一种提捞式抽油机示功图测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种提捞式抽油机示功图测试装置，属于油田试井装置技术领域。
【背景技术】
[0002]提捞式抽油机是一种新型的抽油机，采用了与传统抽油机不同的位移举升方式。提捞式抽油机是采用柔性抽油杆与井下相关设备连接的，上冲程时电动机通过传动装置带动卷筒转动，将柔性抽油杆缠绕在卷筒上，从而带动柱塞向上运动，将抽油栗举升到预定高度。下冲程时电动机反转，依靠抽油栗、柔性抽油杆等井下相关设备的自重下落到井下的预定位置，完成一个抽油循环。一个抽油循环完成后根据井下原油恢复的情况，等待一段时间后进行下一个抽油循环。与传统的抽油机相比，具有冲程大，运行周期长的特点。但提捞式抽油机取消了传统的悬绳器，因此无法安装传统的示功图测试设备。由于提捞式抽油机未安装示功图测试设备，使得油井工况分析受到很大的限制。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于，提供一种提捞式抽油机示功图测试装置，以解决采用提捞式抽油机工作时不能进行油井工况分析的技术问题，从而克服现有技术的不足。
[0004]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0005]本实用新型的一种提捞式抽油机示功图测试装置为，该装置包括井架横梁，井架横梁一端设有大滑轮，大滑轮上套有柔性抽油杆，柔性抽油杆一端与井下相关设备连接，柔性抽油杆另一端与卷筒缠绕连接；所述井架横梁上设有安装支架，安装支架顶面设有载荷测试轮，载荷测试轮两侧分别设有位移测试轮和压紧轮；载荷测试轮位于柔性抽油杆下方并与柔性抽油杆滚动连接，位移测试轮和压紧轮位于柔性抽油杆上方并与柔性抽油杆滚动连接。
[0006]前述装置中，所述载荷测试轮的轮槽内沿圆周均布有一组压力传感器。
[0007]前述装置中，所述位移测试轮的外缘沿圆周均布有一组磁铁对，一组磁铁对的极性交叉分布；位移测试轮一侧设有霍尔器件。
[0008]前述装置中，所述位移测试轮和压紧轮与安装支架顶面连接，位移测试轮和压紧轮的轮槽最低点低于载荷测试轮的轮槽最高点。
[0009]前述装置中，所述安装支架顶面与柔性抽油杆的轴线平行。
[0010]由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，本实用新型成功解决了由于提捞式抽油机没有悬绳器无法安装示功图测试设备的技术问题，可方便油井工况的分析。采用本实用新型对提捞式抽油机进行改进，无需对现有提捞式抽油机进行改动，因此对现有提捞式抽油机的工作不会产生任何不利影响。只需要在现有的井架横梁上安装一套检测装置即可，检测装置不受大滑轮两侧柔性抽油杆夹角的影响；安装时不必松开柔性抽油杆两头，只需让柔性抽油杆处于松弛状态即可把柔性抽油杆挤入检测装置的位移测试轮、载荷测试轮和压紧轮的轮槽内，安装非常方便，可在现场施工。本实用新型的装置结构简单，改造成本低。如不需要时，只需将检测装置拆除即可，恢复性好。本实用新型可在现有的提捞式抽油机上广泛使用，具有推广意义。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图；
[0012]图2是载荷测试轮上的受力矢量图；
[0013]图3是位移测试轮的结构示意图。
[0014]附图中的标记为:1-井架横梁，2-大滑轮，3-柔性抽油杆，4-安装支架，5-载荷测试轮，6-位移测试轮，7-压紧轮，8-磁铁对，9-霍尔器件。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的任何限制。
实施例
[0016]本实用新型是根据下述的一种在提捞式抽油机上安装示功图测试装置的方法所构建的，如图1所示，该方法是在提捞式抽油机的井架横梁I上固定一个安装支架4，安装支架4顶面与柔性抽油杆3平行，然后在安装支架4顶面固定一个载荷测试轮5和一个位移测试轮6，并使柔性抽油杆3依次从位移测试轮6底部和载荷测试轮5上方穿过缠绕在与电机连接的滚筒上(滚筒未画出);通过测量柔性抽油杆3对载荷测试轮5的向心压力Fl计算柔性抽油杆3的拉力载荷F ;通过测量位移测试轮6的转动圈数计算柔性抽油杆的位移量L ;并利用柔性抽油杆3的位移量L和拉力载荷F画出油井的示功图。载荷测试轮5位于安装支架4顶面中部并将柔性抽油杆3向上顶起；所述位移测试轮6位于载荷测试轮5 —侧并将柔性抽油杆3向下压；载荷测试轮5另一侧设有压紧轮7使柔性抽油杆3在载荷测试轮处产生如图1所示的弯曲从而在载荷测试轮上形成向心压力F1。载荷测试轮5的轮槽底部均布有压力传感器(图中未画出)，通过压力传感器测量柔性抽油杆3对载荷测试轮5的向心压力Fl ;通过向心压力Fl计算柔性抽油杆的拉力载荷F，载荷测试轮5上的受力矢量如图2所示，根据图2和三角形公式可导出柔性抽油杆的拉力载荷F公式:
