150℃潛油電泵井運(yùn)行工況監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、潛油電泵井運(yùn)行工況監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對油井生產(chǎn)參數(shù)及潛油電泵機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的實時監(jiān)測，使油田用戶能夠及時了解油井和采油設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)，一方面可以有效的監(jiān)控電泵機(jī)組的安全運(yùn)行，另一方面可以通過調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)，達(dá)到優(yōu)化開采方案、提高采油效率，最終做到合理化開采。
　　近幾年，國內(nèi)部分企業(yè)和高校針對125℃潛油電泵井運(yùn)行工況監(jiān)測技術(shù)展開研究，哈爾濱工業(yè)大學(xué)和力神泵業(yè)有限公司合作開發(fā)的125℃耐溫等級的產(chǎn)品已進(jìn)入中試階段，其他高校和企業(yè)

2、尚處于理論研究階段。隨著油氣井的不斷深入開發(fā)，深井和高溫井日趨增多，印尼、蘇丹、中東、新疆等油田的部分電泵井井溫已超過125℃，現(xiàn)有監(jiān)測技術(shù)已不能夠滿足高溫井油氣開發(fā)要求，而國內(nèi)150℃溫度等級的該項技術(shù)仍屬空白，國內(nèi)對該類產(chǎn)品的應(yīng)用全部依賴國外進(jìn)口。因此本文對150℃潛油電泵井運(yùn)行工況監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行深入研究，實現(xiàn)對深井、高溫油井的實時狀態(tài)監(jiān)測。
　　本文設(shè)計的150℃潛油電泵井運(yùn)行工況監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)對潛油電泵油井井下的七個物理參

3、數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，分別為泵入口壓力、泵出口壓力、環(huán)境溫度、電機(jī)溫度、X軸方向振動、Z軸方向振動和泄漏電流。系統(tǒng)可按照功能和結(jié)構(gòu)分為井下一次儀表和地面二次儀表兩部分。
　　井下一次儀表隨潛油電泵機(jī)組一同下井，完成高溫環(huán)境下的參數(shù)測量并將測量參數(shù)傳輸至地面二次儀表。井下一次儀表主要包括電源電路、數(shù)據(jù)采集電路、信號調(diào)理電路、時序控制電路和信號傳輸電路。井下電源采用反激式結(jié)構(gòu)，選取高溫性能較好的納米晶材料作為其變壓器磁芯。采用滿足設(shè)計精度和高溫

4、環(huán)境的信號傳感器對物理參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，利用調(diào)理電路使其滿足電流環(huán)傳輸對信號電壓的要求。利用單片機(jī)時序控制電路對測量參數(shù)進(jìn)行分時采樣和傳輸，再通過電壓-電流轉(zhuǎn)換電路，以電流環(huán)的方式將信號傳輸至地面二次儀表。
　　地面二次儀表在地面通過星點(diǎn)直流供電法為井下單元供電，并對井下輸出的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示，完成人機(jī)交互工作。主要由供電電源、主控電路板和MCGS觸摸屏組成。地面儀表的核心控制芯片為LPC2378，通過硬件電路和軟件程序的配