一种载荷传感器监控方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种载荷传感器监控方法和系统，属于油田数字化领域。所述方法包括：以固定时间间隔采集多组光杆示功图数据和电参数据，每组光杆示功图数据包括多个载荷量，每组电参数据包括多个电流值；采用光杆示功图数据，计算载荷传感器在各个设定周期内的最大载荷量平均值采用电参数据分别计算各个设定周期内的最大电流值平均值并计算各个设定周期内的与的比值ε任；计算各个设定周期内，比值ε任和基准值ε基的差值ε差与基准值ε基的比值的绝对值；当该绝对值连续N次大于等于允许值时，判定载荷传感器发生漂移，N∈[10,20]且为正整数。本发明专利技术通过判定载荷传感器是否发生漂移，使工作人员及时维修或更换发生漂移的载荷传感器，保证了光杆示功图数据的采集质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田数字化领域，特别涉及一种载荷传感器监控方法和系统。
技术介绍
光杆示功图是反映抽油机悬点的载荷量随其位移值变化规律的图形。在油田日常 生产中，技术人员通过测试光杆示功图，并结合油井的动液面、套压等数据实时监测井底流 压，进而实时掌握油井的生产运行情况。因此，光杆示功图的采集质量是否符合要求，势必 会影响对油井的生产运行情况的分析，若因为光杆示功图不符合要求，导致错误的分析，将 会给油井生产带来不必要的损失。 具体地，在获取光杆示功图时，可以通过载荷传感器测得抽油机的抽油杆的载荷 量，位移传感器测得抽油机的抽油杆的位移值，且通过电缆线分别将各自测得的载荷量和 位移值以电信号的形式传送至井口采集器，然后由井口采集器将该电信号数据上传至上位 机，再由上位机处理得到光杆示功图。 由于载荷传感器在使用过程中，不论其材料的弹性如何良好，每次弹性恢复后，总 会产生一定的弹性疲劳，从而导致载荷传感器的输出发生偏差，使载荷传感器发生压力漂 移。另外，基于材料的多重特性，载荷传感器的材料对压力敏感的同时，对温度也敏感，从而 发生温度漂移。此外，载荷传感器中电路的设计及元器件的质量也会引起载荷传感器输出 的变化，使载荷传感器发生电路固有漂移。当载荷传感器发生漂移时，光杆示功图的采集质 量将会下降。 但是，在实际应用中，由于缺少判断识别载荷传感器是否发生了漂移的行之有效 的方法，工作人员很难及时发现载荷传感器的漂移，当载荷传感器发生了过大的漂移而使 其输出发生较大偏差时，会导致光杆示功图的数据采集不准确。
技术实现思路
为了解决现有技术中工作人员很难及时发现载荷传感器的漂移，以及当载荷传感 器发生了过大的漂移使其输出发生较大偏差时，导致光杆示功图的数据采集不准确的问 题，本专利技术实施例提供了一种载荷传感器监控方法和系统。所述技术方案如下： -方面，本专利技术实施例提供了一种载荷传感器监控方法，所述载荷传感器适用于 测量抽油机的抽油杆的载荷量，所述方法包括： 以固定时间间隔采集所述抽油机的多组光杆示功图数据和电参数据，每组所述光 杆示功图数据包括所述载荷传感器测得的多个所述载荷量，每组所述电参数据包括多个所 述抽油机的电机的电流值； 采用所述光杆示功图数据，分别计算所述载荷传感器在各个设定周期内的最大载 荷量平均值U，采用所述电参数据分别计算所述各个设定周期内的最大电流值平均值 U，并计算所述各个设定周期内的所述^；与所述U的比值e 计算所述各个设定周期内，所述比值e ft和基准值e s的差值e a与所述基准值 e基的比值的绝对值； 当所述绝对值连续N次大于等于设定的允许值时，判定所述载荷传感器发生漂 移，其中，NG ，且N为正整数。 进一步地,所述固定时间间隔为8~10分钟，所述各个设定周期为24~48小时。 更进一步地，所述采用所述光杆示功图数据，分别计算所述载荷传感器在各个设 定周期内的最大载荷量平均值U，包括： 确定所述各个设定周期内的多组所述光杆示功图数据； 选取每组所述光杆示功图数据内的最大载荷量； 计算选取的所述最大载荷量的平均值，得到所述载荷传感器在所述各个设定周期 内的最大载荷量平均值^T 〇 更进一步地，所述采用所述电参数据分别计算所述各个设定周期内的最大电流值 平均值U，包括： 确定所述各个设定周期内的多组所述电参数据； 选取每组所述电参数据内的最大电流值； 计算选取的所述最大电流值的平均值，得到所述各个设定周期内的所述最大电流 值平均值/ max O 可选地，所述方法还包括：当判定所述载荷传感器发生漂移时，发出报警提示。 