[发明专利]一种抽油井有杆泵泵功图实时测试与无线传输装置及方法

说明书

本发明公开了一种抽油井有杆泵泵功图实时测试与无线传输装置及方法，包括电池组、磁致声能转换器、系统电源、位移传感器、电路板、载荷传感器、壳体和地面控制器，所述电池组、磁致声能转换器、系统电源、位移传感器、电路板、载荷传感器均设置于壳体内部，其中地面控制器设置于抽油井地面靠近井口处，所述电池组与系统电源电连接，系统电源与位移传感器和载荷传感器电连接，所述位移传感器和载荷传感器还分别连接电路板，电路板与磁致声能转换器电连接，所述磁致声能转换器与地面控制器无线连接。

技术领域

本发明属于油井监测技术领域，尤其涉及一种抽油井有杆泵泵功图实时测试与无线传输装置及方法。

背景技术

有杆泵抽油系统是油气田开发中占主导地位的采油设备,而泵功图的确定对于判断油井的工作状态具有重要意义。目前多采用采集地面示功图通过特定算法推演泵功图，结合油井生产数据进行油井产量预测、动液面深度计算、井下抽油泵工况判断等。但由于油井井下砂、蜡、含水、稠油等因素的影响,地面示功图并不能准确的反映泵实际工作状况。

现有的存储式泵功图测试仪，不能实时读取采集数据，存在无法实现实时传输、计算及工况分析，无法实时对油井工作状况进行判断等的问题。

现有的井下泵功图测试装置多采用电缆线等有线测试及传输方式，在实际施工过程中，容易出现施工成本高、电缆碰伤事故；而且在地理位置偏远的井场，市电无法接入或天气恶劣导致太阳能蓄电池无法工作的情况下，采用电缆测试传输无法保障数据采集、传输的可靠运行。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种抽油井有杆泵泵功图实时测试与无线传输装置及方法，克服了现有技术中现有井下泵功图测试装置和方法不能对有杆泵载荷位移数据进行实时读取、传输、存储、计算分析的问题，现有井下泵功图测试装置需外接电缆、施工成本高、易出现施工事故等问题。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种抽油井有杆泵泵功图实时测试与无线传输装置，包括电池组、磁致声能转换器、系统电源、位移传感器、电路板、载荷传感器、壳体和地面控制器，所述电池组、磁致声能转换器、系统电源、位移传感器、电路板、载荷传感器均设置于壳体内部，其中地面控制器设置于抽油井地面靠近井口处，所述电池组与系统电源电连接，系统电源与位移传感器和载荷传感器电连接，所述位移传感器和载荷传感器还分别连接电路板，电路板与磁致声能转换器电连接，所述磁致声能转换器与地面控制器无线连接。

优选的，所述壳体为圆柱形密封结构，其中壳体上端通过短节与抽油杆管串下端连接，壳体下端通过短节与有杆泵上端连接。

优选的，所述壳体的直径小于有杆泵的直径，壳体的直径与抽油杆管串的直径相同。

优选的，所述磁致声能转换器同轴套装于壳体内部中间位置，电池组设置于磁致声能转换器轴向一侧，所述系统电源、位移传感器、电路板和载荷传感器设置于磁致声能转换器轴向另一侧，

所述载荷传感器设置于壳体内部靠近壳体下端面处，位移传感器和系统电源分别固定于磁致声能转换器下端面。

优选的，所述壳体下端面与磁致声能转换器之间的内部空间设置有固定槽，电路板限位于固定槽内。

优选的，所述地面控制器包括解析模块、控制模块、显示模块、存储模块和计算模块，其中解析模块输入端与磁致声能转换器无线连接，解析模块输出端连接控制模块，所述控制模块输出端连接显示模块和存储模块，其中计算模块输出端连接控制模块输入端。

优选的，所述地面控制器的解析模块、控制模块、显示模块、存储模块和计算模块设置于壳体内部，其中壳体前端面设置有显示屏，显示屏与显示模块电连接。

优选的，所述电池组由多个锂电池组成，多个锂电池并联，并且每个锂电池的电压相同。

优选的，一种如上任一项所述的抽油井有杆泵泵功图实时测试与无线传输装置的传输方法，包括以下步骤：