專利名稱：石油井下壓力測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電氣測(cè)量壓力裝置，特別是涉及一種石油井下壓力測(cè)試裝置。
對(duì)于不能自噴的石油井，要采用潛油電泵或往復(fù)式抽油機(jī)采油，而井下石油層的壓力，是合理開(kāi)采、計(jì)劃生產(chǎn)、合理配置采油機(jī)組的重要和必不可少的參數(shù)，目前國(guó)內(nèi)外油田使用的井下壓力測(cè)試裝置主要有兩種，一種是美國(guó)森垂立夫特公司的PHD，另一種是美國(guó)雷達(dá)公司的PSI，這兩種裝置都由井下和井上兩部分組成，井下部分安裝在潛油電機(jī)的尾部，井上部分安裝在配電盤(pán)內(nèi)，這兩種裝置都是由電位器做為轉(zhuǎn)換器件把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的，在正常采油過(guò)程中，電機(jī)體內(nèi)的油壓在一定范圍內(nèi)頻繁波動(dòng)，使電位器的觸點(diǎn)很快磨損，加之測(cè)試時(shí)，井下部分的扼流電感，在開(kāi)啟和關(guān)閉的瞬間產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)，使電位器的觸點(diǎn)產(chǎn)生火花而碳化，因而這兩種測(cè)試裝置的壽命很短，其標(biāo)稱使用期限為半年，實(shí)際上在我國(guó)油田使用一兩個(gè)月就損壞，不能用了，而我國(guó)油田使用的潛油電泵一般運(yùn)行一年半以上才從井下取出檢修，顯然已有的測(cè)試裝置已不能適應(yīng)井下的工作環(huán)境，迫切需要一種能在井下穩(wěn)定工作的，測(cè)試準(zhǔn)確的壓力測(cè)試裝置。
本實(shí)用新型的目的在于，為克服已有技術(shù)的不足，而向社會(huì)提供一種由使用壽命長(zhǎng)的壓力傳感器做為轉(zhuǎn)換器件，可靠性高，測(cè)量精度高，溫度特性好，數(shù)字顯示的石油井下壓力測(cè)試裝置。
本實(shí)用新型可用如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)本測(cè)試裝置由井下和井上兩部分組成，井下部分包括一個(gè)壓力傳感器、一個(gè)分別與高精度穩(wěn)壓電路和壓力傳感器相連的信號(hào)放大與調(diào)制電路，扼流電感的一端與井下電機(jī)相連，另一端與二極管正極相連，二極管負(fù)極與高精度穩(wěn)壓電路，鉗制與保護(hù)電路相連，井上部分的穩(wěn)壓恒流電路與自動(dòng)關(guān)機(jī)電路和溫度控制電路相連，取樣調(diào)零調(diào)整電路的一端與穩(wěn)壓恒流電路相連，另一端與模數(shù)轉(zhuǎn)換、顯示電路及鉗制與保護(hù)電路相連，一組扼流電感分別與取樣調(diào)零調(diào)整電路、動(dòng)力電源和井下電機(jī)的三相電纜相連，或只采用一個(gè)扼流電感，電感的一端與取樣調(diào)零調(diào)整電路電路相連，另一端與電機(jī)三相電纜的任何一相相連。如果用于潛油電機(jī)，井上部分的扼流電感通過(guò)潛油電機(jī)的電纜和電機(jī)繞組同井下部分的扼流電感相連，井上部分的地線和井下部分的地線通過(guò)機(jī)組外殼相連，構(gòu)成回路；如果用于往復(fù)式抽油機(jī)，測(cè)試裝置的井上部分與井下部分用一根電纜相連接，并去掉井上扼流電感與保護(hù)電路及井下扼流電感與保護(hù)電路。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1、采用無(wú)觸點(diǎn)式壓力傳感器，可靠性高，壽命長(zhǎng)，靈敏度高；2、二次儀表采用絕對(duì)調(diào)零調(diào)整電路，顯示精度高；3、井下電路部分由高精度穩(wěn)壓電路供電，測(cè)量精度高；4、采用扼流電感反電動(dòng)勢(shì)泄放電路，保護(hù)電路中的元器件不被損壞，延長(zhǎng)了儀器的使用壽命；5、設(shè)置自動(dòng)溫控電路，本裝置能在－40°～60℃的環(huán)境溫度下，正常工作；6、機(jī)組下井安裝時(shí)，可用兆歐搖表測(cè)量電纜的絕緣情況，保證了測(cè)試裝置使用安全。


圖1是本實(shí)用新型的電原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如
圖1所示，以方框5、方框6及相連的三條線為界，其左邊為井上部分電路，右邊為井下部分電路，井上部分安裝在控制柜里，井下部分安裝在潛油電機(jī)的尾部，儀器工作時(shí)，由2提供的穩(wěn)壓恒流電流，流經(jīng)電阻R1、井上扼流電感組L1、L2、L3、L4、經(jīng)過(guò)高壓動(dòng)力電源6與井下電機(jī)5之間的電纜，流過(guò)井下扼流電感5、二極管D3，經(jīng)IC、BG、D4、D5組成的高精度穩(wěn)壓電路進(jìn)一步穩(wěn)壓后，流經(jīng)信號(hào)放大與調(diào)制電路7和壓力傳感器8，再回到穩(wěn)壓恒流電路2，構(gòu)成一直流恒流回路，當(dāng)壓力傳感器8感受到壓力時(shí)，即輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)放大電路7放大后轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，電流信號(hào)再加載到恒流回路中，則在取樣電阻R1上有相應(yīng)的電壓變化，此電壓變化進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并顯示，井下扼流電感L5一端與井下電機(jī)的星點(diǎn)相連，電阻R1、R3、R5和電位器R2、R4組成取樣調(diào)零調(diào)整電路，R2和R3用來(lái)調(diào)整零點(diǎn)，R4和R5可調(diào)整顯示精度，壓力傳感器8是無(wú)觸點(diǎn)式壓力傳感器，可靠性高，不易損壞。
