物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置涉及采油設(shè)備領(lǐng)域，是由采油井、中心監(jiān)測站服務(wù)器和PC終端構(gòu)成，在采油井上安裝著動液面數(shù)據(jù)采集裝置和間抽控制裝置，所述的動液面數(shù)據(jù)采集裝置和間抽控制裝置均通過GPRS或GSM中的任何一種與中心監(jiān)測站服務(wù)器無線聯(lián)接，中心監(jiān)測站服務(wù)器與PC終端線路連接。本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置，是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信號轉(zhuǎn)換技術(shù)、RTU采集及DTU傳輸?shù)燃夹g(shù)融為一體的新的系統(tǒng)架構(gòu)，能夠?qū)崟r(shí)采集各種抽油機(jī)的工況信息，并可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行合理調(diào)參，達(dá)到實(shí)時(shí)的檢測井下環(huán)形動液面的深度，根據(jù)客戶終端顯示的信息，實(shí)時(shí)對RTU發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)間歇采油的運(yùn)作模式，以保證抽油泵始終在合理的沉沒度下進(jìn)行工作，達(dá)到提高泵效、節(jié)能的目的。
【專利說明】物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及采油設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在我國的油田中85%以上的油井采用機(jī)械采油方式，而其中的60%油井為低效抽油，普遍存在抽油能力大于油井出油能力，泵效低下的問題，在低產(chǎn)井上尤其嚴(yán)重。根據(jù)這個(gè)情況油井間歇式作業(yè)就成為了必然，若不采取合理的間抽工作制度或不能準(zhǔn)確的執(zhí)行間抽計(jì)劃，一方面會造成低泵效、高能耗、低效益；另一方面當(dāng)油井供液能力小于泵排量時(shí)，會產(chǎn)生泵空和液擊的現(xiàn)象，對采油設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞。因此，制定合理和準(zhǔn)確的執(zhí)行間抽計(jì)劃對于維護(hù)油井正常生產(chǎn)運(yùn)行、節(jié)約能源具有重大意義。隨著油田開發(fā)的深入，油田逐漸轉(zhuǎn)向特低滲透油田的開發(fā)，油井產(chǎn)量低、泵效低、噸油耗電高。因此，采用間歇采油方式，制定合理的工作制度，使油井在合理流壓范圍內(nèi)生產(chǎn)，可以保證油井供采協(xié)調(diào)，發(fā)揮油井產(chǎn)能；同時(shí)可以減少抽油機(jī)運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)無投入節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本?，F(xiàn)有技術(shù)的間抽采油裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，油田低產(chǎn)油井供液面低，造成抽油機(jī)空抽，既浪費(fèi)電能又磨損抽油機(jī)，裝置磨損快速，成本高，系統(tǒng)指令滯后，反饋數(shù)據(jù)精確度不高，不能及時(shí)控制抽油機(jī)工作狀況。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型旨在針對【背景技術(shù)】中存在的不足，而提出的物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置，此裝置有機(jī)的系統(tǒng)的科學(xué)的把兩個(gè)主要系統(tǒng)模塊(動液面、間歇采油)結(jié)合在一起，可以實(shí)現(xiàn)一并協(xié)同運(yùn)作，互不干擾，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)上難以實(shí)現(xiàn)動液面及間抽控制相結(jié)合的技術(shù)難題，并應(yīng)用穩(wěn)定、成熟的采集及傳輸系統(tǒng)，突破技術(shù)瓶頸，達(dá)到多種數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程控制的目的。
[0004]本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置，是由采油井、中心監(jiān)測站服務(wù)器和PC終端構(gòu)成，在采油井上安裝著動液面數(shù)據(jù)采集裝置和間抽控制裝置，所述的動液面數(shù)據(jù)采集裝置和間抽控制裝置均通過GPRS或GSM中的任何一種與中心監(jiān)測站服務(wù)器無線聯(lián)接，中心監(jiān)測站服務(wù)器與PC終端線路連接。所述的動液面數(shù)據(jù)采集裝置是在采油井上安裝了 RTU控制信號采集單元、RTU將采集到的信號經(jīng)DTU信號轉(zhuǎn)換及收發(fā)單元依次與中心監(jiān)測站服務(wù)器、PC終端無線聯(lián)接，PC終端將控制信號無線反饋控制采油井間抽控制裝置。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的間抽控制裝置是由一次元件、RTU、DTU和中心監(jiān)測站服務(wù)器依次聯(lián)接組成，所述的一次元件包括無線溫度傳感器、無線壓力傳感器和無線載荷傳感器。
[0006]本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置，是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信號轉(zhuǎn)換技術(shù)、RTU采集及DTU傳輸?shù)燃夹g(shù)融為一體的新的系統(tǒng)架構(gòu)，能夠?qū)崟r(shí)采集各種抽油機(jī)(游梁式抽油機(jī)、螺桿泵抽油機(jī)、伺服電機(jī)式螺桿泵抽油機(jī))的工況信息，如溫度、壓力、電參及功圖，并可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行合理調(diào)參，達(dá)到實(shí)時(shí)的檢測井下環(huán)形動液面的深度，根據(jù)客戶終端顯示的信息，實(shí)時(shí)對RTU發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)間歇采油的運(yùn)作模式，以保證抽油泵始終在合理的沉沒度下進(jìn)行工作，達(dá)到提高泵效、節(jié)能的目的。也可根據(jù)采集的各種數(shù)據(jù)包括功圖，確定現(xiàn)場工況，實(shí)時(shí)做出高效、科學(xué)的處理措施，具有節(jié)能、穩(wěn)產(chǎn)、降低勞動強(qiáng)度等顯著優(yōu)勢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型的整體框圖；
