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潜油电泵井下状态在线监测与传输系统研究

发布时间:2018-07-16 08:46
【摘要】:采油开发到了中、后期阶段,潜油电泵采油必将成为油田最有生命力的人工举升方法。潜油电泵井下状态在线监测装置是潜油电泵机组的重要配套设备,以潜油电机的动力电缆作为其供电通道,采用模拟电流环技术对井下状态进行在线监测和对参数信号进行传输。本文所研究的潜油电泵井下状态在线监测与传输系统主要测量井下温度和压力两个参数。温度反映电机温度、压力反映液面的高低。整个系统分为井下监测系统和地面控制系统两个组成部分。地面系统利用星点等势法为井下监测系统提供所需的直流电压,并将采集到的电流信号实时处理、显示和传输,从而实现对潜油电泵井下工作状态的在线监测。井下监测系统将传感器信号经过预处理,转换为电流信号后利用铠皮通道传输至地面。本文还针对电机端产生的有害电压进行了分析和抑制,以保证井下电路的可靠正常工作。在完成两参数的设计之后,本文还提出多参数的设计思路以加大测量范围。通过理论分析和试验验证表明,本系统具有供电方式简单,信号传输高效,地面数据处理可靠,可以远程监测等优势。其为优化潜油电泵井开采提供了可靠的技术支持,为我国采油向低产井、陆地方向发展提供了有力支撑,对向智能井筒技术发展具有一定的促进意义。
[Abstract]:In the middle and late stage of oil production, electric submersible pump will become the most viable artificial lifting method in oil field. On-line monitoring device of submersible electric pump downhole condition is an important auxiliary equipment of submersible electric pump unit. The power cable of submersible motor is used as its power supply channel. The analog current loop technique is used to monitor the downhole state on line and transmit the parameter signal. The on-line monitoring and transmission system of electric submersible pump is mainly used to measure temperature and pressure. The temperature reflects the temperature of the motor and the pressure reflects the level of the liquid. The whole system is divided into underground monitoring system and ground control system. The ground system uses the star isopotential method to provide the needed DC voltage for the downhole monitoring system, and processes, displays and transmits the collected current signals in real time, thus realizing the on-line monitoring of the working state of the submersible electric pump downhole. The sensor signal is preprocessed and converted into current signal by downhole monitoring system, and then transmitted to the ground by armour channel. In this paper, the harmful voltage generated by the motor is analyzed and suppressed to ensure the reliable and normal operation of the downhole circuit. After completing the design of two parameters, this paper also puts forward the idea of multi-parameter design to enlarge the range of measurement. Theoretical analysis and experimental verification show that the system has the advantages of simple power supply mode, high efficiency of signal transmission, reliable ground data processing and remote monitoring. It provides reliable technical support for the optimization of submersible electric pump wells, and provides a strong support for the development of oil production to low production wells and land in China, which has a certain significance for promoting the development of intelligent wellbore technology.
【学位授予单位】:西安石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE933.3

【参考文献】

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本文编号:2125873

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