本发明涉及置于井下安装的抽油泵位移检测设备，特别设计一种适用于碳纤维等高弹性抽油杆的置于井下安装的抽油泵位移检测设备。
背景技术：
碳纤维连续抽油杆具有高强度、重量轻、耐腐蚀、抗疲劳性能好、连续性好、作业方便、便于运输、提高产油量等优点，因此碳纤维连续抽油杆柱在石油开采工业方面应用前景广泛。但现有技术的对井下位移的测量，一般是采用地面抽油设备冲程测量替代的方式。因为碳纤维等高弹性抽油杆的高弹性特点，与原钢制抽油杆有很大区别，所以使用地面冲程测量代替抽油泵位移测量具有明显的局限性。具体技术难度如下：(1)油井中的混合物的大量存在，包括水、其他混合物，都大幅影响测量的准确性；(2)检测设备电路复杂，导致所组成检测设备的体积庞大，无法适应油套管的狭小空间；(3)整个检测仪器必须承受高温及高压，检测成本也相应较高；(4)整体采油过程中的振动，对声波等有严重的影响。
现阶段还没有一种行之有效的装置和方法，能够在狭小、高温高压的井下环境下测量抽油泵位移的实际移动数据。因此，在碳纤维等高弹性抽油杆推广应用过程中，提供一种能够精确地测量井下抽油泵实际位移，进行井下故障诊断和参数优化，提升采油泵效的井下位移测量装置，具有重要意义。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的碳纤维等高弹性抽油杆井下位移测量不够精确的问题，本发明提供了一种置于井下安装的抽油泵位移检测设备。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种置于井下安装的抽油泵位移检测设备，包括测量装置和位移标尺，其中，测量装置分别与井下油管管柱及抽油泵泵筒固定连接，测量装置由外壳体、芯管和霍尔器件位移测量器件组成，外壳体和芯管之间具有密封空腔，霍尔器件位移测量器件安装在密封空腔内，芯管内部开设可供液体通过的标尺通道；位移标尺是由镶有磁性材料的非导磁材料制成，其长度大于抽油泵柱塞行程，位移标尺上部与抽油泵柱塞连接，并随其在标尺通道内做上下往复运动；位移标尺的上下往复运动形成的井下位移数据由霍尔器件位移测量器件记录，并将位移标尺上磁性材料的磁信号转化为脉冲信号传输到地面。
本发明提供的泵下位移测量装置，将霍尔元件测量方式转换为线性测量，标尺长度可达到9米以上,置于3000米甚至更深的高温、高压、腐蚀的井下环境中，整个检测仪装置必须承受高温及高压的工作环境，耐温到150℃，耐压到30mp；该装置能够非常精确地测量使用碳纤维等高弹性抽油杆的抽油泵井下位移数据，比如位移标尺的上下往复运动的行程、速度、加速度、方向等参数，测量精度误差可达到1-2cm(根据测量精度要求)，测量装置体积小，能够适应油套管的狭小空间。
作为优选，标尺上每隔1-2cm(根据测量精度要求)镶有一块磁性材料，磁性材料的n极和s极交错排布；更优选的，位移标尺上部通过脱节器等连接件与抽油泵柱塞连接，并随其在标尺通道内做上下往复运动；一个ns极就是一个闭合，标尺长度5-9米，一般油田采油冲程最大为8米，能够保证标尺有效刻度在芯管内顺利的上下运动。
作为优选，芯管和标尺的材质均为非导磁不锈钢材料。
本发明提供的置于井下安装的抽油泵位移检测设备还包括地面采集处理系统，地面采集处理系统将井下位移信号与地面悬载、冲程信号并轨，形成油田通用的抽油泵示功图，并基于特征分析进行故障诊断和参数优化。
本发明提供了一种置于井下安装的抽油泵位移检测设备，该设备采用密封空间的霍尔器件和标尺上的磁性材料，非常精确地测量使用碳纤维等高弹性抽油杆的抽油泵井下位移数据，测量精度误差可达到1-2cm(根据测量精度要求)；同时设备体积小，能够适应油套管的狭小空间。
附图说明
图1为本发明所提供的置于井下安装的抽油泵位移检测设备的剖面图；
图2为本发明所提供的位移标尺的示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种置于井下安装的抽油泵位移检测设备，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进零部件实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明当中。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供了一种置于井下安装的抽油泵位移检测设备，包括测量装置和位移标尺6，其中，测量装置分别与井下油管管柱2及抽油泵泵筒1固定连接，测量装置由外壳体3、芯管4和霍尔器件位移测量器件5组成，外壳体3和芯管4之间具有密封空腔，霍尔器件位移测量器件5安装在密封空腔内，芯管4内部开设可供液体通过的标尺通道；位移标尺6是由镶有磁性材料的非导磁材料制成，其长度大于抽油泵柱塞行程，标尺6上每隔1-2cm(根据测量精度要求)镶有一块磁性材料9，磁性材料9的n极和s极交错排布，位移标尺6上部脱节器等连接件7与抽油泵柱塞8连接，并随其在标尺通道内做上下往复运动；位移标尺6的上下往复运动形成的井下位移数据由霍尔器件位移测量器件5记录，并将位移标尺上磁性材料的磁信号转化为脉冲信号传输到地面。
在一种优选的实施例中，本发明提供的置于井下安装的抽油泵位移检测设备还包括地面采集处理系统，地面采集处理系统将井下位移信号与地面悬载、冲程信号并轨，形成油田通用的抽油泵示功图，并基于特征分析进行故障诊断和参数优化。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。