在提撈式抽油機上安裝示功圖測試裝置的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在提撈式抽油機上安裝示功圖測試裝置的方法及裝置，屬于油田試井裝置技術領域。
【背景技術】
[0002]提撈式抽油機是一種新型的抽油機，采用了與傳統(tǒng)抽油機不同的位移舉升方式。提撈式抽油機是采用柔性抽油桿與井下相關設備連接的，上沖程時電動機通過傳動裝置帶動卷筒轉動，將柔性抽油桿纏繞在卷筒上，從而帶動柱塞向上運動，將抽油栗舉升到預定高度。下沖程時電動機反轉，依靠抽油栗、柔性抽油桿等井下相關設備的自重下落到井下的預定位置，完成一個抽油循環(huán)。一個抽油循環(huán)完成后根據(jù)井下原油恢復的情況，等待一段時間后進行下一個抽油循環(huán)。與傳統(tǒng)的抽油機相比，具有沖程大，運行周期長的特點。但提撈式抽油機取消了傳統(tǒng)的懸繩器，因此無法安裝傳統(tǒng)的示功圖測試設備。由于提撈式抽油機未安裝示功圖測試設備，使得油井工況分析受到很大的限制。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種在提撈式抽油機上安裝示功圖測試裝置的方法及裝置，以解決采用提撈式抽油機工作時不能進行油井工況分析的技術問題，從而克服現(xiàn)有技術的不足。
[0004]本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明的一種在提撈式抽油機上安裝示功圖測試裝置的方法為，該方法是在提撈式抽油機的井架橫梁上固定一個安裝支架，安裝支架頂面與柔性抽油桿平行，然后在安裝支架頂面固定一個載荷測試輪和一個位移測試輪，并使柔性抽油桿依次從位移測試輪底部和載荷測試輪上方穿過纏繞在與電機連接的滾筒上；通過測量柔性抽油桿對載荷測試輪的向心壓力F1計算柔性抽油桿的拉力載荷F ;通過測量位移測試輪的轉動圈數(shù)計算柔性抽油桿的位移量L ;并利用柔性抽油桿的位移量L和拉力載荷F畫出油井的示功圖。
[0005]前述方法中，所述載荷測試輪位于安裝支架頂面中部并將柔性抽油桿向上頂起；所述位移測試輪位于載荷測試輪一側并將柔性抽油桿向下壓；載荷測試輪另一側設有壓緊輪使柔性抽油桿在載荷測試輪處產生彎曲從而在載荷測試輪上形成向心壓力F1。
[0006]前述方法中，所述載荷測試輪的輪槽底部均布有壓力傳感器，通過壓力傳感器測量柔性抽油桿對載荷測試輪的向心壓力F1 ;通過向心壓力F1由下式計算柔性抽油桿的拉力載荷F:
F=F1+ (2Xcos Θ )
式中:F1是柔性抽油桿在載荷測試輪上形成的向心壓力，
Θ是向心壓力F1與位移測試輪側拉力載荷F之間的夾角。
[0007]前述方法中，所述位移測試輪沿圓周均布有一組磁鐵對，一組磁鐵對的極性交叉分布，通過設在位移測試輪一側的霍爾器件識別磁鐵極性的交替變化次數(shù)n，從而得出輪子正向或反向轉動的圈數(shù)，并按以下公式計算柔性抽油桿的位移量L:
L=2 (R+r ) η π + ζ
式中:R是位移測試輪的半徑， r是柔性抽油桿的半徑， η是磁鐵極性的交替變化次數(shù)， ζ是磁鐵對數(shù)量。
[0008]前述方法中，所述示功圖根據(jù)計算得到的拉力載荷F和柔性抽油桿的位移量L繪制。