測(cè)試裝置工作時(shí)，其直流供電是通過(guò)電機(jī)電纜的交流電路載入井下的，電纜上有一千多伏的高壓動(dòng)力電，扼流電感組L1、L2、L3、L4可阻止交流高壓動(dòng)力電進(jìn)入井上二次儀表，確保二次儀表正常工作，電感組L1、L2、L3、L4也可用一個(gè)扼流電感代替，采用一個(gè)扼流電感時(shí)，電感兩個(gè)接線端的一端與取樣電阻R1相連，另一端與電機(jī)三相電纜中的任何一相相連，電機(jī)在運(yùn)行中，在繞組星點(diǎn)處可能產(chǎn)生不平衡交流電動(dòng)勢(shì)，扼流電感L5阻止不平衡交流電壓進(jìn)入井下一次儀表，確保一次儀表正常工作。當(dāng)測(cè)壓裝置開(kāi)啟或關(guān)閉的瞬間，井上電感L1、L2、L3、L4和井下電感L5都要產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，對(duì)井上電路元器件和井下電路元器件會(huì)產(chǎn)生損壞作用，井上電路中的C1、D1并聯(lián)組成鉗制與保護(hù)電路，井下電路中的C2、D2并聯(lián)組成鉗制與保護(hù)電路，使電感產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)泄放掉，保護(hù)測(cè)試裝置中的元器件不被損壞，圖中D3是一個(gè)或多個(gè)晶體二極管串聯(lián)，設(shè)置D3可使電機(jī)電泵下井的施工中，使用兆歐搖表測(cè)試電纜對(duì)地的絕緣情況，自動(dòng)關(guān)機(jī)電路1完成測(cè)量時(shí)的自動(dòng)關(guān)機(jī)功能，自動(dòng)溫度控制電路3使井上二次儀表在恒溫環(huán)境中工作，保證了測(cè)試裝置在－40°～60℃的環(huán)境溫度下正常工作。
本測(cè)試裝置用于潛油電機(jī)，其井上部分的扼流電感L1、L2、L3、L4通過(guò)潛油電機(jī)的電纜和電機(jī)繞組同井下部分的扼流電感L5相連，井上部分的地線和井下部分的地線通過(guò)機(jī)組外殼相連，構(gòu)成回路；如果用于往復(fù)式抽油機(jī)，測(cè)試裝置的井上部分和井下部分用一根電纜相連接，并可去掉井上扼流電感L1、L2、L3、L4和保護(hù)電路C1、D1以及井下扼流電感L5和保護(hù)電路C2、D2。
權(quán)利要求1.一種石油井下壓力測(cè)試裝置，由井上部分和井下部分組成，其特征在于井上部分包括一個(gè)穩(wěn)壓恒流電路2，一個(gè)與穩(wěn)壓恒流電路2相連的自動(dòng)關(guān)機(jī)電路1和溫度控制電路3，取樣調(diào)零調(diào)整電路的一端與穩(wěn)壓恒流電路2相連，另一端與鉗制與保護(hù)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換及顯示電路4相連，一組與取樣調(diào)零調(diào)整電路相連的扼流電感L1、L2、L3、L4、L2、L3、L4各有一端分別聯(lián)接在動(dòng)力電源6與井下電機(jī)5的三相電纜上，或只采用一個(gè)電感L1，此時(shí)L1的一端與取樣調(diào)零調(diào)整電路相連，另一端與電機(jī)5三相電纜的任何一相相連；井下部分包括一個(gè)扼流電感L5，L5的一端與井下電機(jī)5相連，二極管D3正極與L5另一端相連，D3負(fù)極與高精度穩(wěn)壓電路、鉗制與保護(hù)電路相連，信號(hào)放大與調(diào)制電路7分別與高精度穩(wěn)壓電路和壓力傳感器8相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于壓力傳感器8是無(wú)觸點(diǎn)式壓力傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于電容C1與穩(wěn)壓管D1并聯(lián)組成井上電路部分的鉗制與保護(hù)電路，電容C2與穩(wěn)壓管D2并聯(lián)組成井下電路部分的鉗制與保護(hù)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于取樣調(diào)零調(diào)整電路由電阻R1、R3、R5和電位器R2、R4組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于由放大器IC、BG，穩(wěn)壓管D4、D5，電阻R6、R7、R8組成高精度穩(wěn)壓電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于D3可以是一個(gè)晶體二極管或多個(gè)晶體二極管串聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種石油井下壓力測(cè)試裝置，由井下和井上兩部分組成，井下部分采用無(wú)觸點(diǎn)壓力傳感器，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大后傳到井上，井下部分還設(shè)置鉗制與保護(hù)電路和高精度穩(wěn)壓電路，以保證正常工作和測(cè)量精度，井上部分采用取樣調(diào)零調(diào)整電路，取出井下傳來(lái)的信號(hào)，送入模數(shù)轉(zhuǎn)換和顯示電路，由數(shù)字顯示結(jié)果，并設(shè)置鉗制與保護(hù)電路、穩(wěn)壓恒流電路、自動(dòng)關(guān)機(jī)電路和溫度控制電路，本測(cè)試裝置使用壽命長(zhǎng)，測(cè)試精度高，溫度特性好，適于南北方油田使用。
文檔編號(hào)E21B47/06GK2116776SQ9220566
公開(kāi)日1992年9月23日 申請(qǐng)日期1992年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月27日
發(fā)明者姜珂, 董秋利 申請(qǐng)人:姜珂