目前螺桿泵已經(jīng)在油田得到廣泛應(yīng)用，盡管歷史不長，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)量有問題，也會(huì)出現(xiàn)一些故障由于螺桿泵采油的特殊性，各類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；蹩壓法就是通過關(guān)閉采油樹回壓閘門進(jìn)行蹩壓，來觀測(cè)井口出油壓力和套管壓力進(jìn)行診斷井下泵況的方法；扭矩法是通過測(cè)試光桿扭矩來診斷泵況的方法。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)速通過壓力傳感器測(cè)量采油樹的油管壓力及套管壓力；通過電量傳感器測(cè)試電機(jī)的工作電壓和電流；通過專用扭矩傳感器測(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TTL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，由鍵盤和編碼器（2片74LS1488）組成鍵入?yún)��?shù)通過中斷方式請(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。鍵盤接口電路是由8/3編碼器組成，通過2片1488串接實(shí)現(xiàn)16鍵盤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)，通過專用配套分析軟件，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，是目前國內(nèi)也是一家提出并進(jìn)行研究開發(fā)的單位，該技術(shù)尚屬國內(nèi)水平。具有很好的市場(chǎng)推廣應(yīng)用前景