專利名稱:一種煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括液面測(cè)試儀、扭矩載荷傳感器、多參數(shù)記錄儀、處理器、閥值存儲(chǔ)模塊和報(bào)警器，所述扭矩載荷傳感器接入所述多參數(shù)記錄儀，所述液面測(cè)試儀、所述多參數(shù)記錄儀和所述閥值存儲(chǔ)模塊分別與所述處理器的輸入端相連接，所述處理器的輸出端連接所述報(bào)警器。所述液面測(cè)試儀、所述扭矩載荷傳感器和所述多參數(shù)記錄儀實(shí)時(shí)測(cè)試螺桿泵井的各項(xiàng)參數(shù)，處理器比對(duì)各項(xiàng)參數(shù)和閥值存儲(chǔ)器內(nèi)相應(yīng)的閥值，如果參數(shù)超出閥值，則通知報(bào)警器報(bào)警，提示現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員對(duì)應(yīng)調(diào)整螺桿泵井的工作參數(shù)，防止發(fā)生桿斷脫、燒泵、卡泵等現(xiàn)象。
【專利說(shuō)明】一種煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤層氣領(lǐng)域，具體涉及一種煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]螺桿泵技術(shù)具有占地面積小、泵效高節(jié)能、一次性投資少等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于煤層氣排采作業(yè)。
[0003]煤層氣排采要求連續(xù)緩慢穩(wěn)定，精確控制井筒液面緩慢下降，因此需要及時(shí)準(zhǔn)確了解排采井生產(chǎn)參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，保障設(shè)備連續(xù)運(yùn)行，煤層氣井測(cè)試參數(shù)比油氣井頻繁，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)排采異常并及時(shí)調(diào)整設(shè)備參數(shù)，排除設(shè)備運(yùn)行故障。由于煤層氣螺桿泵井地處偏遠(yuǎn)、交通不便，普遍存在不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題不能準(zhǔn)確診斷、不能及時(shí)有效的采取防范措施等問(wèn)題，一般都是現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)煤層氣井故障后，被動(dòng)采取修井停井作業(yè)。
[0004]綜上，目前還沒(méi)有適用于煤層氣螺桿泵井工礦診斷的系統(tǒng)，因此無(wú)法做到預(yù)先調(diào)整設(shè)備參數(shù)防范故障發(fā)生，基于此，本實(shí)用新型提供了一種能夠現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)獲取煤層氣螺桿泵井工況信息的診斷系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，能夠及時(shí)、高效的獲取螺桿泵井的相關(guān)參數(shù)并發(fā)出工況預(yù)警。
[0006]基于上述目的，本實(shí)用新型提供了一種煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括液面測(cè)試儀、扭矩載荷傳感器、多參數(shù)記錄儀、處理器、閥值存儲(chǔ)模塊和報(bào)警器，所述扭矩載荷傳感器接入所述多參數(shù)記錄儀，所述液面測(cè)試儀、所述多參數(shù)記錄儀和所述閥值存儲(chǔ)模塊分別與所述處理器的輸入端相連接，所述處理器的輸出端連接所述報(bào)警器。
[0007]可選的，所述多參數(shù)記錄儀包括RTU控制器，所述扭矩載荷傳感器接入所述RTU控制器；
[0008]所述RTU控制器連接所述處理器的輸入端，所述處理器接收所述RTU控制器和所述液面測(cè)試儀的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)與所述閥值存儲(chǔ)模塊的閥值進(jìn)行比對(duì)，若數(shù)據(jù)超出閥值則通知報(bào)警器報(bào)警。
[0009]可選的，所述多參數(shù)記錄儀還包括電流互感器和電參數(shù)采集器，煤層氣螺桿泵井的電源線穿過(guò)所述電流互感器連接于所述電參數(shù)采集器；
[0010]所述電流互感器和所述電參數(shù)采集器分別接入所述RTU控制器。
[0011 ] 可選的，所述處理器的輸入端為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊或者數(shù)據(jù)線端口。
[0012]可選的，該系統(tǒng)還包括電池模塊，所述電池模塊連接所述扭矩載荷傳感器。
