一种潜油电泵出口处参数测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及井下采油监控设备技术领域，具体涉及一种潜油电泵出口处参数测量装置。其包括：安装于油管内并位于潜油电泵出口处的传感器模块；安装于潜油电机下方的信号接收模块；连接传感器模块和信号接收模块的信号线，所述信号线从油管内穿出，经过环空间隙并穿过电机内部到达信号接收模块；安装于地面的信号处理显示设备；连接信号处理显示设备和信号接收模块的UVW电缆，所述UVW电缆穿过潜油电机内部并在潜油电机内成绕组形式。上述测量装置不受套管尺寸的影响；并避免造成毛细钢管磨损的风险和泄漏问题；可实现潜油电泵出口多参数测量；可极大提高多参数测量的精度；使用信号线形式的数据传递，可极大提高参数测量的准确性。

A parameter measuring device for outlet of submersible electric pump

The invention relates to the technical field of downhole oil production monitoring equipment, in particular to a parameter measuring device at the outlet of submersible electric pump. It includes: a sensor module installed in the oil pipe and located at the outlet of the submersible electric pump; a signal receiving module installed under the submersible motor; a signal line connecting the sensor module and the signal receiving module, the signal line penetrates through the oil pipe, passes through the annulus space gap and reaches the signal receiving module through the motor interior; and the installation. The UVW cable connecting the signal processing display device and the signal receiving module passes through the inside of the submersible motor and forms a winding in the submersible motor. The above-mentioned measuring device is not affected by the casing size, and avoids the risk of wear and leakage of the capillary pipe; can realize the multi-parameter measurement of the submersible electric pump outlet; can greatly improve the accuracy of multi-parameter measurement; and can greatly improve the accuracy of parameter measurement by using the signal line form of data transmission.

