用于井下泵的安全提升监控系统及方法

文档序号:79788 发布日期:2021-10-08 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 用于井下泵的安全提升监控系统及方法 (Safety lifting monitoring system and method for downhole pump ) 是由 王海坤 包春林 邱彬 胡东东 于 2021-07-06 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于井下泵的安全提升监控系统及方法,本发明的构思在于在电动起重设备的安装支架上或其本体上设置重量感应机制,实时监测井下泵提升过程中的下拉力,并可以根据该下拉力实测值判断是否发生了卡顿,具体地,在提升井下泵的过程中一旦发生剐蹭、摩擦,便会及时感应到变化的下拉力数值,而根据该感应到变化的下拉力数值,可以做出相应的控制决策,例如提示操作人员注意、切换为手动操作或者中止提升操作等。本发明可以对井下泵的提升操作起到防微杜渐的作用,及时发现异常情况,有效避免了设备损坏几率且大幅降低了安全风险。(The invention discloses a safety lifting monitoring system and a method for a downhole pump, and the conception of the invention is that a weight sensing mechanism is arranged on a mounting bracket of electric lifting equipment or a body thereof, the pull-down force in the lifting process of the downhole pump is monitored in real time, whether the clamping is generated or not can be judged according to the actual measured value of the pull-down force, specifically, once rubbing and friction are generated in the lifting process of the downhole pump, the changed pull-down force value can be sensed in time, and corresponding control decisions can be made according to the sensed changed pull-down force value, such as prompting an operator to pay attention, switching to manual operation or stopping lifting operation and the like. The invention can play a role in preventing the lifting operation of the underground pump from being gradual, finds abnormal conditions in time, effectively avoids the damage probability of equipment and greatly reduces the safety risk.)

用于井下泵的安全提升监控系统及方法

技术领域

本发明涉及供水

技术领域

,尤其涉及一种用于井下泵的安全提升监控系统及方法。

背景技术

传统的低位水源(如水井、地下水池或相对于供水系统整体而言设于较低位置的水源)需要将水泵沉浸到低位水源中,以深水井为例,一般其深度较深且井的直径较小,深井泵(井下泵)在维保过程中需要对泵体进行上提并对所有钢管进行拆卸和安装,维保工作量较大且周期较长。

而深水井随着时间的推移,井壁随着地壳的变动和水的流动久而久之会有一些岩块凸出井壁,导致上提泵体时极易出现剐蹭和卡顿的现象。具体来说,在深水井泵上提过程中,常用的方式是通过人工手动或电动葫芦等起重设备上提,无法准确判断出泵体或电缆是否实际发生剐蹭,因为即使出现轻微卡顿,但整体上并未对上提操作带来明显阻碍,这就致使泵体或电缆虽然产生一定程度的破损但是很易被忽视,久而久之,导致井下泵使用寿命减少,甚至带来安全风险。

发明内容

有鉴于此,本发明旨在提供一种用于井下泵的安全提升监控系统及方法,以解决提升井下泵时出现的上述弊端。

本发明采用的技术方案如下:

第一方面、一种用于井下泵的安全提升监控系统,包括设于深水井外的支架、安装在所述支架上的电动起重设备、与所述电动起重设备电信号连接的起重控制器,其中还包括:设于所述支架上或所述电动起重设备的本体上的重量传感装置,所述重量传感装置与所述起重控制器电信号连接;

所述重量传感装置用于监测提升井下泵过程中所述支架或所述电动起重设备的本体所承受的下拉力实测信号;

所述起重控制器用于控制所述电动起重设备运转、启停,并根据接收到的所述重量传感装置发送的下拉力实测信号以及预设的下拉力基准值,判定提升操作是否出现卡顿。

在其中至少一种可能的实现方式中,所述系统还包括与所述起重控制器电信号连接的报警装置,所述起重控制器还用于在所述下拉力实测信号与所述下拉力基准值的偏差超过预设的第一限制时,触发所述报警装置输出报警信号。

在其中至少一种可能的实现方式中,所述报警装置为声音报警器、视觉报警器或声光报警器。

在其中至少一种可能的实现方式中,所述重量传感装置为重力传感器、称重传感器或电子拉力计。

在其中至少一种可能的实现方式中,所述电动起重设备为电动葫芦。

第二方面、一种用于井下泵的安全提升监控方法,其中包括:

控制电动起重设备运转,并在提升井下泵过程中实时监测安装电动起重设备的支架或电动起重设备的本体所承受的实际下拉力;

将所述实际下拉力与预设的下拉力基准值进行比对;

