一種可以長時(shí)間安裝在抽油機(jī)懸繩上的無線示功儀
示功圖是以抽油機(jī)驢頭從下止點(diǎn)向上位移為橫坐標(biāo)，以抽油桿載荷值為縱坐標(biāo)，在此坐標(biāo)系下各油井一個(gè)沖程的抽油桿載荷值和位移形成的圖像。示功圖能反映油井產(chǎn)量、能耗、泵況等各種狀態(tài)，是油田油井管理的重要依據(jù)。在油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施方案中，指標(biāo)圖的實(shí)時(shí)監(jiān)控通常被視為系統(tǒng)必不可少的功能，因此如何快速、準(zhǔn)確、便捷地獲取指標(biāo)圖顯得尤為重要。數(shù)字油田建設(shè)正處于發(fā)展和轉(zhuǎn)型階段，采用了許多信息管理方法。其中，油井產(chǎn)量的數(shù)字化采集和分析是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前油井產(chǎn)量常用的測(cè)量方法是在一個(gè)周期內(nèi)計(jì)算和分析示功儀中的載荷和位移，大部分示功儀測(cè)量都是從便攜式測(cè)量箱到井場(chǎng)。這種方法不僅增加了現(xiàn)場(chǎng)工人的工作強(qiáng)度，而且受天氣、時(shí)間和井場(chǎng)環(huán)境的影響很大。實(shí)際運(yùn)行中，數(shù)據(jù)采集周期長，導(dǎo)致無法及時(shí)了解抽油機(jī)的工作狀況，不利于油田自動(dòng)化水平的提高，影響了抽油機(jī)的使用壽命。
為此，技術(shù)人員提供一種可以長時(shí)間安裝在抽油機(jī)懸繩上的無線示功儀。示功儀基本功能是通過微處理器芯片采集載荷和位移數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸通道實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的定向傳輸，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行倪M(jìn)行平臺(tái)顯示。為了達(dá)到上述目的，該無線示功儀采用應(yīng)變式載荷傳感器和位移傳感器作為油井載荷和位移采集的輸入端。將上述兩個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)的輸出端直接連接到微處理器芯片的收發(fā)器I/O口，進(jìn)行數(shù)據(jù)注冊(cè)和處理。將數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到指定的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，方便后期調(diào)用和處理。整套示功儀設(shè)備采用一體化封裝結(jié)構(gòu)，所有硬件電路采集設(shè)備都放置在機(jī)械結(jié)構(gòu)外殼內(nèi)，防止使用過程中受到外力破壞。此外，這種封閉結(jié)構(gòu)還可以減少電磁干擾的影響。
上述無線示功儀的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：將激光測(cè)距傳感器、壓力負(fù)載傳感器和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊集成到一個(gè)小裝置中，無需任何其他布線，安裝維護(hù)方便、裝置體積??；外殼采用金屬材料，增加了耐用性，示功儀適合油田惡劣環(huán)境；激光測(cè)距傳感器、壓力負(fù)載傳感器、無線通信模塊和電池采用分體式模塊設(shè)計(jì)，便于調(diào)試和更換元器件；激光測(cè)距傳感器在抽油機(jī)沖程計(jì)算中的應(yīng)用，使位移和沖刺的計(jì)算和測(cè)量更加簡單實(shí)用。
