本發(fā)明屬于抽油機井機采工藝，具體涉及一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、目前，國內(nèi)外油田主要采用抽油機進行采油生產(chǎn)，基于抽油機井的機采系統(tǒng)主要由抽油機、抽油桿、抽油泵、油管、套管等部件組成，當(dāng)抽油機井不出液時，主要表現(xiàn)出如下幾種工況：一是地層能量虧空，供液不足；二是抽油桿斷脫；三是固定閥失靈；四是游動閥失靈；五是雙閥失靈；六是油管漏失。

2、常規(guī)檢測以上工況的方法主要有兩種，一種是人工辨識法，就是工作人員通過觸摸光桿是否發(fā)燙，如果發(fā)燙說明不出液，或者井口憋壓，憋不起壓力也說明不出液，此種方法工作量巨大，無法實現(xiàn)抽油機井的高效管控；另外一種是功圖法工況診斷，該方法主要通過安裝載荷、位移傳感器，采集抽油機井示功圖，然后利用工況診斷算法實現(xiàn)上述不出液工況的診斷?，F(xiàn)有技術(shù)中，示功圖能夠直接進行工況診斷，因此，基于示功圖的診斷和優(yōu)化方法?相對成熟，但示功圖測試儀存在一些弊端，例如：投資成本高、示功圖測試儀長時間安裝在光桿處承受機械性的交變載荷引起的易漂移失真、標(biāo)定和維修成本高，這些弊端將影響油井物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用。

3、國家知識產(chǎn)權(quán)局于2022年10月4日公開的一種抽油機井智能化分析方法及裝置，方法包括采集抽油機井的電參數(shù)曲線；對采集的電參數(shù)曲線做頻域變換，得到電參數(shù)曲線的頻譜特征；根據(jù)所述電參數(shù)曲線的頻譜特征，利用工況診斷模型計算得到所述抽油機井的工況信息。此方法非常高效，但主要存在投資費用高以及對算法的智能程度依賴比較大的問題，經(jīng)常出現(xiàn)不出液工況的漏診或誤診。鑒于上述生產(chǎn)現(xiàn)狀，急需研發(fā)一種低成本高效的不出液工況診斷裝置，解決目前油田生產(chǎn)困境。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警方法，極大提升不出液工況判識效率。

3、為此，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

4、一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置，包括底座、壓蓋、溫差感應(yīng)機構(gòu)和報警機構(gòu)，所述底座內(nèi)設(shè)有腔體，所述溫差感應(yīng)機構(gòu)設(shè)于腔體內(nèi)，所述底座和壓蓋同軸且中心均開設(shè)有通孔，所述溫差感應(yīng)機構(gòu)與報警機構(gòu)電連接。

5、所述溫差感應(yīng)機構(gòu)包括導(dǎo)熱金屬環(huán)和溫差發(fā)電片，所述導(dǎo)熱金屬環(huán)的內(nèi)環(huán)與通孔重合，所述溫差發(fā)電片設(shè)于導(dǎo)熱金屬環(huán)緊貼導(dǎo)熱金屬環(huán)的外環(huán)，所述溫差發(fā)電片連接報警裝置的報警電路，所述報警電路與報警機構(gòu)電連接。

6、所述報警機構(gòu)包括報警電路和報警器，所述報警電路至少用于給報警器供電，所述報警器包括聲光報警器、聲音報警器、光報警器或無線電報警器。

7、所述底座為圓柱形，所述腔體與通孔同軸，所述底座上從通孔向外依次開設(shè)有導(dǎo)熱金屬環(huán)安裝螺孔、第一密封槽、壓蓋密封槽和壓蓋安裝螺孔一，所述導(dǎo)熱金屬環(huán)安裝螺孔和第一密封槽均開設(shè)在腔體上，所述壓蓋密封槽和壓蓋安裝螺孔一均開設(shè)在底座的頂部。

8、所述壓蓋為圓形，所述壓蓋從外向內(nèi)依次開設(shè)有壓蓋安裝通孔一、第二密封槽和壓蓋安裝通孔二，所述壓蓋安裝通孔一與壓蓋安裝螺孔一一一對應(yīng)。

9、所述導(dǎo)熱金屬環(huán)上開設(shè)有導(dǎo)熱金屬環(huán)安裝螺絲通孔和壓蓋安裝螺孔二，所述導(dǎo)熱金屬環(huán)安裝螺絲通孔和壓蓋安裝螺孔二沿導(dǎo)熱金屬環(huán)周向間隔均勻設(shè)置，所述壓蓋安裝通孔二與壓蓋安裝螺孔二一一對應(yīng)。

10、所述無線電報警器包括發(fā)射天線和信號接收裝置，所述發(fā)射天線和信號接收裝置通過信號連接，所述信號接收裝置安裝在控制室。

11、所述導(dǎo)熱金屬環(huán)內(nèi)環(huán)設(shè)有螺紋。

12、一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警方法，將基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置安裝在抽油機井光桿頂端，當(dāng)油機井不出液時，抽油桿干磨空抽溫度逐步升高，抽油桿將熱量傳導(dǎo)至導(dǎo)熱金屬環(huán)，使溫差發(fā)電片一側(cè)受熱，另外一側(cè)未受熱，形成溫差，當(dāng)兩側(cè)溫度差異超過設(shè)定值時，溫差發(fā)電片產(chǎn)生電壓，該電壓給報警機構(gòu)供電，實現(xiàn)報警。

