目前螺桿泵已經(jīng)在油田得到廣泛應(yīng)用，盡管歷史不長(zhǎng)，但已經(jīng)顯示出它的優(yōu)越性。它具有尺寸小重量輕、維修方便、系統(tǒng)效率高、耗能低和一次性投資少的特點(diǎn)。尤其適應(yīng)于高含砂和稠油井，而注聚合物后原油粘度增大，螺桿泵就更顯示出它的優(yōu)越性由于螺桿泵本身結(jié)構(gòu)及其材質(zhì)以及加工工藝的復(fù)雜性，致使螺桿泵的工作特性穩(wěn)定性互換性較差。所以對(duì)螺桿泵的質(zhì)量評(píng)估和工況診斷則尤為重要。由于應(yīng)用時(shí)間短，螺桿泵的診斷方法和手段尚不完善，為此，根據(jù)螺桿泵的實(shí)際運(yùn)行情況，設(shè)計(jì)了螺桿泵工況綜合參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，為科學(xué)評(píng)價(jià)螺桿泵的性能提供了一種有效的手段螺桿泵采油也同其他采油設(shè)備一樣，如果管理不當(dāng)或產(chǎn)品質(zhì)量有問(wèn)題，也會(huì)出現(xiàn)一些故障由于螺桿泵采油的特殊性，各類(lèi)故障的特征反映和診斷方法及處理方法同其他采油方法有所不同。一般的診斷方法有；電流法、蹩壓法扭矩法電流法就是通過(guò)測(cè)試電機(jī)的工作電流，根據(jù)工作電流的大小診斷泵況；蹩壓法就是通過(guò)關(guān)閉采油樹(shù)回壓閘門(mén)進(jìn)行蹩壓，來(lái)觀測(cè)井口出油壓力和套管壓力進(jìn)行診斷井下泵況的方法；扭矩法是通過(guò)測(cè)試光桿扭矩來(lái)診斷泵況的方法。一般螺桿泵井的某些故障單純憑一種方法是很難準(zhǔn)確診斷的，因此綜合參數(shù)診斷系統(tǒng)就成為十分必要了。

　　2測(cè)試系統(tǒng)的功能與技術(shù)指標(biāo)螺桿泵工況綜合參數(shù)診斷系統(tǒng)是一種多參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，它能測(cè)試螺桿泵井的油壓、套壓電流電壓、扭矩和轉(zhuǎn)速通過(guò)壓力傳感器測(cè)量采油樹(shù)的油管壓力及套管壓力；通過(guò)電量傳感器測(cè)試電機(jī)的工作電壓和電流；通過(guò)專(zhuān)用扭矩傳感器測(cè)試光桿的扭矩和轉(zhuǎn)速，然后利用測(cè)量的參數(shù)對(duì)螺桿泵井的工況進(jìn)行分析判斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求是：儀器系統(tǒng)自身能儲(chǔ)存10口井的數(shù)據(jù)資料，根據(jù)需要隨時(shí)顯示測(cè)試和回放數(shù)據(jù)，與上位機(jī)通訊可把數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)，以便對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)分析處理。

　　1范圍：O①扭矩測(cè)量精度②轉(zhuǎn)速測(cè)量精度③電流測(cè)量精度④電壓測(cè)量精度⑤油壓測(cè)量精度⑥套壓測(cè)量精度⑧可設(shè)置井口號(hào)，自動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和測(cè)量日期及時(shí)間；3系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理螺桿泵工況綜合參數(shù)診斷系統(tǒng)構(gòu)成原理框圖如所示系統(tǒng)構(gòu)成有：CPU單片機(jī)系統(tǒng)、多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換電路、人機(jī)接口、顯示電路、E2PROM串口通訊和電源電路等幾部分。

