潜油电泵是油井下十分重要的采油设备,与之配套的监测系统是掌握井下开采动态的重要手段,对提高开采效率,降低开采成本,实现石油开采的智能化有重要的意义。本文对潜油电泵工况监测系统进行了全面的研究,该系统包含地面端设备和井下端设备两部分。井下端设备主要包括各种传感器和信号变送电路,可以将潜油电泵的入口温度、入口压力、出口压力、电机绕组温度、振动以及井筒中井液的含水率这些物理量转化为电流信号并分时传输到地面,在传输完与以上物理量对应的电流信号后,还会上传一个基准电流信号,用于对之前上传的各电流信号进行校准。地面端设备则主要由单片机、主控芯片和外围功能电路组成,可以将井下上传的电流信号进行分析及处理,实现监测数据的实时显示、存储、传输以及报警等功能。系统的供电基于星点等势原理,从地面向井下提供+60V的直流电;电流信号的传输则基于供电与信号传输的复用体制,利用潜油电机的动力电缆的外铠皮将电流信号传输到地面。地面及井下的滤波电路则可以防止地面三相电抗器与井下电机绕组星点处的共模电压对地面电路和井下电路造成损害。本文通过仿真实验,验证了井下和地面滤波电路的有效性及系统供电方式的可行性。通过传感器实验,得到了各监测参数的物理量与电流信号之间的拟合函数关系式,为地面的单片机通过电流信号还原各监测参数的物理量提供了理论依据。通过基准电流实验,确定了基准电流的数值,为系统的误差消除提供了理论依据。通过联调实验,验证了本课题研制的潜油电泵工况监测系统可以实现对潜油电泵机组工作状态的实时监测,能够使其长期稳定工作,通过各项监测数据,还能够帮助原油开采企业实现油田的节能降耗和数字化管理。