【技术实现步骤摘要】
一种潜油电泵出口处参数测量装置
本专利技术涉及井下采油监控设备
，具体涉及一种潜油电泵出口处参数测量装置。
技术介绍
潜油电泵是井下工作的多级离心泵,同油管一起下入井内,地面电源通过变压器、控制屏和动力电缆将电能输送给井下潜油电机,使潜油电机带动多级离心泵旋转,将电能转换成机械能,把油井中的井液举升到地面。而在采油过程中，需要对潜油电泵出口处的油温度、压力和流量等参数进行监控，从而了解井况和潜油电泵机组运转情况，优化油井产量，延长潜油电泵机组的寿命。现有的潜油电泵出口处参数测量装置为通过一根毛细钢管连接潜油电泵出口附近的油管和位于潜油电机下部的传感器，且毛细钢管放置于油管与套管的环空间隙中，其原理是将油管中的一部分油液引入毛细钢管，毛细钢管中的油液与油管中压力平衡，从而通过传感器直接测量毛细钢管内的压力信息并传输至地面显示设备。而上述参数测量的装置存在以下技术缺陷：在使用常规套管尺寸情况下(内径为121.3mm)，由于环空间隙尺寸限制，影响毛细钢管的正常工作，同时，无法为毛细钢管添加保护措施，易导致其受到电机或套管的碰撞或挤压而断裂，从而造成毛细钢管的泄漏风险；由于现有技术是利用毛细钢管引流油管内油液到潜油电泵下部进行测量，因此，只能测量压力数值，而不能对除压力以外的参数进行测量；同时，一般毛细钢管在经过潜油电泵、联轴器、保护器和潜油电机后，其长度在20米左右，距离过长导致其存在堵塞风险，从而极大影响参数测量的准确性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题为：提供一种潜油电泵出口处参数测量装置，该装置不受套管尺寸的限制，可解决现有参数测量装置造成的毛细钢管受潜油电泵振动而出现磨损和泄漏的问题；解决现有使用毛细钢管不能对除压力以外的参数进行测量的缺陷；同时，也避免了由于毛细钢管长度过长造成的堵塞风险，影响测量准确性的问题。为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种潜油电泵出口处参数测量装置，包括：安装于油管内并位于潜油电泵出口处的传感器模块；安装于潜油电机下方的信号接收模块；连接传感器模块和信号接收模块的信号线，所述信号线从油管内穿出，经过套管内部的环空间隙到达潜油电机顶部，且信号线穿过潜油电机内部并从潜油电机底部穿出连接至信号接收模块，所述信号线用于将传感器模块测量的参数传输至信号接收模块；安装于地面的信号处理显示设备；连接信号处理显示设备和信号接收模块的UVW电缆，所述UVW电缆穿过潜油电机内部并在潜油电机内成绕组形式，所述UVW电缆用于为信号接收模块和潜油电机供电，并将信号接收模块发出的信号传输至信号处理显示设备。在一种优选的实施方式中，所述油管的侧壁具有第一通孔，在所述第一通孔上螺纹连接有连接机构，所述信号线包括内部线和外部线，所述内部线位于油管内并连接传感器模块和连接机构，所述外部线连接信号接收模块和连接结构，所述外部线一部分位于环空间隙中，另一部分经由潜油电机的内部连接至信号接收模块。在一种优选的实施方式中，所述连接机构包括密封螺杆和密封接头，所述密封螺杆与第一通孔螺纹连接，且在与油管侧壁接触的密封螺杆表面安装有第一密封圈，所述密封螺杆沿轴线方向上具有贯穿其内部的第二通孔，所述密封接头穿过第二通孔并螺纹连接于第二通孔中，且在第二通孔和密封接头之间安装有第二密封圈，所述内部线和外部线分别与密封接头的两端连接。在一种优选的实施方式中，所述第一密封圈和第二密封圈材料均为氟硅橡胶。在一种优选的实施方式中，所述连接机构和潜油电机之间的外部线与UVW电缆通过壳套包裹形成铠装电缆。在一种优选的实施方式中，所述传感器模块包括外壳、压力传感器、温度传感器和电子流量计，所述压力传感器、温度传感器和电子流量计均安装于外壳内且通过信号线连接，所述压力传感器、温度传感器和电子流量计的测量组件位于外壳与油管内壁之间的空间内用于测量油管内原油的压力、温度和流量数据。在一种优选的实施方式中，所述信号处理显示设备包括信号处理器、显示器和变频器，所述信号处理器连接显示器和变频器，信号处理器接收UVW电缆传输的参数信号并传输至显示器上显示，所述变频器连接采油控制系统。本专利技术的有益效果是：通过安装于油管内部并位于潜油电泵出口处的传感器模块直接测量参数，并通过信号线连接传感器模块和信号接收模块，且信号线穿过潜油电机内部，从而实现泵出口处参数直接测量和信号传输。将毛细钢管的油液传递转化为信号传递，信号线穿过潜油电机内部从而不需要考虑毛细钢管尺寸，也无需考虑潜油电机振动摩擦对毛细钢管的影响，因此该装置不受套管尺寸的限制；避免因套管和潜油电机的碰撞或挤压而造成的毛细钢管断裂导致的泄露问题；使用传感器模块可放入多种传感器，从而可实现潜油电泵出口多参数测量；使用信号线形式的数据传递，消除了毛细钢管较长造成的堵塞风险，从而极大提高参数测量的准确性。附图说明图1是现有的潜油泵出口处参数测量装置的剖面图；图2是本专利技术所述潜油泵出口处参数测量装置的剖面图；图3是本专利技术所述连接机构的爆炸图；图4是本专利技术所述连接机构的剖面图；图5是本专利技术所述传感器模块的局部放大图；图6是本专利技术所述铠装电缆的主视图。图中各附图标记为：11、21：套管，12、22：油管，131、231：潜油电泵，132、232：联轴器，133、233：保护器，134、234：潜油电机，14：毛细钢管，15、252：压力传感器，16、26：信号接收模块，171：动力电缆，172、271：信号处理显示设备，241：内部线，242：外部线，243：壳套，244：UVW电缆，25：传感器模块，251：外壳，253：温度传感器，254：电子流量计，28：连接机构，281：密封螺杆，282：第一密封圈，283：密封接头，284：第二密封圈。具体实施方式下面结合各附图，对本专利技术做详细描述。如图1所示为现有技术中对潜油电泵131出口处参数进行测量的装置剖面图，其中，在油管12上钻一小孔，将一根外径为3.175mm(常用最小外径)的毛细钢管14插入油管12中，并在潜油电机134的下端安装有信号接收模块16，将毛细钢管14另一端连接压力传感器15，且压力传感器15直接连接在信号接收模块16上，信号接收模块16通过动力电缆171与地面的信号处理显示设备172连接。上述结构的缺陷在于：(1)由于潜油电机134和套管11之间的环空间隙较小，毛细钢管14在通过环空间隙时，不仅需要考虑其通过性，还需保留一部分空间为其添加保护措施，在实际生产中，套管11常用内径尺寸选择为121.3mm，潜油电机134常用外径尺寸选择为114mm，此时环空间隙仅为3.65mm，但是毛细钢管14的最小常规外径尺寸为3.175mm，受空间限制，无法对毛细钢管14进行抗振保护，在潜油电机134工作时，产生的强烈高频振动无法得到化解，长期工作对毛细钢管14造成摩擦和挤压，造成毛细钢管14断裂从而存在泄漏风险；(2)毛细钢管14测量参数的原理为：通过将油管12中的油液经毛细钢管14引导至压力传感器15的感应头处，达到压力平衡后，可通过测量毛细钢管14中的油液压力从而间接测量油管12中的油液参数，但是，测量的参数仅局限于压力，并不能对除压力以外的参数进行测量；(3)一般毛细钢管14在经过潜油电泵131、联轴器132、保护器133和潜油电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种潜油电泵出口处参数测量装置，其特征在于，包括：安装于油管内并位于潜油电泵出口处的传感器模块；安装于潜油电机下方的信号接收模块；连接传感器模块和信号接收模块的信号线，所述信号线从油管内穿出，经过套管内部的环空间隙到达潜油电机顶部，且信号线穿过潜油电机内部并从潜油电机底部穿出连接至信号接收模块，所述信号线用于将传感器模块测量的参数传输至信号接收模块；安装于地面的信号处理显示设备；连接信号处理显示设备和信号接收模块的UVW电缆，所述UVW电缆穿过潜油电机内部并在潜油电机内成绕组形式，所述UVW电缆用于为信号接收模块和潜油电机供电，并将信号接收模块发出的信号传输至信号处理显示设备。

