[发明专利]油田抽油机工况无线数据采集与监控系统

说明书

本发明涉及一种油田抽油机工况无线数据采集与监控系统，包括监控中心和检测设备，检测设备包括抽油机的电动机噪声检测装置、底座振动检测装置、支架摆动检测装置和支架振动检测装置，监控中心与检测设备无线通讯连接，用于根据检测设备检测到的信号获取抽油机的故障类型，获取方法为：获取抽油机故障模型库；在抽油机工作时检测其电动机的噪声信号，判断电动机的噪声信号是否均匀；如果电动机的噪声不均匀，获取抽油机的抽油机工况频谱图；结合所述抽油机故障模型库中存储的抽油机工况频谱图得到抽油机的故障类型。本发明所提供的技术方案能够对抽油机自身的故障进行自动检测，解决现有技术对抽油机自身故障进行检测时工作效率低的问题。

技术领域

本发明属于油田抽油机的监控技术领域，具体涉及一种油田抽油机工况无线数据采集与监控系统。

背景技术

抽油机是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”。抽油机是有杆抽油系统中最主要举升设备，其工作原理是由动力机供给动力，经减速器将动力机的高速转动变为抽油机曲柄的低速转动，并由曲柄—连杆—游梁机构将旋转运动变为抽油机驴头的上、下往复运动，经悬绳器总成带动深井泵工作。

抽油机的主要部件有提供动力的动力机；传递动力并降低速度的减速器；传递动力并将旋转运动变成往复运动的四杆机构；传递动力并保证光杆做往复直线运动的驴头及悬绳器总成；使抽油机能停留在任意位置的刹车装置以及为使动力机能在一个较小的负载变化范围内工作的平衡装置等。

根据抽油机是否有游梁，可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。游梁式抽油机，也称梁式抽油机、游梁式曲柄平衡抽油机，指含有游梁，通过连杆机构换向，曲柄重块平衡的抽油机，俗称磕头机。从采油方式上为有杆类采油设备，从采油方式上可分为两类，即有杆类采油设备和无杆类采油设备。

目前，对抽油机井的故障判断主要依赖示功图，示功图是悬点载荷同悬点位移之间的关系曲线图，测示功图的工具为动力仪。示功图是指反映深井泵工作状况好坏，由专门的仪器测出，画在坐标图上，被封闭的线段所围成的面积表示驴头在一次往复运动中抽油机所做的功的图纸。

但是示功图是对油田抽油机井的故障检测，并不能反映出抽油机自身的工况，抽油机自身有很多传动和负载设备，一旦出现故障将无法继续抽油。目前对抽油机自身故障的检测方法，是在抽油机出现故障时对其进行人工检测，检测的效率比较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种油田抽油机工况无线数据采集与监控系统，以解决现有技术抽油机自身故障时工作效率较低的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

油田抽油机工况无线数据采集与监控系统，包括监控中心和检测设备，检测设备包括抽油机的电动机噪声检测装置、底座振动检测装置、支架摆动检测装置和支架振动检测装置，所述监控中心与检测设备无线通讯连接，用于根据检测设备检测到的信号获取抽油机的故障类型，获取方法包括如下步骤：

(1)获取抽油机故障模型库；

所述抽油机故障模型库存储有各类故障状态下抽油机工况频谱图，抽油机工况频谱图包括抽油机支架摆动的频谱图、底座振动的频谱图和支架振动的频谱图；

(2)在抽油机工作时检测其电动机的噪声信号，判断电动机的噪声信号是否均匀；

(3)如果电动机的噪声不均匀，获取抽油机的抽油机工况频谱图；结合所述抽油机故障模型库中存储的抽油机工况频谱图得到抽油机的故障类型。

进一步的，所述抽油机故障模型库中的故障类型包括地基建筑不牢固、底座与基础接触不实有缝隙、支架地板与底座接触不实、驴头-井口对中误差大、悬点载荷过重超载、平衡率不够、井下抽油泵刮卡现象或出砂严重、减速器齿轮打齿。