井下监测系统

Downhole Monitoring System 使用说明书

目录

一、产品简介 2

二、产品特性 2

三、产品分类及组成 3

四、产品选型 4

五、产品型号及对应量程 4

六、工作原理 5

七、技术指标 6

八、系统工作条件 7

九、产品验收 7

十、安装注意事项 9十一、井上智能表 9 附录 17

一、产品简介

电泵井全密封可变参数测试系统（简称测试系统）是一套针对潜油电泵机组采油过程中的配套测试系统，通过它可测试井下温度、压力及油面液位。该系统是一个集强电与弱电、计算机与通讯、机械与新材料、强度与密封、绝缘与传导多项高难度学科为一体的综合独立系统，具有高精度、高性能、智能化的数据采集、处理、显示功能，在采油过程中测试系统可以和电源控制设备、潜油电机机组组成一套完整的闭环控制系统。系统的主要功能有：

●采集、储存并显示井下温度、压力及油面液位、电机振动、电机漏电

流的动态数据；

●将采集到的数据处理成便于用户读取的压力、温度和液位值显示等在

井上智能表上；

●用户可根据需要实时读取，也可以分时读取井下压力、温度和液位值

等；

●系统可设定为连续工作或间歇工作；

●电泵停止工作后，系统能准确实时获取井下压力恢复曲线；

●所测试的数据均可通过RS232C串行口输入到计算机进行存储、分析；

●系统可输出传统的4～20mADC电流信号；

二、产品特性

1、精度高、稳定性好、功能较全

本系统产品精度高，压力精度可达到0.5级，达到国际先进水平，性能稳定，可靠性高，功能较全，完全能满足油田采油过程中的实际应用需要。

2、操作简单

本产品所测得的数据都显示在井上智能表上，便于用户读取，且所有功能均可

通过智能表上的复合按钮完成，操作十分简单。智能表上还设有专用的RS232C通讯口，可在本公司提供的软件支持下将所有数据通过RS232C串口输入计算机进行存储分析。

3、安装方便，外形美观大方

本产品包括井上井下两大部分，其中井下部分主要由钢材和钛合金组成，并焊接密封成一个整体，连接在井下电机机组尾部；井上主要由井上三相电抗器，组合单元（变频消压器）和智能表组成，井上部分可全部放置于控制柜内，安装接线极为方便，外形美观大方（见附图－产品外形图）。

4、性价比高

本产品在保证产品性能基础上，具有极高的性价比。

5、能与不同尺寸的机械结构灵活连接

本产品设计有独特的抗振连接结构，不仅可与具有不同结构尺寸的电机灵活连接，还可以在不同的振激力作用下稳定可靠工作。

三、产品分类及组成

本测试系统分为工频测试系统和变频测试系统两大类。它们主要由井下数据测试、数据传输和井上数据处理、数据显示两大部分组成，井上、井下部分通过油井电机三相高压动力电缆连接成一个回路。其中：

工频测试系统井下部分包括压力温度复合变送器、滤波器、抗震结构、电机过渡连接结构，并密封连接成一个整体；井上部分包括井上复合三相电抗器、组合单元和智能表（便携式计算机由用户自备）。

变频测试系统井下部分包括压力温度复合变送器、变频消压器、抗震结构、电机过渡连接结构，并密封连接成一个整体；井上部分包括复合三相电抗器、分路器和智能表（便携式计算机由用户自备）。

四、产品选型

注意：与采用固频供电相比，变频供电时电潜泵的电气性能有极大的改变，因此对测试系统的要求不同，变频测试系统具有交直流回路，有别于固频供电的单一电流回路。所以若采用变频供电，应选用“变频测试系统”，不可用“固频测试系统”替代。

五、产品型号及对应量程

六、工作原理

由于本系统井下测试部分连接在潜油电泵机组尾部，与泵一起在地面下2000多米的井底工作，其工作环境非常复杂和恶劣（高温、高压、高电压、强腐蚀等），因此对本系统的性能有极高的要求，要求本系统井下部分能在高温、高电压、高强度、强电磁场、地磁场干扰条件下稳定工作。系统电气连接图如图1所示。

图1 测试系统电气连接图

整个测试系统由井上智能表进行供电，井上智能表通过组合单元（或分路器）、井上复合三相电抗器、井下滤波器（变频消压器）、井下抗震结构、电机过渡连接结构供电给井下压力、温度复合变送器。压力、温度传感器将非电量转换成电量，并通过井下电子线路，将压力或温度信号转换成弱直流电信号，该电流信号通过三

相高压动力电缆传输到井上智能仪表，井上智能表对采集到的电流信号进行数字处理，将其转换成便于用户直接读取的压力、温度值直接显示在井上智能表上，并可以按井下压力和油层液面关系换算成用户可直接读取的液位值，井上智能表还对由温度引起的压力漂移进行误差补偿（见下图2）。

井上智能表是一个多功能表，不仅可以根据用户的要求显示井下温度、压力、液位值，同时设有两个专用接口，分别用于和计算机连接进行通讯及输出传统的4～20ｍＡ的电流信号，还可以通过计算机读取井下前三个月的压力值，并在停机后描绘出井下一个月的压力恢复曲线。

图2 电泵井测试系统工作原理简图

七、技术指标

压力精度：0.5级（全温区）

过载能力：2.0 F.S

温度精度：±1.5℃（全温区）

重复性：0.25%F.S

回差：0.25%F.S

长期漂移：0. 5%F.S/6个月

射频干扰：40V/米；

绝缘性能：25℃，2500VDC条件下，绝缘电阻R ISO≥3500MΩ

120℃，2500VDC条件下，绝缘电阻R ISO≥300MΩ

重量：工频测试系统：井上部分≤16Kg

井下部分≤18Kg

变频测试系统：井上部分≤22Kg

井下部分≤18Kg

八、系统工作条件

工频系统要求电机电压V≤2500VAC，频率Fｃ≈50Hｚ，且为三相三线不接地系统。要求电机定子绕组的星点有引出线。

变频系统适用于各类变频器。

●井上部分：温度范围：-40℃～+65℃；

相对湿度：不大于90%；

输入电源电压范围：90VAC～265VAC；

周围不存在易燃易爆、腐蚀性气体及导电尘埃。

●井下部分：所测介质温度不超过所选型号的温度测量范围；

井下压力不超过所选型号的压力量程；

所测介质为石油及油水混合物。

九、产品验收

系统与潜油泵电机连接前应在实验室进行压力、温度的等检验，并作记录。

●通电检测

将各电气单元进行电气连接（连接方法参见图3）。将智能表插入220VAC市电，打开智能表开关，接通整个井上井下电路，进行通电检测，约经30秒后，智能表显示稳定，面板应显示当前所测得的压力温度值。如不正常应仔细检查接线是否正确，必要时应与生产厂家联系。