Устройство для автоматического диагностирования состояния скважинной штанговой насосной установки

Устройство для автоматического диагностирования состояния скважинной штанговой насосной установки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ СКВАЖИННОЙ ШТАНГОВОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ содержащее датчик усилия, блок управления, блок сопоставления, станцию управления двигателем станка-качалки и систему телемеханики, причем выходы блока сопоставления подключены соответственно к входам блока управления, станции управления двигателем станка-качалки и системы телемеханики, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено интегратором, двумя ключами, регистратором, двумя датчиками крайних положений, связанными с входами блока управления, выходы которого соединены с датчиком усилия, управляющими входами обоих ключей и регист .ратором, причем выход датчика усилия включен к входу интегратора через первый ключ, выход интегратора под .ключен к входам регистратора и блор ка сопоставления, а второй ключ g включен между вторым входом интегра (О тора и его выходом. 4 СХ) да к|

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО((ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„Л0„„167 А

1Щ) F 0 4 В 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ASTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3242763/25-06 (22) 29.12 ° 80 (46) 15.10.83. Бюл. Р 38 (72) М.P. Сафаров (53) 621.651(088.8) (56) 1. Алиев T.М. и др. Телединамометрирование глубиннонасосных скважин, Баку, Азербнешр, 1963, с. 11-12, рис.5..

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 791947, кл. F 04 В 47/00, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЯЯ АВТОМАТИЧЕС-.

КОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ

СКВАЖИНКОЙ ШТАНГОВОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ содержащее датчик усилия, блок управления, блок сопоставления, станцию управления двигателем станка-качалки и систему телемеханики, причем выходы блока сопоставления подключены соответственно к входам блока управления, станции управления двигателем станка-качалки н системы телемеханики, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено интегратором, двумя ключами, регистратором, двумя датчиками крайних положений, связанными с входами блока управления, выходы которого соединены с датчиком усилия, управляющими входами обоих ключей и регист.ратором, причем выход датчика усилия включен к входу интегратора через первый ключ, выход интегратора под,ключен к входам регистратора и блока сопоставления, а второй ключ включен между вторым входом интегратора и его выходом.

1048167

Изобретение относится к устройствам, используемым в области нефтедобычи, предназначенным для автоматического диагностирования состояния скважинной ш.анговой насосной установки в процессе ее работы. 5

Известно устройство для диагностирования режима работы скважинной штанговой насосной установки, содержащее датчик усилий с выходным сигналом в виде линейного .перемещения, фиксируемого одной координатой регйстратора и датчик перемещений с выходным сигналом, связанным с перемещением,диаграммной ленты регистратора (1). .6

Недостаток этого устройства для диагностирования режима работы скважинной штанговой насосной установки состоит в невозможности осуществления автоматического диагностирования состояния насосной установки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического диагностирования состояния скважинной штанговой насосной установки, содержащее датчик усилия,блоь

25 управления, блок сопоставления,,станцию управления двигателем станка-качалки и систему телемеханики, причем выходы блока сопоставления подключены соответственно к входам блока управления, станции управления двигателем станка-качалки и системы. телемеханики (2 j.

Недостаток устройства для автоматического диагностирования состояния 35 скважинной штанговой насосной установки состоит в том, что оно обладает узкими функциональными возможностями из-эа невозможности определения нарушений режима работы насоса, связан-40 ных, например, с обрывом штанг, естественным фонтанированием, снижением уровня нефти в скважине до приема насоса и т.д.

Цель. изобретения †. Расширение 45 функциональных возможностей °

Указанная цель достигается тем, что устройство для автоматического диагностирования состояния скважинной штанговой насосной установки, содержащее датчик усилия, блок управления, блок сопоставления, станцию управления двигателем станка-качалки и систему телемеханики, причем выходы блока .сопоставления подключены соответственно к входам блока управ- 55 ления, станции управления двигателем станка-качалки и системы телемеханики, сиабжено интегратором, двумя ключами, регистратором, двумя датчиками крайних положений, связанными с 60 входами блока управления, выходы которого соединены с датчиком усилия, управляющими входами обоих ключей и регистратором, причем выход датчика усилия включен к входу интегратоРа 65 через первый ключ, выход интегратора подключен к входам регистратора и блока сопоставления, а второй ключ включен между вторым входом интегратора и его выходом.

На фиг.l представлена функциональная схема устройства на фиг.2 временная зависимость приложенного к полированному штоку станка-качалки усилия, преобразованного в напряжение Оз„..

