一种驱动端感知型抽油机电子示功图及动液面测试装置的制作方法

1.本公开涉及抽油机示功仪和液面仪领域，具体涉及一种高效的驱动端感知型抽油机电子示功图及动液面测试装置。


背景技术：

2.抽油机井采油是目前油田开发中普遍应用的方式，抽油机井的管理水平的好坏，关系到油田整体经济效益的高低。而分析和解释抽油机示功图，就是直接了解抽油机管、杆及深井泵工作状况好坏的一个主要手段，不但深井泵工作中的一切异常现象可以在示功图上比较直观的反映出来，而且，还可以结合有关资料，来分析判断油井工作制度是否合理，抽油设备与油层和原油性质是否适应，还可以通过“示功图法”对低产、低能井制定出合理的开关井时间，减少设备的磨损和电能的浪费等。
3.在油井开采过程中，产量和综合效率的最大化是最终目标，而地层的供液能力是制约实现这一目标的根本因素。油井的动液面是反映地层供液能力的一个重要指标，是油田确定合理沉没度、制定合理工作制度的重要依据。通过对动液面的分析，确定泵深、计算井底流压；根据动液面变化，判断油井的工作制度与地层能量的匹配情况。液面目前通用方法是采用回声仪进行测试，回声仪测试受多种介质参数影响；导致液面测试误差较大
4.目前现有的设备电子部分相对成熟，核心缺陷和问题出现在载荷测量、冲程测量和电池供电。
5.现在油田数字化系统需要建立油井生产物联网，而抽油机现场数据采集必须达到实时连续准确无漂移；所以需要定时校正，现有技术中电池存在供电间断，达不到数字化物联网的需求；要想达到要求，必须具备实时连续准确测试，这就要做到：1、不需要定期校验；2、抽油机运行期间不存在供电失败；3、数据准确不漂移；4、实时准确测量动液面深度。所以，我们提出一种驱动端感知型抽油机电子示功图及动液面测试装置，用以解决上述问题。