[0013]可選的，該系統(tǒng)還包括GPRS模塊，所述處理器通過(guò)所述GPRS模塊與遠(yuǎn)程中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行通?目。
[0014]可選的，所述處理器、所述閥值存儲(chǔ)模塊、所述報(bào)警器和所述GPRS模塊集成在智能終端中。
[0015]可選的，所述液面測(cè)試儀安裝在煤層氣螺桿泵井的套管口。
[0016]可選的，所述扭矩載荷傳感器安裝在煤層氣螺桿泵井的光桿頂部。
[0017]可選的，所述多參數(shù)記錄儀安裝在螺桿泵井電控柜內(nèi)。
[0018]本實(shí)用新型所提供的煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括液面測(cè)試儀、扭矩載荷傳感器、多參數(shù)記錄儀、處理器、閥值存儲(chǔ)模塊和報(bào)警器，所述液面測(cè)試儀、所述扭矩載荷傳感器和所述多參數(shù)記錄儀實(shí)時(shí)測(cè)試螺桿泵井的各項(xiàng)參數(shù)，處理器比對(duì)各項(xiàng)參數(shù)和閥值存儲(chǔ)器內(nèi)相應(yīng)的閥值，如果參數(shù)超出閥值，則通知報(bào)警器報(bào)警，提示現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員對(duì)應(yīng)調(diào)整螺桿泵井的工作參數(shù)，防止發(fā)生桿斷脫、燒泵、卡泵等現(xiàn)象。
[0019]本實(shí)用新型所提供的煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，工況診斷不局限于螺桿泵井的地理位置，現(xiàn)場(chǎng)獲取數(shù)據(jù)和發(fā)出工況報(bào)警，診斷作業(yè)方便、快捷、高效。
[0020]本實(shí)用新型所提供的煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，進(jìn)一步具有如下優(yōu)點(diǎn):所述GPRS模塊、所述處理器、所述閥值存儲(chǔ)模塊和所述報(bào)警器集成在一智能終端中，該智能終端可與多個(gè)螺桿泵井的傳感器建立數(shù)據(jù)通信連接，作業(yè)人員隨身攜帶一個(gè)該終端完成多個(gè)螺桿泵井的診斷。

【附圖說(shuō)明】

[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的原理示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0024]實(shí)施例一
[0025]參見(jiàn)圖1，該實(shí)施例提供了一種煤層氣螺桿泵井工況診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括液面測(cè)試儀100、扭矩載荷傳感器200、多參數(shù)記錄儀300、處理器400、閥值存儲(chǔ)模塊500和報(bào)警器600，所述扭矩載荷傳感器200接入所述多參數(shù)記錄儀300，所述液面測(cè)試儀100、所述多參數(shù)記錄儀300和所述閥值存儲(chǔ)模塊500分別與所述處理器400的輸入端相連接，所述處理器400的輸出端連接所述報(bào)警器600。所述處理器400接收所述多參數(shù)記錄儀300和液面測(cè)試儀100的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)與所述閥值存儲(chǔ)模塊500的閥值進(jìn)行比對(duì)，若數(shù)據(jù)超出閥值則通知報(bào)警器600報(bào)警，據(jù)此，作業(yè)人員可獲取數(shù)據(jù)的同時(shí)知曉該螺桿泵井的工況，依據(jù)報(bào)警信息及時(shí)的調(diào)試螺桿泵井的相應(yīng)設(shè)備參數(shù)，避免桿斷脫、燒泵、卡泵等現(xiàn)象的發(fā)生。
[0026]該實(shí)施例中，所述液面測(cè)試儀100例如可以采用沈陽(yáng)新石科技有限公司生產(chǎn)的XSZD-E型液面自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀產(chǎn)品，其安裝在煤層氣螺桿泵井的套管口，主要用于實(shí)時(shí)測(cè)試井下的水位深度和套管內(nèi)的氣體壓力。
[0027]該實(shí)施例中，所述扭矩載荷傳感器200例如可以采用沈陽(yáng)新石科技有限公司生產(chǎn)的XSCJ型扭壓傳感器，其安裝在煤層氣螺桿泵井的光桿頂部，主要用于實(shí)時(shí)測(cè)試螺桿承受的扭矩、軸向力負(fù)荷和螺桿轉(zhuǎn)速。
