數(shù)字化采油節(jié)能監(jiān)控器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種數(shù)字化采油節(jié)能監(jiān)控器，安裝于抽油機電機控制系統(tǒng)中，包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元以及控制單元，其中，數(shù)據(jù)采集單元接收現(xiàn)場信號送至數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元再將處理后的數(shù)據(jù)送至控制單元，控制單元的輸出信號連接至抽油機電機的控制回路中。本實用新型降低安全生產(chǎn)風險，減少設(shè)備損壞，保障生產(chǎn)安全，對油氣生產(chǎn)、處理和輸送過程進行實時監(jiān)測，實現(xiàn)防盜泄漏，有效地避免因油氣泄漏造成的環(huán)境污染。
【專利說明】數(shù)字化采油節(jié)能監(jiān)控器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種抽油機控制技術(shù)，具體的說是一種數(shù)字化采油節(jié)能監(jiān)控器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開發(fā)的進展，油井數(shù)量逐漸增多，地下油水動態(tài)及井下設(shè)備運行狀態(tài)也變得越來越復(fù)雜。為了準確掌握地下油水動以及地下設(shè)備狀態(tài)，近年來，抽油井測試已成為各油田普遍關(guān)心的課題。油井基礎(chǔ)監(jiān)控是對油井產(chǎn)能狀態(tài)及運行狀態(tài)評價的基礎(chǔ)，由于現(xiàn)有的油井生產(chǎn)測試參數(shù)和控制模式的選擇是有差別的，因此對油井本身的特點進行測試、跟蹤監(jiān)控，并實現(xiàn)一井一策的最優(yōu)化科學管理是達到油井提高日產(chǎn)量和降低能耗，提高現(xiàn)代化管理水平的根本保證。抽油井多參數(shù)綜合測試技術(shù)是掌握油井生產(chǎn)狀況、測試油井最佳工作制度、獲得油井產(chǎn)能動態(tài)的一項行之有效的綜合測試技術(shù)，了解油井產(chǎn)能，獲取地層參數(shù)和抽油設(shè)備的工作狀況，為油井的生產(chǎn)管理提供依據(jù)。
[0003]目前，對油井地下設(shè)備運行參數(shù)的監(jiān)測存在功能單一、準確率低、實時性差等不足，不能及時、準確、全面反應(yīng)油井地下設(shè)備運行狀況。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有抽油機控制技術(shù)存在功能單一、準確率低、實時性差等不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種全方位、高準確率的數(shù)字化采油節(jié)能監(jiān)控器。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是；
[0006]本實用新型數(shù)字化采油節(jié)能監(jiān)控器，安裝于抽油機電機控制系統(tǒng)中，包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元以及控制單元，其中，數(shù)據(jù)采集單元接收現(xiàn)場信號送至數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元再將處理后的數(shù)據(jù)送至控制單元，控制單元的輸出信號連接至抽油機電機的控制回路中。
[0007]數(shù)據(jù)采集單元包括數(shù)據(jù)采集CPU、通訊接口，其中數(shù)據(jù)采集CPU通過通訊接口接收抽油井電機電流和有功功率、抽油頭載荷、抽油桿位移、油管管壓和管溫、套管管壓和管溫數(shù)據(jù)信號，數(shù)據(jù)采集CPU的數(shù)據(jù)輸出端與數(shù)據(jù)處理單元的數(shù)據(jù)處理CPU進行通訊連接。
[0008]數(shù)據(jù)采集單元通過以下傳感器和采集裝置采集數(shù)據(jù)信號:抽油機電機電流互感器、電壓互感器采集、井口油管壓力檢測裝置、套管壓力檢測裝置、溫度檢測裝置、位移檢測裝置以及載荷檢測裝置，上述電流互感器、電壓互感器以及各檢測裝置以有線或無線方式將檢測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理單元中的數(shù)據(jù)處理CPU。
[0009]所述控制單兀包括抽油機電機啟?？刂苹芈?、功率切換控制回路或速度切換控制回路。
[0010]本實用新型還具有顯示單元，其與數(shù)據(jù)處理單元中的數(shù)據(jù)處理CPU的顯示接口相連。
[0011]本實用新型具有以下有益效果及優(yōu)點:
[0012]1.本實用新型是實現(xiàn)安全環(huán)保的有效方式，實時監(jiān)測、自動計量、過程監(jiān)控、智能預(yù)警等系統(tǒng)功能應(yīng)用，可減少員工在高溫、高壓、有毒有害環(huán)境下的現(xiàn)場操作時間，降低安全生產(chǎn)風險，減少設(shè)備損壞，保障生產(chǎn)安全；對油氣生產(chǎn)、處理和輸送過程進行實時監(jiān)測，實現(xiàn)防盜泄漏，有效地避免因油氣泄漏造成的環(huán)境污染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型電氣結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為本實用新型中數(shù)據(jù)處理單元原理圖；
[0015]圖3為本實用新型中數(shù)據(jù)采集單元原理圖；