[0009]根據(jù)上述方法構成的本發(fā)明的一種提撈式抽油機示功圖測試裝置為，該裝置包括井架橫梁，井架橫梁一端設有大滑輪，大滑輪上套有柔性抽油桿，柔性抽油桿一端與井下相關設備連接，柔性抽油桿另一端與卷筒纏繞連接；所述井架橫梁上設有安裝支架，安裝支架頂面設有載荷測試輪，載荷測試輪兩側分別設有位移測試輪和壓緊輪；載荷測試輪位于柔性抽油桿下方并與柔性抽油桿滾動連接，位移測試輪和壓緊輪位于柔性抽油桿上方并與柔性抽油桿滾動連接。
[0010]前述裝置中，所述載荷測試輪的輪槽內沿圓周均布有一組壓力傳感器。
[0011]前述裝置中，所述位移測試輪的外緣沿圓周均布有一組磁鐵對，一組磁鐵對的極性交叉分布；位移測試輪一側設有霍爾器件。
[0012]前述裝置中，所述位移測試輪和壓緊輪與安裝支架頂面連接，位移測試輪和壓緊輪的輪槽最低點低于載荷測試輪的輪槽最高點。
[0013]前述裝置中，所述安裝支架頂面與柔性抽油桿的軸線平行。
[0014]由于采用了上述技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明成功解決了由于提撈式抽油機沒有懸繩器無法安裝示功圖測試設備的技術問題，可方便油井工況的分析。采用本發(fā)明對提撈式抽油機進行改進，無需對現(xiàn)有提撈式抽油機進行改動，因此對現(xiàn)有提撈式抽油機的工作不會產生任何不利影響。只需要在現(xiàn)有的井架橫梁上安裝一套檢測裝置即可，檢測裝置不受大滑輪兩側柔性抽油桿夾角的影響；安裝時不必松開柔性抽油桿兩頭，只需讓柔性抽油桿處于松弛狀態(tài)即可把柔性抽油桿擠入檢測裝置的位移測試輪、載荷測試輪和壓緊輪的輪槽內，安裝非常方便，可在現(xiàn)場施工。本發(fā)明的裝置結構簡單，改造成本低。如不需要時，只需將檢測裝置拆除即可，恢復性好。本發(fā)明可在現(xiàn)有的提撈式抽油機上廣泛使用，具有推廣意義。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是載荷測試輪上的受力矢量圖；
圖3是位移測試輪的結構示意圖。
[0016]附圖中的標記為:1-井架橫梁，2-大滑輪，3-柔性抽油桿，4-安裝支架，5-載荷測試輪，6-位移測試輪，7-壓緊輪，8-磁鐵對，9-霍爾器件。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但不作為對本發(fā)明的任何限制。
實施例
[0018]本發(fā)明的一種在提撈式抽油機上安裝示功圖測試裝置的方法，如圖1所示，該方法是在提撈式抽油機的井架橫梁1上固定一個安裝支架4，安裝支架4頂面與柔性抽油桿3平行，然后在安裝支架4頂面固定一個載荷測試輪5和一個位移測試輪6，并使柔性抽油桿3依次從位移測試輪6底部和載荷測試輪5上方穿過纏繞在與電機連接的滾筒上(滾筒未畫出)；通過測量柔性抽油桿3對載荷測試輪5的向心壓力F1計算柔性抽油桿3的拉力載荷F ;通過測量位移測試輪6的轉動圈數(shù)計算柔性抽油桿的位移量L ;并利用柔性抽油桿3的位移量L和拉力載荷F畫出油井的示功圖。載荷測試輪5位于安裝支架4頂面中部并將柔性抽油桿3向上頂起；所述位移測試輪6位于載荷測試輪5 —側并將柔性抽油桿3向下壓；載荷測試輪5另一側設有壓緊輪7使柔性抽油桿3在載荷測試輪處產生如圖1所示的彎曲從而在載荷測試輪上形成向心壓力F1。載荷測試輪5的輪槽底部均布有壓力傳感器(圖中未畫出)，通過壓力傳感器測量柔性抽油桿3對載荷測試輪5的向心壓力F1 ;通過向心壓力F1計算柔性抽油