[0008]圖2為本實(shí)用新型動液面數(shù)據(jù)采集裝置框圖；
[0009]圖3為本實(shí)用新型間抽控制裝置框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合圖附圖1、附圖2和附圖3對本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置，做進(jìn)一步說明。
[0011]本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置，是由采油井、中心監(jiān)測站服務(wù)器和PC終端構(gòu)成，在采油井上安裝著動液面數(shù)據(jù)采集裝置和間抽控制裝置，所述的動液面數(shù)據(jù)采集裝置和間抽控制裝置均通過GPRS或GSM中的任何一種與中心監(jiān)測站服務(wù)器無線聯(lián)接，中心監(jiān)測站服務(wù)器與PC終端線路連接。
[0012]動液面數(shù)據(jù)采集裝置是在采油井上安裝了 RTU控制信號采集單元、RTU將采集到的信號經(jīng)DTU信號轉(zhuǎn)換及收發(fā)單元依次與中心監(jiān)測站服務(wù)器、PC終端無線聯(lián)接，PC終端將控制信號無線反饋控制采油井間抽控制裝置。
[0013]所述的間抽控制裝置是由一次元件、RTU、DTU和中心監(jiān)測站服務(wù)器依次聯(lián)接組成，所述的一次元件包括無線溫度傳感器、無線壓力傳感器和無線載荷傳感器。
[0014]所述的RTU是REMOTE TERMINAL UNIT的簡稱，既遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)終端，用于監(jiān)視、控制與數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用，具有遙測、遙信、遙調(diào)、遙控功能，也可以稱作RTU數(shù)據(jù)采集裝置。
[0015]所述的DTU (Data Transfer unit),是專門用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)或?qū)P數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的無線終端設(shè)備，也可以稱作DTU信號傳輸和收發(fā)裝置。
[0016]本實(shí)用新型主要由動液面數(shù)據(jù)采集裝置、間抽控制裝置、無線壓力傳感器、無線溫度傳感器、無線載荷傳感器等組成?？梢詫?shí)現(xiàn)對地下環(huán)形液面的實(shí)時(shí)監(jiān)測，對抽油機(jī)電機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程啟停及間歇采油控制，并可對現(xiàn)場工況如:壓力、溫度、載荷、三相電流等檢測，實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握工況，對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定分析現(xiàn)場工況，對下一步采取的措施具有指導(dǎo)性意義。
[0017]本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置，通過動液面監(jiān)測進(jìn)行對井下環(huán)形動液面進(jìn)行測量，通過聲波震動的方法進(jìn)行向下傳遞，接觸液面后聲波返回，通過聲波傳感器及RTU控制信號采集單元進(jìn)行模擬信號采集、轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并進(jìn)行換算，通過本模塊DTU信號轉(zhuǎn)換及收發(fā)單元進(jìn)行傳輸，傳輸?shù)浇K端系統(tǒng)(PC)并顯示的液面的深度。
[0018]動液面數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)監(jiān)測過程，間抽控制裝置可通過三相電流互感器進(jìn)行三相電流的監(jiān)測，通過通訊系統(tǒng)與RTU通訊，RTU采集的模擬量通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，DTU把信號傳輸?shù)絇C終端，PC終端即可顯示三相電流、有無、用功率等信息，根據(jù)信號即可判斷油井工作狀態(tài)，為生產(chǎn)決策提供依據(jù)。根據(jù)客戶終端動液面變化情況，結(jié)合泵掛深度，確定最佳沉沒度，進(jìn)而在客戶終端設(shè)置合理參數(shù)，科學(xué)設(shè)置啟停時(shí)間、每天啟停時(shí)間、間隔啟停時(shí)間。也可通過PC終端發(fā)出遠(yuǎn)程電機(jī)啟停命令，通過DTU傳輸?shù)絉TU，RTU接受指令后，通過編程協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的啟停操作，同樣也可以實(shí)現(xiàn)間抽的效果。
【權(quán)利要求】
1.物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置，是由采油井、中心監(jiān)測站服務(wù)器和PC終端構(gòu)成，其特征在于采油井上安裝著動液面數(shù)據(jù)采集裝置和間抽控制裝置，所述的動液面數(shù)據(jù)采集裝置和間抽控制裝置均通過GPRS或GSM中的任何一種與中心監(jiān)測站服務(wù)器無線聯(lián)接，中心監(jiān)測站服務(wù)器與PC終端線路連接；所述的動液面數(shù)據(jù)采集裝置是在采油井上安裝了 RTU控制信號采集單元、RTU將采集到的信號經(jīng)DTU信號轉(zhuǎn)換及收發(fā)單元依次與中心監(jiān)測站服務(wù)器、PC終端無線聯(lián)接，PC終端將控制信號無線反饋控制采油井間抽控制裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)抽油機(jī)數(shù)控裝置，其特征在于所述的間抽控制裝置是由一次元件、RTU、DTU和中心監(jiān)測站服務(wù)器依次聯(lián)接組成，所述的一次元件包括無線溫度傳感器、無線壓力傳感器和無線載荷傳感器。
【文檔編號】G05B19/4063GK203838525SQ201320883810
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】孫延慶, 喬森, 鄂文鋒, 孟憲鋒, 于鵬 申請人:大慶高新區(qū)中環(huán)電力控制系統(tǒng)有限公司