Устройство для автоматической периодической эксплуатации малодебитных нефтяных скважин

 

О П И С А Н И Е 272230

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 26.Xl l.1967 (№ 1206009/22-3) 1<л 5а, 43/00 с .присоединением заявки ¹

Приоритет

МПК Е 21Ь 47,12

G 08с 19/00

УДК 654.942:622.323..52 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

Опубликовано ОЗ.Vl.1970. Бюллетень ЛЬ 19

Дата опубликования описания 10.IX.1970

ВС ECQ1-C.=, 1-I., >g

-ç.ü ° идт i

Б м . 1 |()

Г. А. А

Лгот оры изсбретения ли-Заде, P А. Багиров, В. П. Дьяконов и tO. В. гроицкии

Азербайджанский институт нефти и химии имени M. Азизбекова

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ

ЭКСПЛУАТАЦИИ МАЛОДЕБИТНЫХ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

Известны устройства для автоматической периодической эксплуатации малодебитных нефтяных скважин, содержащие реле времени, задающее время накопления, и блок автоматического отключения двигателя станка-качалки по заданному коэффициенту заполнения насоса, включающее датчики пути и усилия.

Предложенное устройство отличается тем. что датчик, пути подключен к схеме установки заданного коэффициента заполнения насоса, датчик усилия подключен к схеме слежения за ,коэффициентом заполнения насоса, а указанные схемы через электронный ключ подсоединены к триггеру пуска, к которому подключено реле времени и исполнительное реле. Это увеличивает надежность устройства.

Схема установки заданного коэффициента заполнения насоса выполнена в виде подключенных к датчику:пути сравнивающего блока и схемы запоминания максимума напряжения, причем выход .последнего через потенциометр, устанавливающий заданный коэффициент заполнения насоса, подключен к другому входу сравнивающего блока. Схема слежения за коэффициентовт заполнения насоса выполнена в виде подключенных к датчику усилий порогового блока и схемы запоминания максимума напряжения,,причем выход последней через потенциометр, регулирующий порог срабатывания порогового блока, подключен к порогоному блоку. Это обеспечивает плавную установку заданного коэффициента заполнения насоса и устраняет нестабильность напряжения с выхода датчика пути и нестабильность выходного напряжения датчика усилия.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — блок-схема блока установки заданного коэффициента заполнения пасоса; на фиг. 3 — блок-схема блока слежения за ко10 эффпциентом заполнения насоса; на фиг. 4 и

5 — временные диаграммы, поясняющие раооту устройства; на фиг. 6 — идеализированная дпнамограмма скважины при работе насоса с полным заполнением.

15 Устройство состоит из датчика пути 1, датчика усилий 2, блока 8 установки заданного коэффициента заполнения насоса, олока 1 слежения за коэффициентом заполнения насоса, электронного ключа 5, триггера 6 пуска и

20 остановки пасоса, реле времени 7„задающего время накопления нефти в скважине, исполнительного реле 8. Блок установки заданного коэффициента заполнения насоса включает схему запоминания 9 максимума напряжения

25 от датчика пути, потенциометр 10, задающий заданный коэффициент заполнения насоса, и сравнивающее устройство 11. Блок слежения за коэффициентом заполнения насоса содержит схему запоминания максимугма напряже30 ния Т татчика усилия 12, потенциомстр 18, 272230 задающий, порог срабатывания порогового устройства, и пороговое устройство 14.

При работе насоса с неполным заполнением динамограмма скважины искажается (см. пунктирную линию на фиг. 6). Отрезок пути

Н соответствует полному ходу,плунжера насоса, а отрезок h соответствует ходу плунжера в жидкости (высота столба жидкости в рабочей части насоса) . Коэффициент заполнения насоса равен

Кзап—

Н

В течение времени прохождения плунжером пути h усилие в штангах минимально и соответственно минимально напряжение на выходе датчика усилия.

Блок 4, следящий за коэффициентом заполнения К„„, вырабатывает импульс длительностью t„„, соответствующей длительности хода плунжера на участке h. Блок 8, задающий коэффициент заполнения, вырабатывает короткий импульс, смещенный относительно заданного фронта импульса 1„„на определенное время t„,,,устанавливаемое органом регулировки в блоке 8.

Последовательность работы устройства следующая.