另一方面，本专利技术实施例提供了一种载荷传感器监控系统，所述载荷传感器适用 于测量抽油机的抽油杆的载荷量，所述系统包括： 井口采集器和上位机； 所述井口采集器，用于以固定时间间隔采集所述抽油机的多组光杆示功图数据和 电参数据，每组所述光杆示功图数据包括所述载荷传感器测得的多个所述载荷量，每组所 述电参数据包括多个所述抽油机的电机的电流值； 所述上位机，用于采用所述光杆示功图数据，分别计算所述载荷传感器在各个设 定周期内的最大载荷量平均值U，采用所述电参数据分别计算所述各个设定周期内的最 大电流值平均值U，并计算所述各个设定周期内的所述^：与所述U的比值e 计算所述各个设定周期内，所述比值e和基准值es的差值￡ #与所述基准值 e基的比值的绝对值； 所述上位机还用于当所述绝对值连续N次大于等于设定的允许值时，判定所述载 荷传感器发生漂移，其中，N G ，且N为正整数。 进一步地，所述固定时间间隔为8~10分钟，所述各个设定周期为24~48小时。 进一步地，所述上位机包括： 第一确定模块，用于确定所述各个设定周期内的多组所述光杆示功图数据； 第一选取模块，用于选取每组所述光杆示功图数据内的最大载荷量； 第一计算模块，用于计算选取的所述最大载荷量的平均值，得到所述载荷传感器 在所述各个设定周期内的最大载荷量平均值€ 〇 进一步地，所述上位机还包括： 第二确定模块，用于确定所述各个设定周期内的多组所述电参数据； 第二选取模块，用于选取每组所述电参数据内的最大电流值； 第二计算模块，用于计算选取的所述最大电流值的平均值，得到所述各个设定周 期内的所述最大电流值平均值Am。 可选地，所述上位机还用于当判定所述载荷传感器发生漂移时，发出报警提示。 本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是： 通过采集到的多组抽油机的光杆示功图数据和电参数据，计算载荷传感器在各个 设定周期内的最大载荷量平均值与最大电流值平均值的比值，然后计算比值与基准值的差 值与基准值的比值的绝对值，根据该绝对值是否连续N次大于等于允许值来及时判定载荷 传感器是否发生漂移，判识方法简单可行，利于工作人员在载荷传感器发生漂移时，及时维 修或更换发生了漂移的载荷传感器，从而有效的避免了由载荷传感器的漂移过大引起的光 杆示功图数据采集不准确的问题，保证了光杆示功图数据的采集质量，进而提升了整个油 田的生产运行和管理水平。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1是本专利技术实施例一提供的一种载荷传感器监控方法的流程图； 图2是本专利技术实施例二提供的一种载荷传感器监控方法的流程图； 图2a是本专利技术实施例二提供的一个周期内监控载荷传感器情况生成的报表的示 意图； 图3是本专利技术实施例三提供的一种载荷传感器监控系统结构示意图； 图4是本专利技术实施例四提供的一种载荷传感器监控系统结构示意图。【具体实施方式】 为使本专利技术的当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种载荷传感器监控方法，所述载荷传感器适用于测量抽油机的抽油杆的载荷量，其特征在于，所述方法包括：以固定时间间隔采集所述抽油机的多组光杆示功图数据和电参数据，每组所述光杆示功图数据包括所述载荷传感器测得的多个所述载荷量，每组所述电参数据包括多个所述抽油机的电机的电流值；采用所述光杆示功图数据，分别计算所述载荷传感器在各个设定周期内的最大载荷量平均值采用所述电参数据分别计算所述各个设定周期内的最大电流值平均值并计算所述各个设定周期内的所述与所述的比值ε任；计算所述各个设定周期内，所述比值ε任和基准值ε基的差值ε差与所述基准值ε基的比值的绝对值；当所述绝对值连续N次大于等于设定的允许值时，判定所述载荷传感器发生漂移，其中，N∈[10,20]，且N为正整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明江，杨仓海，穆谦益，李珍，邱亮，于世春，操红梅，赵晓龙，程世东，辛宏，邱奇，张彬，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11