傳感器在電潛泵井的應用分析

為了最優化抽油井維護和生產動態，就必須了解井下采油設備的動態及井下一些主要條件。理想的生產檢測和控制系統可提供程控、井下和地面數據采集和具有實時數據分析能力的數據存儲器。常規的井下計量儀都采用昂貴的石英及最新的光導纖維技術。有一種測量井下壓力和溫度的比較經濟的系統，這種新系統是由較經濟的壓力和溫度應變傳感器聯結智能遠程終端裝置（RTU）/可編程控制器組成。這種傳感器已用于全球幾千口電潛泵井的檢測和控制，并擴展到有桿泵和螺桿泵井進行試驗。
　　
1．系統的井下裝置
　　
系統的傳感器安裝在得克薩斯技術學院的1200m深的試驗井中，測量泵的進口壓力、進口溫度、振動、出口壓力和傳感器的漏電情況。傳感器所采用的金屬材料適合井下環境，井下電纜端的纜套與傳感器之間用金屬密封，并經過加壓試驗。井下電子包（包括壓力和溫度傳感器）裝在傳輸套油管內，其尺寸可滿足客戶的油管條件。該傳感器由一根嵌入電纜的1/4in油管連到地面。
　　
2．系統的地面裝置
　　
可將RTU/控制器永久安裝在地面。在硬件、軟件和遠程通信方面采用了最新技術，控制器可控制生產設備的操作、數據采集和數據分析。控制器的體系結構由三個主要部分：硬件、固件（firmware）和軟件組成。該硬件通過多通信信道、可擴展存儲器和靈活的輸入/輸出提供系統的功能。固件是位于微處理機內的程序設計，可通過軟件就地或遠程尋址。軟件保存在遠程電腦上，并可發送到地面接收裝置。其他的一些地面接口包括從數據記錄器到先進的衛星鏈接，可使采集的數據立即進行分析。
　　
3．通信
　　
控制器和所有的其他地面接收裝置提供了靈活的通信能力。插件電話調制解調器是標準的。一些通信端口位于精選的NEMA4外殼邊上，它們可用作成形、改變和修正調整點、模擬輸出、報警等。這些端口是全天候的，并接受快速連接的6針孔陰性插頭。可配置的通信參數計有數據速度、奇偶性、控制器地址、數據位和傳輸延遲。地面裝置支持數據傳輸率速度為300～28000bit/s。通過地面界面顯示或遠程使用軟件可在井場建立通信。若有電話通信，則該系統可與標準調制解調器組件連接，提供報警呼號通知。