[0016]圖4為本實用新型中控制單元原理圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本發(fā)實用新型數(shù)字化采油節(jié)能監(jiān)控器安裝于抽油機電機控制系統(tǒng)中，包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元以及控制單元，其中數(shù)據(jù)采集單元接收現(xiàn)場信號送至數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元再將處理后的數(shù)據(jù)送至控制單元，控制單元的輸出信號連接至抽油機電機的控制回路中。
[0018]如圖2所示，數(shù)據(jù)處理單元具有數(shù)據(jù)處理CPU，其接收來自數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)信號進行比較、分析、處理，將處理后的數(shù)據(jù)通過輸出接口接至控制單元。
[0019]如圖3所示，數(shù)據(jù)采集單元包括數(shù)據(jù)采集CPU、通訊接口，其中數(shù)據(jù)采集CPU通過通訊接口接收抽油井電機電流和有功功率、抽油桿載荷、抽油桿位移、油管管壓和管溫、套管管壓和管溫數(shù)據(jù)信號，數(shù)據(jù)采集CPU的數(shù)據(jù)輸出端與數(shù)據(jù)處理單元的數(shù)據(jù)處理CPU進行通訊連接。
[0020]數(shù)據(jù)采集單元通過以下傳感器和采集裝置采集數(shù)據(jù)信號:抽油機電機電流互感器、電壓互感器、井口油管壓力檢測裝置、套管壓力檢測裝置、溫度檢測裝置、位移檢測裝置以及載荷檢測裝置，上述電流互感器、電壓互感器以及各檢測裝置以有線或無線方式將檢測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理單元中的數(shù)據(jù)處理CPU。
[0021]如圖4所示，控制單元包括抽油機電機啟?？刂苹芈?、功率切換控制回路或速度切換控制回路。
[0022]本實用新型的工作原理如下:
[0023]本實用新型的數(shù)據(jù)采集單元通過現(xiàn)場傳感器即抽油機電機電流互感器、電壓互感器以有線方式采集抽油井電機電流和有功功率；通過井口油管壓力檢測裝置、套管壓力檢測裝置、溫度檢測裝置、位移檢測裝置以及載荷檢測裝置以無線通訊方式采集油管管壓、套管管壓、油管溫度、套管溫度、抽油桿位移以及抽油桿載荷信號，然后將上述各類信號傳輸至數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元中的數(shù)據(jù)處理CPU對上述數(shù)據(jù)信號進行運算分析、處理，得到油井的工作狀態(tài)信息，根據(jù)油井工況對抽油機電機的工作運行狀態(tài)進行控制，使抽油機電機在經(jīng)濟節(jié)能的狀態(tài)下運行，達到節(jié)能減排的目的，同時，數(shù)字處理單元能夠分析有無泄漏現(xiàn)像，實現(xiàn)防盜泄漏，有效地避免因油氣泄漏造成的環(huán)境污染。
[0024]本實用新型還可具有顯示單元，其與數(shù)據(jù)處理單元中的數(shù)據(jù)處理CPU的顯示接口相連，可實時顯示采集數(shù)據(jù)及電機運行數(shù)據(jù)，方便操作人員實施管理。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字化采油節(jié)能監(jiān)控器，其特征在于:安裝于抽油機電機控制系統(tǒng)中，包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元以及控制單元，其中，數(shù)據(jù)采集單元接收現(xiàn)場信號送至數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元再將處理后的數(shù)據(jù)送至控制單元，控制單元的輸出信號連接至抽油機電機的控制回路中。
2.按權(quán)利要求1所述的數(shù)字化采油節(jié)能監(jiān)控器，其特征在于:數(shù)據(jù)采集單元包括數(shù)據(jù)采集CPU、通訊接口，其中數(shù)據(jù)采集CPU通過通訊接口接收抽油井電機電流和有功功率、抽油頭載荷、抽油桿位移、油管管壓和管溫、套管管壓和管溫數(shù)據(jù)信號，數(shù)據(jù)采集CPU的數(shù)據(jù)輸出端與數(shù)據(jù)處理單元的數(shù)據(jù)處理CPU進行通訊連接。
3.按權(quán)利要求2所述的數(shù)字化采油節(jié)能監(jiān)控器，其特征在于:數(shù)據(jù)采集單元通過以下傳感器和采集裝置采集數(shù)據(jù)信號:抽油機電機電流互感器、電壓互感器采集、井口油管壓力檢測裝置、套管壓力檢測裝置、溫度檢測裝置、位移檢測裝置以及載荷檢測裝置，上述電流互感器、電壓互感器以及各檢測裝置以有線或無線方式將檢測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理單元中的數(shù)據(jù)處理CPU。
4.按權(quán)利要求1所述的數(shù)字化采油節(jié)能監(jiān)控器，其特征在于:所述控制單元包括抽油機電機啟?？刂苹芈贰⒐β是袚Q控制回路或速度切換控制回路。
5.按權(quán)利要求1所述的數(shù)字化采油節(jié)能監(jiān)控器，其特征在于:還具有顯示單元，其與數(shù)據(jù)處理單元中的數(shù)據(jù)處理CPU的顯示接口相連。
【文檔編號】H02P29/00GK204068814SQ201420400624
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】趙樹東, 陶德楠, 王平生 申請人:盤錦三和采油裝備科技開發(fā)有限公司