　　系統(tǒng)的工作流程是：通過(guò)人機(jī)接口（面板）加電，CPU上電復(fù)位進(jìn)入復(fù)位中斷服務(wù)程序，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，在顯示窗口（8位LED）顯示88888888約2s，之后顯示6位時(shí)間信息XXXXXX（時(shí)、分、秒）系統(tǒng)進(jìn)入等待測(cè)量狀態(tài)按下某測(cè)量鍵，CPU識(shí)別后打通對(duì)應(yīng)的信號(hào)通道，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，查詢(xún)A/D是否轉(zhuǎn)換結(jié)束，一旦轉(zhuǎn)換完畢，CPU讀入結(jié)果進(jìn)行處理后，一方面送顯示電路，一方面送E2PROM存儲(chǔ)，至此一次采集完成循環(huán)上述過(guò)程，可以進(jìn)行多數(shù)據(jù)采集按下全程測(cè)量鍵，CPU識(shí)別后掃描多路轉(zhuǎn)換器，分別采集各參數(shù)，同時(shí)顯示并存儲(chǔ)系統(tǒng)框圖CPU系統(tǒng)是由AT89C52單片機(jī)組成，片內(nèi)程序存儲(chǔ)器8kB，主時(shí)鐘頻率6MHz主要完成對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控管理，選擇信號(hào)通道，信號(hào)采集處理對(duì)各測(cè)量參數(shù)進(jìn)行量程歸一化處理如電壓傳感器信號(hào)范圍心20mA，經(jīng)過(guò)電壓轉(zhuǎn)換變?yōu)?~ /D轉(zhuǎn)換輸出CPU讀入后，要把對(duì)應(yīng)的量化值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的0~ 500VAC的值，以便顯示和儲(chǔ)存電流傳感器信號(hào)范圍4-20mA，經(jīng)過(guò)電壓轉(zhuǎn)換變?yōu)?~5V，CPU讀入A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果后，要把對(duì)應(yīng)的量化值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的0 ~60A量程油壓、套壓傳感器信號(hào)范圍0~放大到屮5V，CPU讀入A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果后，要把對(duì)應(yīng)的量化值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的屮20MPa量程扭矩傳感器輸出信號(hào)基頻10kHz，信號(hào)范圍0~1kHz，經(jīng)CPU定時(shí)器T1讀入轉(zhuǎn)換成0~500N.m的量程轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)輸出為0~500r/min，CPU定時(shí)器T0讀入，不需要轉(zhuǎn)換直接顯示并存儲(chǔ)多路轉(zhuǎn)換電路由8選1數(shù)據(jù)選擇器（CD4051）組成，在CPU控制下完成對(duì)信號(hào)的分時(shí)掃描。向A采用12位的轉(zhuǎn)換器AD574AJD特點(diǎn)是12位逐次逼近型ADC，可選擇12位或8位工作。本系統(tǒng)選擇12位工作方式。574具有可控三態(tài)輸出緩沖器，邏輯電平為T(mén)TL自身有基準(zhǔn)電源+大誤差為+1.2，可輸出1.5mA電流內(nèi)部有時(shí)鐘電路，不需外部接線通過(guò)改變外部接線，可以選擇單極性或雙極性模擬量輸入人機(jī)接口電路，由鍵盤(pán)和編碼器（2片74LS1488）組成鍵入?yún)��?shù)通過(guò)中斷方式請(qǐng)求CPU，CPU識(shí)別后，進(jìn)入響應(yīng)中斷服務(wù)子程序面板鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)框圖如所示共有16個(gè)鍵，6個(gè)參數(shù)測(cè)量鍵（扭矩、轉(zhuǎn)速、油壓、套壓）6個(gè)參數(shù)設(shè)置鍵（井口日期時(shí)間、設(shè)置定位、置數(shù)）1個(gè)全程測(cè)量鍵3個(gè)功能鍵（回放、通訊復(fù)位）面板鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)框圖按下參數(shù)測(cè)量鍵，系統(tǒng)測(cè)量對(duì)應(yīng)的參數(shù)。按下全程測(cè)量鍵，系統(tǒng)同時(shí)測(cè)量所有參數(shù)參數(shù)設(shè)置主要是對(duì)井口、日期和時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。如井口設(shè)置操作為：先按下井口鍵，顯示原井口號(hào)XXXX，再按設(shè)置鍵，后按定位鍵高位閃爍，按置數(shù)鍵可以改變?cè)�值，�?位同理調(diào)整。鍵盤(pán)接口電路是由8/3編碼器組成，通過(guò)2片1488串接實(shí)現(xiàn)16鍵盤(pán)的編碼編碼器的輸出申請(qǐng)CPU中斷，同時(shí)輸出4位二進(jìn)制編碼送到P1口。在中斷服務(wù)程序中，讀入P1口內(nèi)容進(jìn)行判斷鍵盤(pán)屬性，以轉(zhuǎn)移到對(duì)應(yīng)測(cè)量程序。

　　串行通訊接口電路，主要用于測(cè)量系統(tǒng)和上位機(jī)（PC機(jī)）進(jìn)行通訊把所有測(cè)量存儲(chǔ)結(jié)果發(fā)送給PC機(jī)，通過(guò)專(zhuān)用配套分析軟件，對(duì)螺桿泵工況進(jìn)行綜合診斷。

　　4結(jié)論螺桿泵綜合參數(shù)診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求這種多參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，為螺桿泵工況綜合分析診斷提供了全面的因素，使得分析結(jié)果更科學(xué)可靠對(duì)比傳統(tǒng)的單參數(shù)分析診斷，有著明顯的準(zhǔn)確性，受到了工程技術(shù)人員的好評(píng)。對(duì)螺桿泵的多參數(shù)測(cè)量分析方法，是目前國(guó)內(nèi)也是一家提出并進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)的單位，該技術(shù)尚屬?lài)?guó)內(nèi)水平。具有很好的市場(chǎng)推廣應(yīng)用前景