根据比对结果确定提升操作是否出现卡顿。

在其中至少一种可能的实现方式中,所述方法还包括:当所述实际下拉力与预设的下拉力基准值的偏差超过预设的第一限制时,输出报警信号。

在其中至少一种可能的实现方式中,所述方法还包括:当所述实际下拉力与预设的下拉力基准值的偏差超过预设的第二限制时,控制所述电动起重设备停止运行;其中,所述第二限制大于所述第一限制。

在其中至少一种可能的实现方式中,所述控制所述电动起重设备停止运行包括:触发电动起重设备的紧急停止部件动作。

在其中至少一种可能的实现方式中,所述控制所述电动起重设备停止运行包括:切断电动起重设备的供电电源。

本发明的构思在于在电动起重设备的安装支架上或其本体上设置重量感应机制,实时监测井下泵提升过程中的下拉力,并可以根据该下拉力实测值判断是否发生了卡顿,具体地,在提升井下泵的过程中一旦发生剐蹭、摩擦,便会及时感应到变化的下拉力数值,而根据该感应到变化的下拉力数值,可以做出相应的控制决策,例如提示操作人员注意、切换为手动操作或者中止提升操作等。本发明可以对井下泵的提升操作起到防微杜渐的作用,及时发现异常情况,有效避免了设备损坏几率且大幅降低了安全风险。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步描述,其中:

图1为本发明实施例提供的用于井下泵的安全提升监控方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。

本发明提出了一种用于井下泵的安全提升监控系统的实施例,具体可以包括:设于深水井外的支架、安装在所述支架上的电动起重设备、与所述电动起重设备电信号连接的起重控制器,其中还包括:设于所述支架上或所述电动起重设备的本体上的重量传感装置,所述重量传感装置与所述起重控制器电信号连接。具体地,所述重量传感装置用于监测提升井下泵过程中所述支架或所述电动起重设备的本体所承受的下拉力实测信号;所述起重控制器用于控制所述电动起重设备运转、启停,并根据接收到的所述重量传感装置发送的下拉力实测信号以及预设的下拉力基准值,判定提升操作是否出现卡顿。

进一步地,所述系统还包括与所述起重控制器电信号连接的报警装置,所述起重控制器还用于在所述下拉力实测信号与所述下拉力基准值的偏差超过预设的第一限制时,触发所述报警装置输出报警信号。

进一步地,所述报警装置为声音报警器、视觉报警器或声光报警器。

进一步地,所述重量传感装置为重力传感器、称重传感器或电子拉力计。

进一步地,所述电动起重设备为电动葫芦。

相应于上述系统实施例及其优选方案,本发明还提供了一种用于井下泵的安全提升监控方法,如图1所示,其中包括:

步骤S1、控制电动起重设备运转,并在提升井下泵过程中实时监测安装电动起重设备的支架或电动起重设备的本体所承受的实际下拉力;

步骤S2、将所述实际下拉力与预设的下拉力基准值进行比对;

步骤S3、根据比对结果确定提升操作是否出现卡顿。

进一步地,所述方法还包括:当所述实际下拉力与预设的下拉力基准值的偏差超过预设的第一限制时,输出报警信号。

进一步地,所述方法还包括:当所述实际下拉力与预设的下拉力基准值的偏差超过预设的第二限制时,控制所述电动起重设备停止运行;其中,所述第二限制大于所述第一限制。

进一步地,所述控制所述电动起重设备停止运行包括:触发电动起重设备的紧急停止部件动作。

进一步地,所述控制所述电动起重设备停止运行包括:切断电动起重设备的供电电源。

综上所述,本发明的构思在于在电动起重设备的安装支架上或其本体上设置重量感应机制,实时监测井下泵提升过程中的下拉力,并可以根据该下拉力实测值判断是否发生了卡顿,具体地,在提升井下泵的过程中一旦发生剐蹭、摩擦,便会及时感应到变化的下拉力数值,而根据该感应到变化的下拉力数值,可以做出相应的控制决策,例如提示操作人员注意、切换为手动操作或者中止提升操作等。本发明可以对井下泵的提升操作起到防微杜渐的作用,及时发现异常情况,有效避免了设备损坏几率且大幅降低了安全风险。

本发明实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项或复数项的任意组合。例如,a,b和c中的至少一项可以表示:a,b,c,a和b,a和c,b和c或a和b和c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果,但以上仅为本发明的较佳实施例,需要言明的是,上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征,本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下,合理地组合搭配成多种等效方案;因此,本发明不以图面所示限定实施范围,凡是依照本发明的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围内。

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