技术实现要素：

6.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种实时连续准确的驱动端感知型抽油机电子示功图及动液面测试装置。
7.第一方面，本技术提供一种驱动端感知型抽油机电子示功图及动液面测试装置，所述抽油机包括底座，所述底座上安装有电机和减速箱，所述电机的输出轴与所述减速箱的动力输入端传动连接，所述减速箱的动力输出端铰接有曲柄；所述示功仪包括：
8.感应式位置模块，其包括电机转速传感器和曲柄位置传感器；
9.所述电机转速传感器安装在所述电机上，用于实时监测电机转速；
10.所述曲柄位置传感器包括信号盘和信号发生器，所述信号盘安装在所述曲柄上远离旋转中心的一端，所述信号发生器安装在所述底座上，用于检验每个冲程内所述曲柄的自由平衡位置点；
11.数据处理中心模块，其与所述感应式位置模块电连接，用于采集并处理所述电机
转速和所述曲柄自由平衡位置点的的数据，得到示功图。
12.根据本技术实施例提供的技术方案，所述数据处理中心模块包括：通讯连接的三相电参监测传感器和数据处理单元。
13.根据本技术实施例提供的技术方案，所述三相电参监测传感器，用于以设定时间间隔采集所述电机输入端沿所述曲柄旋转的电参数据。
14.根据本技术实施例提供的技术方案，所述数据处理单元，用于接收并处理所述三相电参监测传感器采集的各项电参数据，得到电参运行曲线。
15.根据本技术实施例提供的技术方案，所述电机具有电机尾轴，所述电机转速传感器设于所述电机尾轴上。
16.根据本技术实施例提供的技术方案，所述电机转速传感器与所述电机尾轴之间设置有永磁贴片。
17.综上所述，本技术方案具体地公开了一种驱动端感知型抽油机电子示功图及动液面测试装置的具体结构。本技术设计有示功仪，其包括：感应式位置模块，感应式位置模块包括电机转速传感器和曲柄位置传感器；电机转速传感器安装在电机尾轴上，用于实时监测电机转速，实现电机转速的高精度检测；曲柄位置传感器，用于检验每个冲程内曲柄的的自由平衡位置点；曲柄位置传感器包括信号盘和信号发生器；信号盘，安装在曲柄上远离旋转中心的一端，且与曲柄一起转动，用于产生信号；信号发生器，安装在底座上，且位于曲柄圆周运行遮挡范围内，用于接收和传递所述信号盘产生的信号；数据处理中心模块，实时采集三相电参数据，并与感应式位置模块电连接，用于采集并处理电机转速和曲柄的自由平衡位置点的数据，得到实时准确的地面示功图，然后根据核心算法推算出动液面深度。
附图说明
18.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
19.图1为一种驱动端感知型抽油机电子示功图及动液面测试装置结构示意图。
20.图中标号：1、底座；2、电机；3、曲柄；4、电机转速传感器；5、曲柄位置传感器；6、信号盘；7、信号发生器；8、数据处理中心模块。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
23.请参考图1所示的本技术提供的一种驱动端感知型抽油机电子示功图及动液面测试装置的第一种实施例的结构示意图，抽油机包括底座1，底座1上安装有电机2和减速箱，电机2的输出轴与减速箱的动力输入端传动连接，减速箱的动力输出端铰接有曲柄3：示功仪包括：
24.感应式位置模块，其包括电机转速传感器4和曲柄位置传感器5；
25.电机转速传感器4安装在电机2上，用于实时监测电机转速；
26.曲柄位置传感器5包括信号盘6和信号发生器7，信号盘6安装在曲柄3上远离旋转中心的一端，信号发生器7安装在底座1上，用于检验每个冲程内曲柄3的自由平衡位置点；
27.自由平衡位置点为抽油机停机后不使用刹车时曲柄最后的停止位置点；
28.数据处理中心模块8，其与感应式位置模块电连接，用于采集并处理电机转速和曲柄3自由平衡位置点的数据，得到示功图。
29.在本实施例中，具体地，示功仪包括：
30.感应式位置模块，其包括电机转速传感器4和曲柄位置传感器5，感应式位置模块供电都是由抽油机供电箱有线供电，只要抽油机系统有电，就可以连续运行，无需额外电池供电，所以感应式位置模块不受环境温度影响，确保连续、实时测试；
31.电机转速传感器4安装在电机2电机尾轴风扇处，属于非接触式光电感应元件，无磨损无漂移，正常运行不易被外界人为破坏，用于直接在抽油机电机驱动端采集实时监测电机转速，实现电机转速的高精度检测；
32.曲柄位置传感器5，安装在抽油机底座上，在曲柄圆周运动保护范围内，不容易被破坏，通过电磁感应只测试一个位置信号，结构简单，体积小巧，用于检验每个冲程内曲柄3的自由平衡位置点；
33.曲柄位置传感器5包括信号盘6和信号发生器7；
34.信号盘6，安装在曲柄3上远离旋转中心的一端，且与曲柄3一起转动，用于产生信号；
35.信号发生器7，安装在底座1上，且位于曲柄3圆周运行遮挡范围内，用于接收和传递所述信号盘6产生的信号；
36.数据处理中心模块8，其与感应式位置模块电连接，用于采集并处理电机转速和曲柄3的自由平衡位置点的数据，得到实时准确的示功图。
37.如图1所示，具体地，数据处理中心模块8包括：通讯连接的三相电参监测传感器和数据处理单元；
38.优选地，将数据处理中心模块8安装在一个控制盒内，控制盒小巧方便，现场安装便捷。
39.如图1所示，三相电参监测传感器，以每秒一百次高速采样，读取电压、电流、频率、有功、无功等参数，用于采集电机2输入端沿曲柄3旋转的电参数据。
40.如图1所示，数据处理单元，用于接收并处理三相电参监测传感器采集的各项电参数据，得到电参运行曲线。
41.如图1所示，电机2具有电机尾轴，电机转速传感器4设于电机尾轴上。
42.如图1所示，永磁贴片，设于电机转速传感器4与电机尾轴之间，用于减小电机2运行时因涡流和磁滞效应铁耗。
43.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。