[0017]F=Fl+ (2XCOS Θ )
[0018]式中:F1是柔性抽油杆在载荷测试轮上形成的向心压力，
[0019]Θ是向心压力Fl与位移测试轮侧拉力载荷F之间的夹角。当位移测试轮6、载荷测试轮5和压紧轮7位置确定后夹角Θ这定值，拉力载荷F在柔性抽油杆中间各个部分受力均等。
[0020]所述位移测试轮沿圆周均布有一组磁铁对，一组磁铁对的极性交叉分布，通过设在位移测试轮一侧的霍尔器件识别磁铁极性的交替变化次数n，从而得出轮子正向或反向转动的圈数，并按以下公式计算柔性抽油杆的位移量L:
[0021]L=2 (R+r ) η π -Ξ- ζ
[0022]式中:R是位移测试轮的半径(为定值)，
[0023]r是柔性抽油杆的半径(为定值)，
[0024]η是磁铁极性的交替变化次数(测量值)，
[0025]ζ是磁铁对数量(为定值)。
[0026]所述示功图根据计算得到的拉力载荷F和柔性抽油杆的位移量L绘制。
[0027]根据上述方法构成的本实用新型的一种提捞式抽油机示功图测试装置，如图1所示，该装置包括井架横梁I，井架横梁I 一端设有大滑轮2，大滑轮2上套有柔性抽油杆3，柔性抽油杆3 —端与井下相关设备连接，柔性抽油杆3另一端与卷筒缠绕连接；所述井架横梁I上设有安装支架4，安装支架4顶面设有载荷测试轮5，载荷测试轮5两侧分别设有位移测试轮6和压紧轮7 ;载荷测试轮5位于柔性抽油杆3下方并与柔性抽油杆3滚动连接，位移测试轮6和压紧轮7位于柔性抽油杆3上方并与柔性抽油杆3滚动连接。载荷测试轮5的轮槽内沿圆周均布有一组压力传感器。位移测试轮6的外缘如图3所示，沿圆周均布有一组磁铁对8，一组磁铁对8的极性交叉分布；位移测试轮一侧设有霍尔器件9。位移测试轮6和压紧轮7与安装支架4顶面连接，位移测试轮6和压紧轮7的轮槽最低点低于载荷测试轮5的轮槽最高点。安装支架4顶面与柔性抽油杆3的轴线平行。
【主权项】
1.一种提捞式抽油机示功图测试装置，包括井架横梁(I )，井架横梁(I) 一端设有大滑轮(2 )，大滑轮(2 )上套有柔性抽油杆(3 )，柔性抽油杆(3 ) —端与井下相关设备连接，柔性抽油杆(3)另一端与卷筒缠绕连接；其特征在于:所述井架横梁(I)上设有安装支架(4)，安装支架(4)顶面设有载荷测试轮(5)，载荷测试轮(5)两侧分别设有位移测试轮(6)和压紧轮(7);载荷测试轮(5)位于柔性抽油杆(3)下方并与柔性抽油杆(3)滚动连接，位移测试轮(6)和压紧轮(7)位于柔性抽油杆(3)上方并与柔性抽油杆(3)滚动连接。2.根据权利要求1所述提捞式抽油机示功图测试装置，其特征在于:所述载荷测试轮(5)的轮槽内沿圆周均布有一组压力传感器。3.根据权利要求1所述提捞式抽油机示功图测试装置，其特征在于:所述位移测试轮(6)的外缘沿圆周均布有一组磁铁对(8)，一组磁铁对(8)的极性交叉分布；位移测试轮一侧设有霍尔器件(9)。4.根据权利要求1所述提捞式抽油机示功图测试装置，其特征在于:所述位移测试轮(6 )和压紧轮(7 )与安装支架(4 )顶面连接，位移测试轮(6 )和压紧轮(7 )的轮槽最低点低于载荷测试轮(5)的轮槽最高点。5.根据权利要求1所述提捞式抽油机示功图测试装置，其特征在于:所述安装支架(4)顶面与柔性抽油杆(3)的轴线平行。
【专利摘要】<b>本实用新型公开了一种提捞式抽油机示功图测试装置，该装置包括井架横梁，井架横梁一端设有大滑轮，大滑轮上套有柔性抽油杆，柔性抽油杆一端与井下相关设备连接，柔性抽油杆另一端与卷筒缠绕连接；所述井架横梁上设有安装支架，安装支架顶面设有载荷测试轮，载荷测试轮两侧分别设有位移测试轮和压紧轮；载荷测试轮位于柔性抽油杆下方并与柔性抽油杆滚动连接，位移测试轮和压紧轮位于柔性抽油杆上方并与柔性抽油杆滚动连接。本实用新型成功解决了由于提捞式抽油机没有悬绳器无法安装示功图测试设备的技术问题，可方便油井工况的分析。其装置结构简单、安装方便。</b>
【IPC分类】E21B47/009
【公开号】CN204782983
【申请号】CN201520423633
【发明人】杨秀朋, 李玲莉, 邓卫平, 谢观福
【申请人】贵州航天凯山石油仪器有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月18日