[0028]該實(shí)施例中，所述多參數(shù)記錄儀300安裝在螺桿泵井電控柜內(nèi)，其包括RTU控制器330，所述RTU控制器330 (Remote Terminal Unit)為現(xiàn)有技術(shù)，其具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、收發(fā)和運(yùn)算等功能，所述扭矩載荷傳感器200接入所述RTU控制器330，所述RTU控制器330接收所述扭矩載荷傳感器200實(shí)時(shí)測(cè)試的數(shù)據(jù)。所述RTU控制器330連接所述處理器400的輸入端，所述處理器400調(diào)取所述RTU控制器330中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)以及接收來(lái)自所述液面測(cè)試儀100的數(shù)據(jù)，并將上述各數(shù)據(jù)和所述閥值存儲(chǔ)模塊500中的相應(yīng)閥值進(jìn)行比對(duì)，若某數(shù)據(jù)或者某些數(shù)據(jù)超出與之對(duì)應(yīng)的閥值，則通知報(bào)警器600報(bào)警。所述處理器400預(yù)先安裝有公知的數(shù)據(jù)比對(duì)插件，所述閥值存儲(chǔ)模塊500中依據(jù)不同的螺桿泵井型號(hào)預(yù)存對(duì)應(yīng)該型號(hào)各參數(shù)的安全閥值。
[0029]該實(shí)施例的進(jìn)一步方案中，所述多參數(shù)記錄儀300還包括電流互感器310和電參數(shù)采集器320。所述電流互感器310例如可以采用山東力創(chuàng)科技9033A-12C，所述電參數(shù)采集器320例如可以采用山東力創(chuàng)科技EDA9033A，煤層氣螺桿泵井的電源線穿過(guò)所述電流互感器310連接于所述電參數(shù)采集器320，主要用于采集螺桿泵井的電壓、電流參數(shù)。該進(jìn)一步方案中，所述電流互感器310和所述電參數(shù)采集器320分別與所述RTU控制器330相連接，將采集到的電壓、電流參數(shù)存儲(chǔ)于所述RTU控制器330，RTU控制器330據(jù)此可運(yùn)算出相應(yīng)的有功功率、功率因素等其他電參數(shù)，所述處理器400調(diào)取上述的電壓、電流參數(shù)或者有功功率、功率因素等其他電參數(shù)，與所述閥值存儲(chǔ)模塊500中的相應(yīng)閥值進(jìn)行比對(duì)，若某數(shù)據(jù)或者某些數(shù)據(jù)超出與之對(duì)應(yīng)的閥值，則通知報(bào)警器600報(bào)警。
[0030]在該實(shí)施例中，所述處理器400的輸入端為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊或者數(shù)據(jù)線端口，在作業(yè)時(shí)，依據(jù)螺桿泵井的狀況選擇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊或者數(shù)據(jù)線端口，該實(shí)施例中優(yōu)選采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊，以優(yōu)化螺桿泵井的線路。
[0031]在該實(shí)施例的可選方案中，該煤層氣螺桿泵井工況診斷系統(tǒng)還包括電池模塊210，所述電池模塊210連接所述扭矩載荷傳感器200，例如采用武漢孚特ER26500型高能電池，以滿足所述扭矩載荷傳感器200的耗電需求。
[0032]實(shí)施例二
[0033]參見(jiàn)圖2，該實(shí)施例也提供了一種煤層氣螺桿泵井工況診斷系統(tǒng)，該實(shí)施例是在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上的進(jìn)一步改進(jìn)，實(shí)施例一所公開(kāi)的技術(shù)方案也屬于該實(shí)施例，實(shí)施例一已公開(kāi)的技術(shù)方案不再重復(fù)描述。
[0034]在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，該實(shí)施例的煤層氣螺桿泵井工況診斷系統(tǒng)還包括GPRS模塊700，所述處理器通過(guò)所述GPRS模塊700與遠(yuǎn)程中控計(jì)算機(jī)800進(jìn)行通信，將各煤層氣螺桿泵井的工況信息及時(shí)上傳至遠(yuǎn)程中控計(jì)算機(jī)800，實(shí)現(xiàn)對(duì)于多井的統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理。
[0035]該實(shí)施例中，所述處理器、所述閥值存儲(chǔ)模塊、所述報(bào)警器和所述GPRS模塊700集成在智能終端900中。該智能終端900可以是手機(jī)、PDA, Pad等，由作業(yè)人員手持操作，使用方便快捷，以及可實(shí)現(xiàn)隨身攜帶一個(gè)智能終端診斷多個(gè)螺桿泵井的目的。