Устройство для автоматического, диагностирования состояния скважинной штанговой насосной установки состоит иэ датчика 1 усилия, предназначенного для преобразования усилия на полированном штоке (не показан) в напряжение, пропорциональное преобразуемому усилию, блока 2 управления, предназначенного для координации работы устройства в целом, блока

3 сопоставления, станции 4 управления двигателем станка-качалки (не показаны) и системы 5 телемеханики, причем выходы блока 3 сопоставления подключены соответственно к входам блока 2 управления, станции 4 управления двигателем станка-качалки и системы 5 телемеханики.

Устройство снабжено интегратором

6, предназначенным для интегрирования выходного напряжения датчика

11 усилия, двумя ключами 7 и 8, первый иэ которых предназначен для задания длительности интегрирования, а второй — для возврата интегратора б в исходное положение, регистратором 9 напряжения и двумя датчиками 10 и

11 крайних положений, первый из которых - верхнего крайнего положения, а второй — нижнего крайнего положеИия, предназначенные для оповещания блока 2 управления о прохождении точкой подвеса штанг (не показана) соответствующих крайних положений.

Датчики 10 и ll крайних положений связаны с входами блока 2 управлений, выходы которого соединены с датчиком

1 усилия, управляющими входами обоих ключей 7 и 8 и регистратором 9, причем выход датчика 1 усилия включен к входу интегратора б через первый ключ 7, выход интегратора 6 подключен к входам регистратора 9 и блока

3 сопоставления выходного напряжения интегратора б снапряжениями уставок, а второй ключ 8 включен между вторым входом интегратора б и его выходом.

Устройство для автоматического диагностирования состояния скважинной штанговой насосной установки работает следующим образом.

Приложенное к полированному штоку станка-качалки усилие преобразуется датчиком 1 усилия в напряжение

0з„. При прохождении точки подвеса штанг через крайнее нижнее положение

1048167

1)вых"" вх

35 (к) ВНИИПИ Заказ 7897/39 тираж 665 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 датчик 11 подает сигнал на блок 2 управления, который ключом 8 возвращает интегратор б в исходное положение (выходное напряжение интегратора равно нулю), а затем ключом 7 соединяет выход датчика 1 усилия с входом. 5 интегратора 6, на выходе которого действует напряжение равное

В момент времени ., точка подвеса штанг пРоходит веРхнее кРайнее положение, о чем датчиком 10 оповещается блок 2 управления. Последний при этом воздействует на датчик 1 усилия, из-за чего его выходное напряжение меняет знак на противоположный. Точка подвеса штанг, двигаясь вниз в момент времени 4, достигает нижнего крайнего положения, а напряжение на выходе интегратора б в это же время определяется зависимостью

25 где %„ - площадь фигуры ОАБВЕ (фиг.2);

%2- площадь фигуры ЕВГДЖ;

Ьш=мг„-cuг площадь фигуры АБВЗ ° в„(Ч связано однозначной зависимостью с усилием на полированном штоке, а . также однозначно связано. с перемещенном полированного штока, поэтому напряжение на выходе интегратора

Оâ ûõ (г) "а F(A„ ) функционально зависит от работы, производимой полированным штоком A кш т

В момент 12 датчик 11 нижнего крайнего положения воздействует на блок 2 управления, который, во-первых, ключом 7 блокирует интегратор 6, из-за чего в течение времени от

2 до + напряжение выхода интегратора б остается равным 0,„(1 ) и вовторых, разрешает работу регистратора 9 и блрка 3 сопоставления. Регистратором 9 фиксируется значение 0 (1 1 вь!х а в блоке 3 сопоставления уровень

ОВЬ,„(С2) сравнивается с напряжениями уставок. Результат сравнения подается в систему 5 телемеханики и передается на диспетчерский пульт. В случае, когда Uâûõ(t ) с О блоком 3 сопоставления вйдается команда на остановку станка-качалки.

Последняя передается на диспетчерский пульт как сигнал аварии, если условие Овых (к.г) (U < „устойчиво выполняется при неоднократном автоматическом запуске через определенный интервал времени, задаваемый станцией 4 управления двигателем станка-качалки.

Предлагаемое устройство позволяет. осуществлять прямой контроль нагрузки в точке подвеса штанг, непосредственно связанных с плунжером скважннного насоса. Это позволяет точно, безошибочно, с автоматической расшиф- ровкой определять режим работы насоса.