振动测速法在潜油电泵机组性能测试中的应用

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潜油 电泵机组是油田开发中的-种重要采油设备，需模拟潜油 电泵抽油时的工作情况进行分层性能测试，在油田开发中发挥着重要的作用，在潜油电泵井检泵时，用此资料分析潜油电泵井的生产状况是比较可靠的，它可以测试出潜油电泵井各种动态数据和资料。而-台潜油电泵用不伺 的潜油 电机驱动 ，或在不同的工况下 ，转速是-个需要准确测量的重要参数，在潜油 电机和潜油电泵性能测试中，其转速是不同的，并且-般都与额定转速有较大差距。

但是由于潜油电泵机组结构和工作环境的特殊性，需要利用其他的信息间接的得到电泵的转速，传统的常用的同轴测速方法已经不再适用，[1-3]因此，研究潜油电泵的测速方法具有重要的理论和技术意义，在实际应用中可以节约大量的人力、物力 ，同时可以提高潜油 电泵井的管理水平和自动化程度，对于 目前各采油厂控制成本、节能增效方面是很有益处的。

1振动测速原理和方法1.1测速方法介绍 闪光测速法、振动测速法、漏磁测速法、测速发 电机测速法、离心式转速表测速法、霍尔元件测速法、光 电码盘测速法是国内外常用的测速方法，转速是各类旋转机械和 电机运行中的-个重要的物理量。在这七种测速方法中，由于潜油 电机位于油面下且轴不外露，所以前五种方法都不适用。漏磁测速法和振动测速法可以不必与电机接触就可以得到转速的测量方法，主要是通过间接测量的方法测得转速。羽1.2振动测速原理 振动测速方法是基于对振动理论的基础研究，利用旋转机器存在旋转离心力产生振动的特征，以振动传感器获得信号，分析各种旋转机械的内在激励对机体造成的振动影响，它无需分拆机械就能在线检测。利用振动信号中确定性振动分析方法将振动波形转换作者简介 ：谢文献(1963-)，男，山东菏泽人，高级工程师，研究方 向为采油 工程。

到频域内分析 ，利用它可判别特定组件的运转情况，得到转动机械的转速。

旋转机械在生产安装过程中，不可避免的会产生-些偏心、不同轴等情况，磨损和轻微质量偏心是难免的，同时其转轴等旋转部件的工作环境不可能是均-的。当工作过程中旋转到-定位置时，将会受到某-特定方向的应力，因而振动也不可避免，并且这些机械振动是和机械的转速相 关的。

2 潜油电泵机组振动特征潜油电泵机组的转子是-个特殊的超细长轴，各部件都是采用小直径高强度的连轴器连接起来的，在旋转过程中，转子处于完全封闭的状态 ，封闭体内电机的转速对评价电机本身和整机性能都极为重要，是-项重要的被测项目。同时，机组结构复杂，激励源多，噪声干扰严重，这些因素都给潜油 电泵测速工作带来困难。

测量封闭体内电机或者机械的转速，必须采用间接测量法。间接测量法有两种基本方法：漏磁检测技术和振动检测技术。由于封闭体-般都有-定的厚度，电磁屏蔽作用很强，漏磁法测转速效果不好：目前，振动检测技术是-种易于实现而又可靠的方法。因为振动信号中携带着机械设备内部运行状态的大量信息，对于潜油 电泵机组来说，人们可以通过对这些信息进行采集和分析 ，根据得到的信号特征进行转速的测量。随着信号分析技术的发展，通过分析振动信号的频率成分、幅值大孝相位差别、波形形状、能量分布状况，可以从振动信号中寻找规律，进而测得准确的转速有了更多的依据。

在进行电泵机组性能测试时，将配套安装后的完整机组下入几十米深的模拟试验井中，试验井中潜油电泵的振动信号可以沿试验油管和法兰盘传递上来，进行机组性能的测试。在地面井口上测量的信号包含了潜油电泵井中的振动信息。不需要改变机组性能测试的流程，基本上不会对试验现场有其他的环境要求和影响，这是采用振动法进行机组测速的优势所在。