[发明专利]一种抽油机电功率计产装置和方法

说明书

本发明涉及油田采油井产量计量领域，公开了一种抽油机电功率计产装置和方法，包括智能控制器、电功率采集模块、光杆位移采集模块、无线收发模块，所述的电功率采集模块安装在抽油机电机输入端，用于采集电机功率，光杆位移采集模块安装在光杆上，用于采集光杆行程，无线收发模块分别安装在电功率采集模块、光杆位移采集模块和智能控制器上，用于采集模块和智能控制器的数据传输，通过智能控制器计算分析抽油机下行程电机功率变化规律得到抽油泵柱塞的有效行程，结合抽油泵直径、冲次计算出产液量，具有测量方便、数据获取精度高、可靠性好、成本低、不需停机消除冻堵隐患等优点。

技术领域

本发明涉及油田采油井产量计量领域，公开了一种抽油机电功率计产装置和方法。

背景技术

采油井产量单井计量是油田生产管理、油藏动态分析中非常重要的数据，目前现场应用比较成熟的量油设备包括计量间玻璃管量油、翻斗法量油、计量车量油。玻璃管量油精度高，但是对于多口油井挂线生产的情况存在需要关停挂线上的其他油井、同时计量时间长、影响产量、冬季容易冻井等问题；翻斗法和计量车量油缺点是成本高、效率低、维护难。

发明内容

为解决现有计产装置计产时间长、精度低、需停机测试的问题，本发明提供一种新型的抽油机电功率计产装置和方法，本发明具备测量方便、数据获取精度高、可靠性好、不需停机消除冻堵隐患的优点。

本发明提供的技术方案是：一种抽油机电功率计产装置，包括智能控制器、设置在配电箱内的电功率采集模块、设置在抽油机光杆上的光杆位移采集模块；三者通过无线通讯方式传递信息，实现数据在线实时传递。

进一步的技术方案是，所述的智能控制器由CPU、存储器、显示器、键盘、无线通信单元、电源、壳体组成，所述的存储器、显示器、键盘、无线通信单元和电源分别与CPU电连接，所有元件集中安装在壳体中。

进一步的技术方案是，所述的电功率采集模块由CPU、存储器、显示器、电流传感器、电压传感器、无线通信单元、电源、壳体组成，所述的存储器、显示器、电流传感器、电压传感器、无线通信单元和电源分别与CPU电连接，所有元件集中安装在壳体中，所述的电流传感器用于采集流经抽油机电机的电流信号，所述的电压传感器用于采集抽油机电机两端的电压信号。

进一步的技术方案是，所述的光杆位移采集模块由CPU、存储器、显示器、加速度传感器、气压传感器、无线通信单元、电源、壳体组成，所述的存储器、显示器、加速度传感器、气压传感器、无线通信单元、电源分别与CPU电连接，所有元件集中安装在壳体中，所述的加速度传感器用于采集光杆上下运动的加速度信号，所述的气压传感器用于采集光杆海拔高度的气压信号。

一种采用抽油机电功率计产装置进行抽油机电功率计产的方法，包括以下步骤：

S1，智能控制器发送采集指令，包括：采样频率和采样点数；

S2，电功率采集模块、光杆位移采集模块收到智能控制器发送的采集指令即开始按照设定的采样频率同步采集数据；

S3，电功率采集模块将采集到的电流信号、电压信号通过电功率采集模块中的CPU运算处理得到电功率数据；光杆位移采集模块将采集到的加速度信号和气压信号通过光杆位移采集模块中的CPU运算处理得到光杆位移数据；电功率采集模块和光杆位移采集模块按指令分别将电功率数据和光杆位移数据打包发送到智能控制器；

S4，智能控制器把收到的电功率数据、光杆位移数据存储到存储器中；

S5、智能控制器对光杆光杆位移数据进行处理得到光杆位移、冲程、冲次；

S6、智能控制器对一个完整冲次的电功率数据和光杆位移数据进行处理，得到电功率函数P(t_i),i＝1,2,...K；位移函数S(t_i),i＝1,2,...K；