[发明专利]一种基于TDR技术的抽油机偏磨监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于TDR技术的抽油机偏磨监测方法，本发明属于石油工程领域，应用于结构安全健康监测行业。

背景技术

   目前没有一种技术手段可以定位地下抽油杆偏磨位置。偏磨会导致抽油杆断裂，漏油，进而导致油井生产效率低，维护成本高。

发明内容

本发明为了克服上述缺陷，目的在于提供一种基于TDR技术的抽油机偏磨监测方法，利用TDR时域反射技术的精确快速定位特点，可精确定位抽油杆偏磨位置，偏磨数量，偏磨程度，可提供实时在线监测，为提前预防偏磨导致更大的问题提供了可靠的预警信息。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：   

一种基于TDR技术的抽油机偏磨监测方法，TDR系统它包括TDR同轴电缆，电缆测试仪，数据记录仪，远程通信设备，以及数据分析软件， 

 TDR技术基于传输线理论，在实际中将传输线顺着抽油管顺势铺到管底，若在抽油管的某个部分发生偏磨，将会导致该部位传输线特性阻抗不匹配，从而导致信号反射，信号接收器通过信号发送时间与接收到阻抗不匹配点的时间差即可精确定位到偏磨地点。

TDR技术中的原理概念为：当能量沿着媒介传播时，遇到阻抗变化，就会有一部分能量反射回来，反射回的能量、注入到媒介的能量与阻抗的变化有理论上的数学关系；TDR测量阻抗的过程是：先向传输线发送一个上升时间很快的阶跃信号，阶跃信号将沿着传输线传输。

本发明的有益效果：

本发明是为了解决目前石油行业内对于抽油机的抽油杆在地下油管中磨损位置与磨损程度无法提前预测预知，提供了一个直观的监测方案。目前的方式是每次都需要将抽油杆全部取出，人工观测磨损位置，不仅成本高，而且费时费力，并且当某些位置磨损严重时，造成的油管破裂更是不堪设想。本发明利用传输线理论很好的解决了提前预测，磨损位置精确定位等问题，将会大大提高抽油杆，抽油管的使用寿命，减少硬件成本与大量人工成本。   

附图说明

图1为本发明的原理示意框图。

图2为本发明入射信号示意图。

图3为本发明入射信号示意图。

图4为本发明传输线阻抗不匹配与信号反射示意图。

图5为本发明传输线中的阻抗变化将导致传播阶跃的幅度变化第一示意图。

图6为本发明传输线中的阻抗变化将导致传播阶跃的幅度变化第二示意图。

具体实施方式

    下面结合附图1、2、3、4、5、6对本发明进行详细说明：

一种基于TDR技术的抽油机偏磨监测方法，TDR系统它包括TDR同轴电缆，电缆测试仪，数据记录仪，远程通信设备，以及数据分析软件， 

 TDR技术基于传输线理论，在实际中将传输线顺着抽油管顺势铺到管底，若在抽油管的某个部分发生偏磨，将会导致该部位传输线特性阻抗不匹配，从而导致信号反射，信号接收器通过信号发送时间与接收到阻抗不匹配点的时间差即可精确定位到偏磨地点。

TDR技术中的原理概念为：当能量沿着媒介传播时，遇到阻抗变化，就会有一部分能量反射回来，反射回的能量、注入到媒介的能量与阻抗的变化有理论上的数学关系；TDR测量阻抗的过程是：先向传输线发送一个上升时间很快的阶跃信号，阶跃信号将沿着传输线传输，如图5、图6。