本文關(guān)鍵詞： 機械采油 井口 偏磨 傾角檢測 圖像測距　出處：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：目前機械采油方式在我國占據(jù)著主導(dǎo)地位,傳統(tǒng)的有桿采油井在抽油桿往復(fù)運動時為了保證井口密封性裝配有井口抽油桿密封器。抽油桿在偏斜狀態(tài)下往復(fù)運動會造成抽油桿以及密封器的相互磨損報廢,同時可能引起井口漏油。這是長期困擾采油廠的難題。本文在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,根據(jù)井口密封的實際情況,使用ABAQUS有限元仿真分析了井口密封性與抽油桿偏斜的相關(guān)性,針對高效高精度檢測抽油桿偏磨的實際需求,提出了一種基于抽油桿偏斜角度、抽油桿偏離井口中心的偏心距檢測系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,并對系統(tǒng)硬件及軟件做了詳細的分析設(shè)計。硬件部份包括傾角采集部分、圖像采集部分、單片機電路部分以及通信電路部分。由傾角傳感器采集抽油桿的傾角信號,圖像傳感器采集抽油桿偏離井口中心的圖像信號,基于數(shù)字圖像處理技術(shù)計算出抽油桿偏離井口中心的偏心距,測得數(shù)據(jù)可用于進一步研究井口漏油預(yù)警,同時傾角數(shù)據(jù)和抽油桿井口偏心距信息可以指導(dǎo)現(xiàn)場采油井口調(diào)偏對中,以及是否更換盤根密封圈和抽油桿。系統(tǒng)軟件部分采用C語言完成了單片機程序以及上位機圖像處理程序的編寫。根據(jù)設(shè)計方案進行了加工與裝配,完成了抽油桿偏斜檢測原理機。原理機室內(nèi)模擬調(diào)試后,在室外抽油機平臺上進行了抽油桿偏磨關(guān)鍵參數(shù)的采集與處理,驗證了抽油桿井口偏磨檢測方法的技術(shù)路線的正確性。本文提出在抽油桿以及井口密封裝置非拆卸的情況下進行抽油桿偏磨檢測思路和方法對于井口偏磨檢測研究具有一定的創(chuàng)新意義。雖然目前的階段研究成果距離實用還有差距,但未來應(yīng)用前景廣闊,為下一步現(xiàn)場的應(yīng)用推廣提供了重要的參考依據(jù)。
[Abstract]:At present, the mode of mechanical oil production plays a leading role in our country. In order to ensure the wellhead seal, the traditional rod rod reciprocating movement in the sucker rod oil well will lead to the wear and tear of the sucker rod and the sealing device when the sucker rod is reciprocating in the state of deflection, in order to ensure the sealing ability of the well head, the sucker rod and the sealing device will be scrapped. At the same time, it may cause oil leakage at the wellhead. This is a difficult problem that has puzzled the oil production plant for a long time. On the basis of full investigation and according to the actual situation of wellhead seal, the correlation between wellhead sealing property and rod deflection is analyzed by using ABAQUS finite element simulation. In view of the actual demand of high efficiency and high precision testing sucker rod bias wear, a general design scheme of eccentricity detection system based on sucker rod deflection angle and sucker rod deviation from the center of wellhead is put forward. The hardware and software of the system are analyzed and designed in detail. The hardware part includes the obliquity acquisition part, the image acquisition part, the single-chip microcomputer circuit part and the communication circuit part. The dip angle signal of the sucker rod is collected by the dip angle sensor. The image sensor collects the image signal of sucker rod deviating from the center of wellhead. Based on the digital image processing technology, the eccentricity of sucker rod deviating from wellhead center is calculated. The measured data can be used to further study the early warning of wellhead oil spill. At the same time, the data of dip angle and the eccentric distance information of sucker rod wellhead can be used to guide the misalignment of the well head in the field. And whether to replace the sealing ring and sucker rod. In the software part of the system, the single-chip computer program and the image processing program of the host computer are compiled with C language. The machining and assembly are carried out according to the design scheme. After indoor simulation and debugging, the key parameters of rod bias wear were collected and processed on the platform of outdoor pumping unit. The correctness of the technical route of the testing method of sucker rod wellhead bias wear is verified. This paper puts forward the train of thought and method for detecting sucker rod bias wear without disassembly of sucker rod and wellhead sealing device. Although there is still a gap between the practical and practical research results at the present stage, But the future application prospect is broad, which provides an important reference for the next field application.
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE933.2

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