Реле времени вырабатывает импульс, переключающий триггер 6 в положение, при котором включается исполнительное реле 8 и двигатель насоса скважины. Время t „устанавливается равным времени 1„„при заданном коэффициенте заполнения, В начале работы

К„„больше заданного, поэтому t „„) t

Импульс l„„с блока 4 запирает ключ 5 и импульс с блока 8 не проходит на триггер.

По мере откачки жидкости К„„и соответственно время 1„„начинают уменьшаться. Как только 1„„уменьшится ниже заданной величины 1 „ импульс с блока 8 начнет проходить через ключ 5, так как запирающий импульс с блока 4 .приходит с запаздыванием и не успевает запереть ключ 5. Импульс с блока 8, пройдя через, ключ 5, сбрасывает триггер 6 в положение,,при,котором выключается исполнительное реле и двигатель насоса. В момент переброса триггера на реле времени 7 поступает пусковой импульс и включает реле. Через время, равное времени накопления нефти t „„„ реле 7 вновь выдает импульс, перебрасывающий триггер в состояние,:при котором двигатель насоса включается. Цикл работы повторяется.

Формы напряжения в различных точках устройства .при его работе показаны на временных диаграммах (см. фиг. 4 и 5); а — форма напряжения на выходе датчика пути; б — форма напряжения на выходе датчика усилия; в — импульс с выхода блока 8; г — импульс с выхода блока 4; д — импульс на выходе ключа 5; е — напряжение на выходе пускового триггера.

Фиг. 4 характеризует работу устройства при ,коэффициенте заполнения, большем заданного.

Фиг. 5 характеризует работу при коэффициенте заполнения, меньшем заданного, Видно, что импульсы (пап и t усу фомируются при сравнении напряжений с выхода датчиков с опорным напряжением U». При этом блок 8 работает следующим образом (см. фиг. 2).

Напряжение с выхода датчика пути подается на сравнивающее устройство 11 и схему 9 запоминания максимума, на выходе которой образуется напряжение U . Это напряжение подается через потенциометр 10 на второй вход сравнивающего устройства. Таким ооразом, последнее сравнивает текущее значение напряжения с датчика с опорным напряжением U», составляющим часть напряжения

UM. Потенциометром 10 можно изменять величину U» однако при этом всегда сохраняет20 ся пропорциональность между У„и U». Если напряжение на выходе датчика будет изменяться, то соответственно изменится и уровень

У». При этом длительность t не зависит от напряжения на выходе датчика. Потенциометр

10 задает заданный коэффициент заполнении.

Аналогично,выполнен блок 4. Его отличие от блока 8 заключается в том, что в нем применено пороговое устройство 14 с регулируемым при помощи потенциометра 18 порогом

30 срабатывания. Это обеспечивает четкое выделение на выходе блока 4 импульса длительностью 1 „. Работа блока 4 не зависит от уровня йапряжения датчика усилия.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматической периодической эксплуатации малодебитных нефтяных

40 скважин, содержащее реле времени, задающее время накопления, и блок автоматического огключения двигателя станка-качалки по заданному коэффициенту заполнения насоса, включающее датчики пути и усилия, отличающееся

4> тем, что, с целью увеличения надежности устройства, датчик пути подключен к схеме установки заданного коэффициента заполнения насоса, датчик усилия подключен к схеме слежения за коэффициентом заполнения насоса, а указанные схемы через электронный ключ подсоединены к триггеру пуска, к которому подключено реле времени и исполнительное реле.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения плавной установки заданного коэффициента заполнения насоса и устранения нестабильности напряжения с выхода датчика пути, схема установки заданного коэффициента заполнения насоса выполнена в

60 виде подключенных к датчику пути сравнивающего блока и схемы запоминания максимума напряжения, причем выход последнего через потенциометр, устанавливающий заданный коэффициент заполнения насоса, подключен к

65 другому входу сравнивающего блока.

272230

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью устранения нестабильности выходного напряжения датчика усилия, схема слежения за коэффициентом заполнения насоса,Bûï0ëHåíà в виде подключенных к датчику усилий порогового блока и схемы запоминания максимума напряжения, причем выход последней через потенциометр, регулирующий порог срабатывания порогового олока, подключен к пороговому блоку.

2?2230 1»

Г .Г

9 а.о

Усилие Р

Фиа.E (с сз авн п.ль А. Назаретога

Редактор О. Филиппова Техред А, А. Камышникова Коррекгор Н. А. Митрохина

Заказ 2430i9 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по д лам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

3!осква, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, вр. Сапунова, 2