[发明专利]井下密封式载荷传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，具体说是用于测试抽油机井井下泵功图的密封式载荷传感器。

背景技术

目前，抽油机井的泵况诊断常用地面诊断方法，即悬点载荷同悬点位移之间的关系曲线图，它直接反映的是光杆工作情况，因此又称为光杆示功图。由于抽油井的工况复杂，抽油井有杆泵受到制造质量以及砂、蜡、含水、稠油和聚合物驱油井等因素的影响，使得地面示功图形状很不规则，与井下抽油泵的实际工作状况存在极大误差，给泵况诊断带来很大困难。为了搞清井下抽油泵的实际工作状况，提高抽油机井的诊断符合率，减少井下维护性工作量，必须对井下泵功图进行测试。在井下泵功图的测试过程中，载荷传感器的测量精度以及稳定性是影响井下泵功图的关键因素。井下环境恶劣，存在高围压、抽油杆弯曲变形、振动幅度大等不利因素，给载荷测量带来了极大困难。

发明内容

本发明的目的是为解决井下泵功图的测试过程中，存在高围压、抽油杆弯曲变形、振动幅度大、载荷传感器密封性能差、泵功图测量不准确的问题，提供一种井下密封式载荷传感器。

本发明的传感器由上接头、下接头、弹性体、保护罩、上卡环、下卡环、至少一个第一密封圈、至少一个第二密封圈、至少一个第三密封圈和四个电阻应变片组成，弹性体的上端面的中心处设有第一螺纹孔，弹性体的下端面的中心处由外向内设有第二螺纹孔和应变腔，第二螺纹孔与应变腔相通，上接头的下部外表面设有第一外螺纹，上接头上的第一外螺纹与弹性体上的第一螺纹孔螺纹连接，下接头的上部外表面设有第二外螺纹，下接头上的第二外螺纹与弹性体上的第二螺纹孔螺纹连接，弹性体的上部外表面上设有上卡环槽，弹性体的下部外表面上设有下卡环槽，上卡环设置在上卡环槽中，下卡环设置在下卡环槽中，保护罩安装在弹性体的外表面上，且位于上卡环与下卡环之间，弹性体的外表面上设有至少一个第一密封槽和至少一个第二密封槽，至少一个第一密封槽位于上卡环槽的下方，且靠近上卡环槽处，至少一个第二密封槽位于下卡环槽的上方，且靠近下卡环槽处，至少一个第一密封圈设置在至少一个第一密封槽中，至少一个第二密封圈设置在至少一个第二密封槽中，下接头与应变腔内壁接触的外表面上设有至少一个第三密封槽，至少一个第三密封圈设置在至少一个第三密封槽中，下接头的中心处设有过线孔，四个电阻应变片均匀分布在应变腔内壁的同一圆周上，且四个电阻应变片均粘贴于应变腔的内壁上。

本发明的优点是：本发明可以工作于井下，直接测量有杆泵活塞杆上下往复运动过程中所承受的载荷大小，利用第一密封圈、第二密封圈和保护罩对弹性体进行密封，保证了弹性体的密封性能，使其不受井下高围压的影响，保证井下高围压不会造成弹性体发生形变，四个电阻应变片构成差动电桥，有效地消除了弯曲变形对载荷测量造成的误差；因此，本发明可以彻底消除井下高围压、弯曲变形、震动等导致的测量误差，实现对井下泵功图中载荷的准确测量。

附图说明

图1是本发明井下密封式载荷传感器的主剖视图，图2是上接头1的主视图，图3是下接头2的主剖视图，图4是弹性体3的主剖视图。

具体实施方式