Дата опубликования описания 23.10.81 (53) УДК622.243.. (088.8) нефтегазовый научно-исследовательский институ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ГЛУБИННОНАСОСНОЙ УСТАНОВКОЙ НЕФТЯНОЙ

СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для автоматического управления работой глубиннонасосной установки нефтяных скважин.

Известно устройство для автоматического управления работой глубиннонасосной установки нефтяных скважин, содержащее датчик усилия, блок отключения двигателя станка-качалки, блок управления операциями, выходы которого подключены ко входам счетчика длительности импульса датчика усилий,;счетчика циклов работы насоса и счетчика числа циклов незаполнения насоса, схему совпадения, схемы сравнения, фиксатор нулевого уровня и формирователь напряжения сети. Устройство автоматически задает .время накопления жидкости, по истечении которого включает электродвигатель станка".качалки к работе.

При снижении динамического уровня жидкости в затрубном пространстве до приема насоса устройство отключает электродвигатель станка-качалки от сети. Далее устройство переходит к выдержке времени накопления жидкости и цикл повторяется (1 ).

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет управлять работой глубиннонасосной установки при одновременно-раздельной эксплуатации нефтяных пластов.

Известно устройство для автоматического управления работой глубиннонасосной установки нефтяных скважин при одновременно раздельной эксплуатации, содержащее датчик усилия, блок постоянного напряжения, блок сравнения, формирователь напряжения, счетчик числа отключений, блок ввода, -счетчик числа отключений, счетчик временного интервала, схемы совпадения, выходной триггер и исполнительное реле (2).

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет

875003 обнаружить неисправности, возникающие в насосах в процессе их работы.

Кроме того, оно не дает возможность отнести неполадки к верхнему или ниж-. нему из насосов. 5

Цель изобретения вЂ” расширение функциональных,воэможностей устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным блоком сравнения, дополнитель- 10 ным счетчиком временного интервала и двумя фиксаторами, при этом выход датчика усилия подключен к входам фиксаторов, выходы которых соответственно подключены к входам блока уп- 15 равления„ один иэ входов которого подключен к выходу дополнительного блока сравнения, причем другой выход . блока управления подключен к выходу дополнительного счетчика временно. го интервала, а выходы основного и дополнительного счетчиков временного интервала подключены к входам дополнительного блока сравнения.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 усилия, блок 2 постоянного напряжения, основной блок 3 сравнения, формирователь 4 напряжения, блок 5 управления, блок 6 ввода, блок 7 индикации, счетчик 8 числа отключений, основной счетчик 9 временного интервала, схемы 10-12 совпадения, выходной триггер 13, исполнительное реле 14, первый фиксатор 15, второй фиксатор 16, дополнительный счетчик 17 временного интервала, дополнительный блок

18 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что в исходном состоянии работают оба насоса (верхний и нижний) глубиннонасосной установки

УГР. С помощью блока 6 ввода запускается устройство и с выхода блока б в. блок 5 управления поступает соответствующий сигнал. Сигнал с выхода датчика 1 усилия одновременно поступает на вход первого фиксатора 15 и второго фиксатора 76. Первый фиксатор

15 фиксирует положительную часть сигнала усилия на нулевом уровне, а второй фиксатор 16 фиксирует отрицательную часть сигнала усилия на нулевом уровне. В момент времени, когда поло- ss жительная часть импульса датчика усилия начинает превышать нулевой уровень, .сигнал с выхода блока 5 управления поступает на вход дополнительного счетчика 17 временного интервала, который заполняется импульсами с выхода формирователя 4 напряжения. Заполнение счетчика 17 прекращается в момент времени, когда положительная часть импульса датчика усилия снижается до нулевого уровня. Таким образом дополнительный счетчик 17.временного интервала подсчитывает длительность заднего фронта импульса датчика усилия. В дополнительном блоке 18 сравнения производится сравнение значений величин времени указанных фронтов импульсов датчика.

Если длительности фронтов равны, то это означает, что оба насоса работают нормально, т.е. не имеются неисправности в их работе. В этом случае на выходе дополнительного блока 18 сравненця вырабатывается соответствующий сигнал, который.-, пройдя через блок 5 управления, поступает на вход блока 7 индикации, который информирует о нормальной работе обоих насосов.

Если же .длительности фронтов неравны, то это означает, что один из насосов (верхний или нижний работает ненормально, т.е. имеется неисправность в их работе. В этом случае на выходе дополнительного блока 18 сравнения вырабатывается соответствующий сигнал, который поступает в блок 5 управления, далее блок 5 управления вырабатывает сигнал, который.поступа- ет в блок 7 индикации.. Блок 7 .индикации сначала информирует о существовании неисправности в насосах. Далее для выявления неисправности в верхнем нли нижнем насосе блок управления 5 вырабатывает сигнал об. отключении верхнего насоса. Этот сигнал поступает на вход выходного триггера 13, переключает его, s результате чего срабатывает исполнительное реле 14 и отключает электродвигатель станка-качалки от сети. По истечении заданного времени остановки электродвигателя станка-качалки, которое подсчитывается основным счетчиком 9 временного интервала, на выходе схемы 12 совпадения вырабатывается импульс, который поступает на вход выходного триггера 13, переключает егоS исходное состояние и запускает электродвигатель станкакачалки. После этого в течение од" ного периода работы глубинного насо875003 - 6 са в блоке 3 сравнения происходит сравнение сигнала, получаемого на выходе датчика l усилия, с напряжением, получаемым на выходе блока 2 постоянного напряжения. По истечении периода работы глубинного насо- . са, который подсчитывается основным счетчиком 9 временного интервала, на выходе схемы ll совпадения получается импульс, который поступает 1о в блок 5 управления. При этом, если команда "Отключить верхний насос", не исполнена и продолжают работать оба насоса, то на выходе блока 3 сравнения получается сигнал, который поступает в блок 5 управления и процесс отключения глубиннонасосной установки до заданного числа и раз повторяется. Число отключений глубиннонасосной установки подсчитывается счетчиком 8. При достижении содержимого счетчика 8 числа Я на выходе схемы 10 совпадения получа" ется сигнал, который поступает,в блок

