Устройство управления процессом депарафинизации труб скребками

Устройство управления процессом депарафинизации труб скребками

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцмвлмстмчесимх

Республик

О П И С А Н И Е «»905437

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 } Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.02.79 (21) 27277бб/22-03 (51)M. Кл.

Е 21 В 37/02

В 08 В 9/00 с присоединением заявки РЙ—

3Ъаудврстввнный комитет

А . С. артенев, В. И. Горбунов и Г. И. Поляков

Специальное проектно-конструкторское бюро Всесоюзного.. объединения

"Союэнефтеав томатика" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ ТРУБ СКРЕБКАМИ

Изобретение относится к автоматизации нефтедобычи и может быть использовано при построении установок депарафинизации труб скребками.

Известно электрическое устройство управ5 пения процессом депарафиниэации труб скребками, содержащее датчики предельных максимальной и минимальной нагрузок, датчик глубины спуска, реле времени, датчик верхнего положения скребка и схему управления, вклю10 чающчю в себя триггер включения и триггер реверса (1) .

Недостатком данного устройства является то, что команды на отключение двигателя формируются при срабатывании датчиков, как ми13 нимальной, так и максимальной нагрузок.

Это вызывает значительные динамические перегрузки оборудования установки депарафиниэации.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство управления процессом депарафинизапии труб скребками, содержащим датчик максимальной нагрузки, датчик глубины спуска, реле времени, датчик верхнего положения скребка, триггер включения, триггер реверса и формирователь стопового импульса (2) .

Недостатками данного устройства являет— ся то, что во время процесса депарафиниза. ции в случае застревания скребка при ее подъеме, срабатывает датчик максимальной нагрузки и немедленно вырабатываются сигналы отключения двигателя и аварии. Восстановление выполняемых функций устройством управлени и продолжение процесса депарафиниэации возможно только после ликвидации застревания скребка вручную. Это приводит к нарушеничм цикла очистки труб, а в связи с этим, к дополнительному эапарафиниро-ванию труб и к непроизводительным простоям скважин, связанным с их очисткой.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее электродвигатель, силовую цепь коммутации, датчик глубины спуска, датчик максимальной нагрузки, триггер реверса, триггер включения и формирова5437

10

3 90 тель столового импульса, снабжено тактовым генератором, двумя схемами 2И, тремя многовходовыми схемами И, схемой ЗИ с двумя инверсными входами, схемой ЗИЛИ, двумя счетчиками импульсов, счетчиком импульсов циклов и триггером с динамическим входом включения, при этом схема ЗИЛИ входом подключена к датчикам губины спуска и максимальной нагрузки и к дополнительному выключающему входу триггера реверса, а выходом подключена ко входу формирователя стопового импульса, выход которого подключен к первому входу первой схемы 2И, второй вход которо" подключен к датчику максимальной нагрузки и к дополнительному включающему входу триггера реверса, подключенного выходом к силовой цепи коммутации, соединенной входами с триггером включения, триггером реверса и формирователем стопового импульса, а выходом — с электродвигателем, причем выход первой схемы 2И подключен к динамическому входу включения триггера включения, вход выключения которого соединен с дополнительным выключающим входом триггера реверса, а выход этого триггера подключен через первый вход последовательно включенной второй схемы 2И и счетный вход первого счетчика импульсов к первой многовходовой схеме И, выход которой подключен к выключающему входу триггера включения, ко входу установки в "ноль" первого счетчика и счетному входу счетчика импульсов циклов, подключенному через вторую многовходовую схему И к выключающему входу триггера включения, причем второй вход второй схемы 2И подключен к тактовому генератору, к которому подключен неинверсный вход одной из схем И, выход которо через счетный вход второго счетчика импульсов и третью многовходовую схему И подключен к первому инверсному входу схемы ЗИ и входу установки в * ноль" счетчика импульсов циклов, а второй инверсный вход схемы ЗИ подключен ко входу установки в "ноль" второго счетчика импульсов и к выходу триггера реверса.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчики 1 глубины спуска и максимальной нагрузки 2, два триггера — триггер 3 реверса и триггер 4 включения, схему ЗИЛИ 5, формирователь 6 столового импульса, силовые цепи 7 коммутации, электродвигатель 8,,схему 2И 9, схему

10 задержки, включающую в себя P триггер

11, схему 2И 12, счетчик 13 и схему И 14, счетчик 15 циклов со схемой И 16, фильтр 17, нижних частот, содержащий схему ЗИ с двумя инверсными входами 18 и счетчик 19 с

)$

ЗО

4»

5О

55 подключенной к выходу схемой И 20. Синхронизация элементов схемы осуществляется тактовым генератором 21.

Пуск устройства происходит при подаче сигнала управления на входы триггеров 3 и 4, при этом через силовые цепи коммутации происходит включение двигателя 8 и спуском скребка начинается процесс депарафинизации.

При достижении скребком заданной глчбины спуска, сработает датчик 1 глубины. Сигналом этого датчика включается триггер 3 реверса, изменяющи через силовые цепи 7 коммутации направление вращения двигателя 8 и одновременно через схему ЗИЛИ 5 формирователем 6 стопового импульса подается стоповой импульс для кратковременной остановки двигателя, По окончании столового импульса вращение двигателя 8 происходит в обратном направлении, что приводит к подъему скребка. В случае застревания скребка на подъеме, возрастает нагрузка на двигатель 8, при достижении ее заданной величины сработает датчик 2 максимальной нагрузки. Сигнал этого датчика изменит состояние триггера

3 реверса и через схему ЗИЛИ 5 и уже известный формирователь 6 вновь сформирует столовый импульс. По окончании стопового импульса включится двигатель н, через схему 2И 9, установится в "l" триггер 11 элемента 10 задержки. При этом двигатель 8 включается на спуск, а генератор 21 через схему 2И заполняет счетчик 13. Импульс с выхода схемы И 14 появится тогда, когда счетчик заполнится заданным количеством импульсов, отсчитав нужную величину задержки.

