创新振弦式载荷测量功图测试技术

6月27日上午10时许，从胜利油田河口采油厂罗151-4井现场传回一组最新的抽油机载荷数据，基于这些数据所生成的示功图与标准示功图对比，其形状惊人的相似，几乎是同一个模样。

此结果令河口采油厂工艺研究所自动化室主任刘鹏感到欣喜——这表明在罗151-4井已经连续工作3月有余的新型载荷测量传感器表现出了稳定的性能。而这种新型载荷测量传感器，他们称之为振弦式载荷测量传感器。

“如果使用的是传统的载荷测量传感器，别说是3个月，一般情况下15天左右就会出现性能不稳定的问题。”刘鹏介绍说，载荷测量数据不够准确带来的直接后果便是油井示功图失真。

众所周知，在油田采油系统，油井的示功图是诊断井下泵工作状况以及液量分析的最重要的生产资料之一。油井精细化管理对抽油机载荷数据的测量提出了更为精确的要求。

据悉，目前广泛使用的传统载荷测量传感器主要由应变电阻、弹性体材料等组件构成，通过电信号获取载荷数据。其缺陷在于，长时间运行，应变电阻等组件易受温度等环境因素影响，测量数据准确性差，且弹性体材料易发生弹性体失效现象。同时，传统载荷测量传感器安装在方卡子和悬绳器之间，近距离安装易造成人员伤害，测试过程中存在安全隐患。

攻关围绕这些问题的解决展开。借鉴监测系统振弦式压力测量原理，河口采油厂技术人员开展了基于振弦式载荷测量的功图测试技术研究与应用。新型振弦式传感器是一种非电量测量的传感器，直接输出钢弦振动频率。电信号变振动频率，测量原理的根本改变，使得该传感器具有测量精度高、抗干扰能力强、受温度影响小、耐震动等诸多优点。同时，该传感器可直接安装在光杆上测量，既实现了安装快捷方便，又有效规避了安全风险。

振弦式传感器首次应用于抽油机载荷测量是一次革命性的突破。通过振弦式传感器采集数据实现了抽油机冲程冲次及悬点载荷的精确计数，可为单井开发提供更为准确的示功图等生产资料。对此，技术人员形容，基于振弦式载荷测量的功图测试技术就好比一双“透视眼”，对千米井下泵的工作状态可谓一览无遗。

下一步，针对目前功图分析与功图量油都是在后台进行分析诊断的实际，河口采油厂还将把这些功能集成到一种示功仪手持机上实现，形成现场专家支持系统。到时，示功仪手持机与载荷位移一体化传感器之间将采用无线通讯，并由植入相关软件的手持机完成示功图的连续测试、保存及回放，同时具备功图量油计算、功图智能化分析功能，为油井精细化管理注入新的活力。