13、本發(fā)明的有益效果是：

14、本發(fā)明提供的這種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置，通過底座和壓蓋的同軸通孔以及導(dǎo)熱金屬環(huán)內(nèi)環(huán)的螺紋，可將報警裝置安裝在光桿頂端，然后在密封圈的配合下，使光桿因不出液干磨空抽導(dǎo)致的熱量快速傳導(dǎo)至導(dǎo)熱金屬環(huán)，導(dǎo)致溫差發(fā)電片一側(cè)受熱，另外一側(cè)未受熱，形成較大的溫差，當(dāng)兩側(cè)溫度差異超過一定值時，溫差發(fā)電片產(chǎn)生電壓。該電壓給報警機構(gòu)供電，發(fā)出報警信號實現(xiàn)報警。

15、本發(fā)明方法利用溫差發(fā)電原理，當(dāng)抽油機井出現(xiàn)不出液狀況時，能夠第一時間發(fā)出報警信號，極大減輕人工篩查工作量，及時發(fā)現(xiàn)油井桿斷、油管漏失、固定閥失靈、游動閥失靈、雙閥失靈等一級工況，及時安排上修，降低產(chǎn)量影響。

技術(shù)特征：

1.一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置，其特征在于：包括底座、壓蓋、溫差感應(yīng)機構(gòu)和報警機構(gòu)，所述底座內(nèi)設(shè)有腔體，所述溫差感應(yīng)機構(gòu)設(shè)于腔體內(nèi)，所述底座和壓蓋同軸且中心均開設(shè)有通孔，所述溫差感應(yīng)機構(gòu)與報警機構(gòu)電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置，其特征在于：所述溫差感應(yīng)機構(gòu)包括導(dǎo)熱金屬環(huán)和溫差發(fā)電片，所述導(dǎo)熱金屬環(huán)的內(nèi)環(huán)與通孔重合，所述溫差發(fā)電片設(shè)于導(dǎo)熱金屬環(huán)緊貼導(dǎo)熱金屬環(huán)的外環(huán)，所述溫差發(fā)電片連接報警裝置的報警電路，所述報警電路與報警機構(gòu)電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置，其特征在于：所述報警機構(gòu)包括報警電路和報警器，所述報警電路至少用于給報警器供電，所述報警器包括聲光報警器、聲音報警器、光報警器或無線電報警器。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置，其特征在于：所述底座為圓柱形，所述腔體與通孔同軸，所述底座上從通孔向外依次開設(shè)有導(dǎo)熱金屬環(huán)安裝螺孔、第一密封槽、壓蓋密封槽和壓蓋安裝螺孔一，所述導(dǎo)熱金屬環(huán)安裝螺孔和第一密封槽均開設(shè)在腔體上，所述壓蓋密封槽和壓蓋安裝螺孔一均開設(shè)在底座的頂部。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置，其特征在于：所述壓蓋為圓形，所述壓蓋從外向內(nèi)依次開設(shè)有壓蓋安裝通孔一、第二密封槽和壓蓋安裝通孔二，所述壓蓋安裝通孔一與壓蓋安裝螺孔一一一對應(yīng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置，其特征在于：所述導(dǎo)熱金屬環(huán)上開設(shè)有導(dǎo)熱金屬環(huán)安裝螺絲通孔和壓蓋安裝螺孔二，所述導(dǎo)熱金屬環(huán)安裝螺絲通孔和壓蓋安裝螺孔二沿導(dǎo)熱金屬環(huán)周向間隔均勻設(shè)置，所述壓蓋安裝通孔二與壓蓋安裝螺孔二一一對應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置，其特征在于：所述無線電報警器包括發(fā)射天線和信號接收裝置，所述發(fā)射天線和信號接收裝置通過信號連接，所述信號接收裝置安裝在控制室。

8.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項所述的一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置，其特征在于：所述導(dǎo)熱金屬環(huán)內(nèi)環(huán)設(shè)有螺紋。

9.一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警方法，其特征在于：將權(quán)利要求1-7任一項所述的基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置安裝在抽油機井光桿頂端，當(dāng)油機井不出液時，抽油桿干磨空抽溫度逐步升高，抽油桿將熱量傳導(dǎo)至導(dǎo)熱金屬環(huán)，使溫差發(fā)電片一側(cè)受熱，另外一側(cè)未受熱，形成溫差，當(dāng)兩側(cè)溫度差異超過設(shè)定值時，溫差發(fā)電片產(chǎn)生電壓，該電壓給報警機構(gòu)供電，實現(xiàn)報警。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于溫差發(fā)電的抽油機井不出液報警裝置及方法，裝置包括底座、壓蓋、溫差感應(yīng)機構(gòu)和報警機構(gòu)，底座內(nèi)設(shè)有腔體，溫差感應(yīng)機構(gòu)設(shè)于腔體內(nèi)，底座和壓蓋同軸且中心均開設(shè)有通孔，溫差感應(yīng)機構(gòu)與報警機構(gòu)電連接。溫差感應(yīng)機構(gòu)包括導(dǎo)熱金屬環(huán)和溫差發(fā)電片，導(dǎo)熱金屬環(huán)的內(nèi)環(huán)與通孔重合，溫差發(fā)電片設(shè)于導(dǎo)熱金屬環(huán)緊貼導(dǎo)熱金屬環(huán)的外環(huán)，溫差發(fā)電片連接報警裝置的報警電路，所述報警電路與報警機構(gòu)電連接。本方法利用溫差發(fā)電原理，當(dāng)抽油機井出現(xiàn)不出液狀況時，能夠第一時間發(fā)出報警信號，極大減輕人工篩查工作量，及時發(fā)現(xiàn)油井桿斷、油管漏失、固定閥失靈、游動閥失靈、雙閥失靈等一級工況，及時安排上修，降低產(chǎn)量影響。

技術(shù)研發(fā)人員：艾信,劉廣勝,陸梅,劉天宇,李永長,田殿龍,閆娟,樊晨,陳培堯,吳利利
受保護的技術(shù)使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26