油田数字化螺杆泵井远程测控解决方案

1.概述

目前，我国油田螺杆泵井工况测试，需载荷扭矩转速传感器和无线发射器两个产品组合进行，载荷扭矩转速传感器长期固定在螺杆泵井上，无线发射器则需随装随测再随拆。无线发射器内置电池、线路板、无线发射器和天线等。测试时，先停井安装无线发射器，再与载荷扭矩转速传感器连接，然后开井方可进行仪器测试。仪器测试完毕，需再次停井，取下无线发射器，再开井。因此测试螺杆泵井需停井两次才能完成。如此测试方法下，若油井含沙量大、油稠或工频开机启动扭矩大，都可能会引起杆断、泵漏、管漏、杆管偏磨、皮带打滑、电机启动电流过大烧毁电机等故障，对油田企业造成直接经济损失。整个测试过程繁琐，收集资料时间也局限于人工上井测试，工作量大，测试资料不能实时反映等，限制了螺杆泵井采油工艺分析工作。为解决上述问题，我单位以多年在螺杆泵井产品开发、系统成套、工程安装等经验总结，这里提供2套成熟的数字化螺杆泵井远程测控解决方案可供选择。

2.功能

a.图形监测：载荷-时间曲线、扭矩-时间曲线、转速-时间曲线、电流-时间曲线、功率-时间曲线；

b.光杆参数监测：载荷、扭矩、转速；

c.井口参数监测：油压（或汇管压力）、套压、井口温度等参数；

d.三相电量监测：三相电流、电压、有功功率、功率因数等；

e.油井远程控制：远程开井、停井，远程开井前完备的语音告警。

f.系统报警监测：停井、开井、停电报警；三相电流不平衡、流缺相报警。

3.技术指标

a.载荷：0～150kN 精度：0.5％F.S

b.扭矩：0～2000N.m 精度：0.5％F.S

c.转速：0～300转／min

d.电流： 0～100A 精度：0.5％F.S

e.电压：0～800V 精度：0.5％F.S

f.油压：0～5MPa 精度：0.5％F.S

g.套压： 0～5MPa 精度：0.5％F.S

h.温度：-50～125℃ 精度：0.5％F.S

i.工作环境：－40℃～＋85℃

4.方案拓扑图

方案1全有线传感器模式

方案2.全无线传感器模式

5.系统特点

5.1.方案1.
5.1.1.SM39LGB测速传感器, 磁铁吸附式结构安装、拆卸、移位等便捷；

5.1.2.SM39YO4防爆压力传感器2线制不分正负极，节省电缆、接线便捷；

5.1.3.SM39YO4防爆压力传感器、SM39T104防爆温度传感器，防爆认证，确保井口安全；

5.1.4.高集成度SM40KS5000KE RTU电控箱产品，集交流供电电源、防雷/浪涌抑制、变送器供电及信号采集、电量采集、多种标准数据通讯总线接口、DI、DO功能于一体;丰富的多种制式标准通讯接口;适合多种、多路变送器同时接入的供电、信号接口;针对抽油机远程启动、停止控制而设计的DO、DI接口;独立电控箱结构，适合于在井场抽油机控制柜空间较小时，取代SM40P-5000KB系统;可做为数字化抽油机智能控制柜产品。

5.2.方案2.

5.2.1.载荷扭矩转速、压力、温度、电量采集控制器等传感器均使用无线方式，组建成SMSF本地无线数据通讯网络，无需挖沟布线；

5.2.2. SM39-DW-P防爆型无线数字化压力传感器、SM39-DW-T防爆型无线数字化温度传感器，防爆认证，确保井口安全；

5.2.3. SM40KSDW6000P-CAN-ZL无线数字电量采集控制器，兼容CAN总线、本地无线通讯，集成抽油机配电柜单元监测——三相电量采集及螺杆泵远程启停控制等功能于一体；

5.2.4.优点：全功能测试，综合性价比高。