本实用新型涉及石油天然气钻采装备技术领域，特别涉及一种基于无线传输技术的地面驱动螺杆泵采油系统。
背景技术：
地面驱动螺杆泵采油系统是地面电机带动驱动装置旋转，通过钻杆驱动螺杆泵转子高速转动实现举升的机械采油设备。与其他人工采油技术比较，地面驱动螺杆泵采油技术由于适宜于高粘度、高含砂量原油的开采、同比采油量能耗低、机组井上部分占地面积小等特点，目前已在石油开采中得到日益广泛的应用。地面驱动螺杆泵采油过程中，为了保证整套采油系统针对特定油井达到最优化，需要对井下环境进行监测。目前井下信号传输主要采用有线方式，多为金属铠装电缆传输，成本较高。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种安装简单、成本低廉、能够实时工作的基于无线传输技术的地面驱动螺杆泵采油系统。
本实用新型所采用的技术方案为：基于无线传输技术的地面驱动螺杆泵采油系统，其特征在于：包括螺杆采油装备、螺杆泵采油控制单元、地面数据处理单元、井下数据采集单元、无线数据传输单元，所述井下数据采集单元安设在螺杆泵的底端，并将其采集到的温度、压力和流量信号通过无线数据传输单元传输给地面数据处理单元，所述地面数据处理单元与螺杆泵采油控制单元相连，所述螺杆泵采油控制单元用于控制螺杆采油装备的电机转速。
按上述技术方案，所述井下数据采集单元包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、信号采集发射器。
按上述技术方案，所述无线数据传输单元包括套管，通过套管将信号采集发射器发射的轴向电流由套管引到地面数据处理单元的地面接收器。
按上述技术方案，所述无线数据传输单元包括在套管内壁沿轴向方向间隔设置的多个传送器，压力、温度和流量信号通过传送器顺延和加强后传送至地面数据处理单元的地面接收器。
按上述技术方案，所述地面数据处理单元包括地面接收器、GPS通讯模块、计算机，所述地面接收器将接受到的温度、压力和流量信号传输通过GPS通讯模块传输至计算机处理。
按上述技术方案，所述螺杆泵采油控制单元包括变压器、变频器、变频控制器，所述变频控制器通过GPS通讯模块获取地面数据处理单元分析处理后的控制信号，再控制变频器调整输出电源的电压和频率，从而调整控制螺杆采油装备的电机转速。
按上述技术方案，所述螺杆采油装备包括抽油杆、地面驱动装置、电机、井口装置、油管、油管扶正器、螺杆泵、套管，所述电机的输出轴与地面驱动装置相连，所述地面驱动装置与抽油杆相配置，所述抽油杆的下端依次连接油管、油管扶正器、螺杆泵。
本实用新型所取得的有益效果为：本实用新型克服了传统电缆传输数据成本较高、容易损坏、无法实时监控等缺点，具有设备安装简单、成本低廉、能够实时工作等优点，特别适用于安装深度较大的井下采油系统优势更明显。
附图说明
图1为本实用新型的基本结构示意图。
图中：1、抽油杆，2、地面驱动装置，3、皮带，4、电机，5、井口装置，6、油管，7、油管扶正器，8、螺杆泵，9、井下传感器和信号采集发射器，10、套管，11、地面接收器，12、变频器，13、变压器，14、变频控制器，15、计算机。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实施例提供了一种基于无线传输技术的地面驱动螺杆泵采油系统，包括螺杆采油装备、螺杆泵采油控制单元、地面数据处理单元、井下数据采集单元、无线数据传输单元，所述井下数据采集单元安设在螺杆泵的底端，并将其采集到的温度、压力和流量信号通过无线数据传输单元传输给地面数据处理单元，所述地面数据处理单元与螺杆泵采油控制单元相连，所述螺杆泵采油控制单元用于控制螺杆采油装备的电机转速。
所述螺杆采油装备包括抽油杆1、地面驱动装置2、皮带3、电机4、井口装置5、油管6、油管扶正器7、螺杆泵8、套管10，所述电机4的输出轴通过皮带3与地面驱动装置2的动力输入轴相连，所述地面驱动装置2与抽油杆1相配置，所述抽油杆1的下端依次连接油管6、油管扶正器7、螺杆泵8。
所述井下数据采集单元包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、信号采集发射器9。温度传感器、压力传感器、流量传感器、信号采集发射器9通过螺纹连接在螺杆泵8的底部。信号采集发射器9将采集到的温度、压力和流量信号通过无线数据传输单元传输给地面数据处理单元。信号采集发射器9采用高容量电池、低功耗芯片、减少工作时间的方法减少功耗。
所述无线数据传输单元可以为套管10进行传输信号，即通过套管将信号采集发射器9发射的轴向电流由套管引到地面，由地面接收器测量井口附近的电位差经解码后获得信号。还可以为在套管内壁沿轴向方向间隔设置的多个传送器，压力、温度和流量信号通过传送器顺延和加强后传送至地面数据处理单元的地面接收器。本实施例以通过套管进行无线传输为例进行说明。
所述地面数据处理单元包括地面接收器11、GPS通讯模块a、计算机15，所述地面接收器11将接受到的温度、压力和流量信号传输通过GPS通讯模块传输至计算机15处理，计算机中包括软件控制平台和智能优化算法模块，可接收地面接收器的信号，进行分析处理并向变频控制器发射控制信号。
所述螺杆泵采油控制单元包括变压器13、变频器12、变频控制器14，所述变频控制器14通过GPS通讯模块b获取地面数据处理单元分析处理后的控制信号，再控制变频器调整输出电源的电压和频率，从而调整控制螺杆采油装备的电机转速。
本实用新型的工作过程为：外输高压电经变压器13降电压后，通过变频器12传输到电机4。电机4高速旋转，经皮带3和地面驱动装置2降低转速提升扭矩，通过抽油杆1带动螺杆泵8运行。螺杆泵8吸入口吸入原油，定子-转子副连续地啮合形成密封腔，密封腔容积不变地作匀速轴向运动，把原油从吸入端经定子-转子副输送至压出端。螺杆泵8输出端的原油经油管6到达井口装置5，经井口装置5调节后输送至采油厂。井下传感器和信号采集发射器9检测井底的压力、温度、流量等信号，并进行信号的转换。通过电池产生激励电压激励信号采集发射器9，产生的轴向电流由套管10引导到地面，由地面接收器11测量井口附近的电位差经解码后获得信号。信号通过GPS通讯模块传输至计算机15。计算机15包括软件控制平台和智能优化算法模块对信号进行分析与处理后，同样通过GPS通讯模块传输至变频控制器14，由变频控制器14控制变频器12调整输出电源的电压和频率，从而起到调节电机4转速的作用，最终达到调节原油产量的目的。
本实用新型提供了一种实用、高效的螺杆泵采油系统电磁波无线传输技术，克服了传统电缆传输数据成本较高、容易损坏、无法实时监控等缺点，具有设备安装简单、成本低廉、能够实时工作等优点，特别适用于安装深度较大的井下采油系统优势更明显。