Моме гг появления этого импульса фиксирует конец спуска. При этом триггер 3 реверса изменяет свое состояние на противоположное, формирователь б стопового импульса выдает на силовые цепи коммутации стоповый импульс, а счетчик 15 изменяет состояние на а единицу, схема 2И 9 закрывается и импульс на вход элемента 10 задержки не поступает, так как перегрузка ликвидирована и датчик 2 сигнала не выдает. По окончании столового импульса начнется подъем скребка. За счет полученного кратковременного спуска, положение скребка в полости трубы относитель»о препятствия изменяется и возможен его проход и завершение цикла очистки. Если же прохождение скребка не произошло, то вновь срабатывает датчик 2 максимальной нагрузки и описанный ранее процесс повторяется, Произойдет новый кратковременный спуск, при котором состояние счетчика 15 изменится еще на единицу. Так будет продолжаться до тех пор, пока, либо скребок пройдет препятствие, либо произойдет заполнение элемента 10 задержки до момента сра905437 батыванип схемы И 16. В первом случае появление нового импульса на выходе элемента

10 задержки возможно через достаточно длительный промежуток времени, в течение которого через схему ЗИ 18 заполнится счет- 5 чик 19 фильтра 17.нижних частот и через схему И 20 установки в нуль счетчик 15, подготовив его к новому циклу спуско-подьемных операций. Во втором — произойдет заполнение счетчика 15 до срабатывания схе- 1О мы И 20, опрокидывания триггера 4 включения и выдачи с выхода схемы И 16 аварийного сигнала, По сравнению с известным применение. предлагаемого устройства позволяет сократить >s количество аварийных ситуаций, возникающих при депарафинизации труб скребками и связанных с застреванием скребка и необходимостью его извлечени, что в конечном итоге повышает надежность установки денарафинизации, и, следовательно, улучшает эксплуатационные параметры скважины, оборудованной такой установкой. Каждое аварийное. застревание скребка сопровождается необходимостью проведения ремонтных работ по извлечению 25 его из подъемных труб и очистки их от парафина. На производство такой работы затрачивается около 24 бригадочасов. При этом помимо, твердых затрат, связанных с ремонтом, скважина оказывается простаивающей, в тече- зо ние не менее 3-х суток, что, при механизированном способе добычи, сопровождается потерей сотен кубических метров нефти от каждой скважины.

Формула изобретения

Устройство управления процессом депарафинизации труб скребками, содержащее электродвигатель, силовую цепь коммутации, датчик 4о глубины спуска, датчик максимальной нагрузки, триггер реверса, триггер включения и формирователь столового импульса, о т л.и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено тактовым генератором, двумя схемами 2И, тремя-многовходовыми схемами И, схемой ЗИ с двумя инверсными входами, схемой ЗИЛИ, двумя счетчиками импульсов, счетчиком импульсов

I циклов и триггером с динамическим входом включения, при этом схема ЗИЛИ входом подключена к датчикам глубины спуска и максимальной нагрузки и к дополнительному выключающему входу триггера реверса, а выходом подключена ко входу формирователя столового импульса, выход которого подключен к первому входу первой схемы 2И, второй вход которой подключен к датчику максимальной нагрузки и к дополнительному включающему входу триггера реверса, подключенного выходом к силовой цепи коммутации, соединенной входами с триггером включения, триггером реверса и формирователем стопового импульса, а выходом — сэлектродвигателем, причем выход перво* схемы 2И подключен к динамическому входу включения триггера включения, вход выключения которого соединен с дополнительным выключающим входом триггера реверса, а выход этого триггера подключен через первый вход последовательно включенной второй схемы 2И и счетный вход первого счетчика импульсов к первой многовходовой схеме И, выход которой подключен к выключающему входу триггера включения, к входу установки в "ноль" первого счетчика импульсов и к счетному входу счетчика о импульсов циклов, подключенному через вторую многовходовую cxeMv И к выключающему входу триггера включения, причем второй вход второй схемы 2И подключен к тактовому генератору, к которому подключен неинверсный вход одной из схем И, выход которой через счетный вход второго счетчика импульсов итретьюмноговходовую схему И подключен к первому инверсному входу. схемы

ЗИ и входу установки в "ноль" счетчика импульсов циклов, а второй инверсный вход схемы ЗИ подключен к входу установки в "ноль" второго счетчика импульсов и к выходу триг-. гера реверса.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Кублановский А. Б. Автоматизация и телемеханизация добычи нефти, И., 1958, с. 168-170.

2. Кулизаде К. Н. Электрооборудование в нефтедобыче, Баку, 1960, с. 480 — 585 (прототип) .

905437

Составитель Г. Данилова

Техред И.Нинц

Корректор Г. Назарова

Редактор К, Воловик

Тираж 623

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рау иская наб,, д. 4/5

Поднисное

3 каз 313/45

Филиал ППП "Патент", г Ужгород, ул. Проектная, 4