连接环，所述连接环上开设有环上连接孔，所述轴套在与环上连接孔相对应的位置高度开设有轴套连接孔，所述密封仓通过连接环与压力转换器相连接；

4、所述压力转换器包括第一级壳体、第二级壳体和两者中心内部的压力转换结构，所述第一级壳体朝向密封仓的顶端伸入连接环上的环上连接孔中与其紧密配合，所述第一级壳体和第二级壳体中心开设有容纳压力转换结构的贯穿的壳体通孔，所述壳体通孔通过环上连接孔和轴套连接孔与轴套内部的密封橡胶颗粒相通；

5、所述压力转换结构包括依次安装的传递杆、压力环、弹簧和弹性体，所述压力转换结构的技术效果为：所述密封橡胶颗粒在密封仓内的压力大小通过推拉传递杆，将压力依次传递给压力环、弹簧，最后传递至弹性体，所述弹性体将压力传递至集成终端；

6、所述压力转换器与集成终端相连接，所述集成终端上安装有天线，所述集成终端将接收到的力值信号转变为可测量的电信号，通过天线将得到的电信号实时上报。

7、在上述的一种注料式井口密封装置传感器中，所述压力转换器的第一级壳体和第二级壳体上开设有若干贯通两者的螺钉孔，所述螺钉孔配合螺栓对第一级壳体和第二级壳体进行固连。

8、在上述的一种注料式井口密封装置传感器中，所述压力转换结构中的压力环上套设有密封圈。

9、在上述的一种注料式井口密封装置传感器中，所述集成终端的外壳为铸铝防爆外壳，内置锂电池低压供电，以满足井口有防爆要求的特殊场合。

10、基于上述的技术方案，本发明提供了一种注料式井口密封装置传感器的无线传输流程方法，包括以下步骤流程：

11、所述密封仓内的密封橡胶颗粒将压力传递至压力转换器，所述压力转换器向集成终端输入力值信号；所述集成终端设备内部集成有低功耗处理器、射频基带、pa和高精度差分adc，所述低功耗处理器通过高精度差分adc将传感器模拟信号转换成数字信号，再将原始传感器数据内部软件算法处理成内压数据后上报；

12、所述集成终端前面设置有段式lcd屏幕和操作按键，使用者可通过段式lcd屏幕查看当前实时数据设置设备工作参数，所述集成终端内部系统采用低功耗设计，在不需要现场采集上报时，低功耗处理器将主动关闭，射频基带调外设模块自动转入低功耗工作模式，开始新一轮采集，处理上报进入低功耗工作流程。

13、在上述的无线传输流程方法中，所述段式lcd屏幕包含一英寸高的lcd数字显示，上面显示所有功能和单位。

14、在上述的无线传输流程方法中，所述操作按键的功能包括用于开/关机，显零，设置参数，通信等。

15、在上述的无线传输流程方法中，所述集成终端基于zigbee3.0通信技术，采用modbus协议使参数与仪表标定。

16、与现有技术相比，本发明有以下优势：

17、一、实现了固态测压的技术突破，大大提高了生产工作效益和测量精度；

18、二、能够实时检测井口装置内部压力情况并及时预警提醒临界点密封情况，避免由于密封问题造成井口渗漏泄油，避免安全生产的隐患，环境污染及能源浪费等问题；

19、三、节约了人工成本，提高了检测效率；

20、四、通过无线通讯的方式将测得的数据输出，避免了传统集成终端的电缆损耗，降低了施工难度和工作量，同时也减少了传感器受外部干扰的几率，提高了集成终端的性能，扩大集成终端的使用范围；

21、五、利用互联网感知技术，实现了生产数据实时自动采集，是建设智慧油田，数字油田不可缺的产品。

技术特征：

1.一种注料式井口密封装置传感器，包括套设在井杆（1）上的密封仓（2）、压力转换器（3）、集成终端（4）和天线（42），其特征在于，所述密封仓（2）包括轴套（21）和填充在井杆（1）与轴套（21）之间的密封橡胶颗粒（22），所述轴套（21）外侧中段套设有连接环（23），所述连接环（23）上开设有环上连接孔（231），所述轴套（21）在与环上连接孔（231）相对应的位置高度开设有轴套连接孔（211），所述密封仓（2）通过连接环（23）与压力转换器（3）相连接；

2.根据权利要求1所述的一种注料式井口密封装置传感器，其特征在于，所述压力转换器（3）的第一级壳体（31）和第二级壳体（32）上开设有若干贯通两者的螺钉孔（34），所述螺钉孔（34）配合螺栓对第一级壳体（31）和第二级壳体（32）进行固连。

3.根据权利要求1所述的一种注料式井口密封装置传感器，其特征在于，所述压力转换结构（33）中的压力环（332）上套设有密封圈（333）。

4.根据权利要求1所述的一种注料式井口密封装置传感器，其特征在于，所述集成终端（4）的外壳为铸铝防爆外壳（41），内置锂电池低压供电，以满足井口有防爆要求的特殊场合。

5.根据权利要求1至4任一项所述注料式井口密封装置传感器的无线传输流程方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的无线传输流程方法，其特征在于，所述段式lcd屏幕包含一英寸高的lcd数字显示，上面显示所有功能和单位。

7.根据权利要求5所述的无线传输流程方法，其特征在于，所述操作按键的功能包括用于开/关机，显零，设置参数，通信等。

8.根据权利要求5所述的无线传输流程方法，其特征在于，所述集成终端（4）基于zigbee3.0通信技术，采用modbus协议使参数与仪表标定。

技术总结
本发明提供了一种注料式井口密封装置传感器及其无线传输流程方法，属于传感器技术领域。本注料式井口密封装置传感器，包括密封仓、压力转换器、集成终端和天线；密封仓的轴套内填充有密封橡胶颗粒，轴套外侧中段套设有连接环，压力转换器内的压力转换结构通过环上连接孔和轴套连接孔与密封橡胶颗粒相通，使密封橡胶颗粒上的压力值通过压力转换结构传递至集成终端；基于上述技术方案，提供了一种无线传输流程方法，集成终端将接收到的力值信号转变为可测量的电信号后通过天线输出，实现对井口密封装置内临界点压力情况的实时检测和及时预警。本发明具有提高生产工作效率效益和测量精度；避免因密封问题造成的井口漏油安全隐患；节约成本等优点。

技术研发人员：庄礼华
受保护的技术使用者：温岭市博惠热能设备股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15