[0036]參見(jiàn)圖2，該實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí)，所述處理器、所述閥值存儲(chǔ)模塊、所述報(bào)警器和所述GPRS模塊700集成在智能終端900中，所述扭矩載荷傳感器200與所述多參數(shù)記錄儀300通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或者數(shù)據(jù)線連接，所述多參數(shù)記錄儀300和所述液面測(cè)試儀100分別通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接所述智能終端900，所述智能終端900通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程中控計(jì)算機(jī)800。在螺桿泵井現(xiàn)場(chǎng)，作業(yè)人員通過(guò)智能終端900與所述多參數(shù)記錄儀300和所述液面測(cè)試儀100建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接，并獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，部分或者全部數(shù)據(jù)超出所述智能終端900預(yù)存的對(duì)應(yīng)于該井的閥值時(shí)，智能終端900報(bào)警，作業(yè)人員依據(jù)報(bào)警信息調(diào)整螺桿泵井的相應(yīng)參數(shù)，至其不再報(bào)警為止，在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)工況異常并解決異常，同時(shí)，所述智能終端利用GPRS網(wǎng)絡(luò)資源，將工況信息上傳至遠(yuǎn)程中控計(jì)算機(jī)。
[0037]所述多參數(shù)記錄儀300包括電流互感器310、電參數(shù)采集器320和RTU控制器330，不再贅述。
[0038]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括液面測(cè)試儀、扭矩載荷傳感器、多參數(shù)記錄儀、處理器、閥值存儲(chǔ)模塊和報(bào)警器； 所述扭矩載荷傳感器接入所述多參數(shù)記錄儀； 所述液面測(cè)試儀、所述多參數(shù)記錄儀和所述閥值存儲(chǔ)模塊分別與所述處理器的輸入端相連接； 所述處理器的輸出端連接所述報(bào)警器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，其特征在于， 所述多參數(shù)記錄儀包括RTU控制器，所述扭矩載荷傳感器接入所述RTU控制器； 所述RTU控制器連接所述處理器的輸入端，所述處理器接收所述RTU控制器和所述液面測(cè)試儀的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)與所述閥值存儲(chǔ)模塊的閥值進(jìn)行比對(duì)，若數(shù)據(jù)超出閥值則通知報(bào)警器報(bào)警。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，其特征在于， 所述多參數(shù)記錄儀還包括電流互感器和電參數(shù)采集器，煤層氣螺桿泵井的電源線穿過(guò)所述電流互感器連接于所述電參數(shù)采集器； 所述電流互感器和所述電參數(shù)采集器分別接入所述RTU控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器的輸入端為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊或者數(shù)據(jù)線端口。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括電池模塊，所述電池模塊連接所述扭矩載荷傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括GPRS模塊，所述處理器通過(guò)所述GPRS模塊與遠(yuǎn)程中控計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器、所述閥值存儲(chǔ)模塊、所述報(bào)警器和所述GPRS模塊集成在智能終端中。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述液面測(cè)試儀安裝在煤層氣螺桿泵井的套管口。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述扭矩載荷傳感器安裝在煤層氣螺桿泵井的光桿頂部。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤層氣螺桿泵井工礦診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述多參數(shù)記錄儀安裝在螺桿泵井電控柜內(nèi)。
【文檔編號(hào)】E21B47-047GK204267016SQ201420436723
【發(fā)明者】王一兵, 岳強(qiáng), 王鳳林, 黃紅星, 趙增平, 陳松鶴, 翟雨陽(yáng) [申請(qǐng)人]中聯(lián)煤層氣國(guó)家工程研究中心有限責(zé)任公司, 沈陽(yáng)新石科技有限公司, 中石油煤層氣有限責(zé)任公司