【技术特征摘要】
1.一种潜油电泵出口处参数测量装置，其特征在于，包括：安装于油管内并位于潜油电泵出口处的传感器模块；安装于潜油电机下方的信号接收模块；连接传感器模块和信号接收模块的信号线，所述信号线从油管内穿出，经过套管内部的环空间隙到达潜油电机顶部，且信号线穿过潜油电机内部并从潜油电机底部穿出连接至信号接收模块，所述信号线用于将传感器模块测量的参数传输至信号接收模块；安装于地面的信号处理显示设备；连接信号处理显示设备和信号接收模块的UVW电缆，所述UVW电缆穿过潜油电机内部并在潜油电机内成绕组形式，所述UVW电缆用于为信号接收模块和潜油电机供电，并将信号接收模块发出的信号传输至信号处理显示设备。2.如权利要求1所述的一种潜油电泵出口处参数测量装置，其特征在于，所述油管的侧壁具有第一通孔，在所述第一通孔上螺纹连接有连接机构，所述信号线包括内部线和外部线，所述内部线位于油管内并连接传感器模块和连接机构，所述外部线连接信号接收模块和连接结构，所述外部线一部分位于环空间隙中，另一部分经由潜油电机的内部连接至信号接收模块。3.如权利要求2所述的一种潜油电泵出口处参数测量装置，其特征在于，所述连接机构包括密封螺杆和密封接头，所述密封螺杆与第一通孔螺纹连...

【专利技术属性】
技术研发人员：金立川，
申请(专利权)人：杭州乾景科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33