5 управления, который вырабатывает сигнал, поступающий в блок 7 индикации, последний информирует о том, что отключатель верхнего насоса не работает.

При исполнении команды "Отключить верхний насос", на выходе блока 3 сравнения сигнал не поступает. В этом . случае устройство начинает проверять исправность нижнего насоса. При этом, аналогично проверке исправности обоих насосов,. сигнал с выхода датчика 1 усилия одновременно поступает на вход первого фиксатора 15 и вто-. рого фиксатора 16. Опять первым фиксатором 15 фиксируется положительная 4 часть сигнала усилия на нулевом уровне, а второй фиксатор 16 фиксирует отрицательную часть сигнала усилия на нулевом уровне. В результате опять в основном счетчике 9 временного интервала подсчитывается длительность переднего фронта импульса датчика усилия при работе только нижнего насоса, а в дополнительном счетчике 17

/ временного интервала подсчитывается длительность заднего фронта импульса датчика усилия. В дополнительном блоке 18 сравнения производится сравнение их значений. Если они равны, то это означает, что нижний насос работает нормально, но имеется неисправность н верхнем насосе. Об этом информирует блок 7 индикации. Если же не равны, то это означает, что имеется неисправность в нижнем на- сосе. Об этом также информирует блок

7 индикации.

Устройство построено на интегральных микросхемах.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления глубиннонасосной установкой нефтяной скважины, содержащее дат чик усилия, блок постоянного напряжения, блок сравнения, счетчик числа отключений, схемы совпадения, выходной триггер, исполнительное реле, блок ввода и формирователь напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно снабжено дополнительным блоком сравнения, дополнительным счетчиком временного интервала.и двумя фиксаторами, при этом выход датчика усилия подключен к входам фиксаторов, выходы которых соответственно подключены к входам блока управления, один из входов которого подключен к выходу дополнительного блока сравнения, причем другой выход блока управления подключен к входу дополнительного счетчика временного интервала, .а выход основного и дополнительного счетчиков временного интервала подключены к входам дополнительного блока . сравнения.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У .514945, an. Е 21 В 43/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2648122/03, кл. Е 21 В 47/00,.

1978.

875003

Составитель В.Варламов

Редактор Н.Лазаренко Техред М. Рейвес

Корректор Н.Стец

Подписное

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

Заказ 9284 55 Тираж 630

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Устройство для автоматического управления глубиннонасосной установкой нефтяной скважины

Устройство для измерения глубины скважины // 875001

Скважинная телеметрическая система // 872743

Устройство для выделения работающих интервалов пласта // 872742

Устройство для гидродинамических исследований в процессе воздействия паром на пласт // 872741

Способ определения глубины скважины // 872740

Прибор для измерения искривлений горизонтальных и наклонных скважин // 872739

Инклинометр // 872738

Автономный скважинный прибор // 872737

Устройство для определения износа долота в процессе бурения // 872736

Прибор для определения объемной доли и физических параметров нефти в пластовой жидкости // 2100592

Изобретение относится к нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промышленности, в частности к способам контроля содержания нефти в пластовой жидкости скважины в процессе ее эксплуатации

Прибор для определения объемной доли и физических параметров нефти в пластовой жидкости // 2100593

Способ определения азимута и зенитного угла скважины и гироскопический инклинометр // 2100594

Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано, например, для обследования нефтяных, газовых и геофизических скважин путем движения скважинного прибора в скважине в непрерывном или точечном режиме, при определении азимута и зенитного угла скважины

Скважинный термометр // 2100595

Изобретение относится к устройствам для измерения температуры в буровых скважинах

Установка для измерения и исследования продукции скважин // 2100596

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, а именно к области измерения продукции (дебита) различных категорий нефтяных скважин (мало-, средне- и высокодебитных) и определения фазного и компонентного составов

Бескарданный гироскопический инклинометр и способ выработки инклинометрических углов // 2101487

Устройство для измерения изменений внутреннего диаметра обсадных колонн // 2101488

Изобретение относится к средствам контроля технического состояния обсадных колонн в скважинах и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства

Телеметрическая система передачи и приема информации в процессе бурения // 2101489

Изобретение относится к геофизическим исследованиям

Способ обработки сигналов инклинометрических преобразователей (его вариант) // 2102596

Способ контроля состояния крепи скважины // 2102597

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к способам, применяемым для геофизических исследований скважин, и предназначено для технического состояния их крепи: обсадной колонны и цементного кольца в заколонном пространстве, а также спущенных в скважину насосно-компрессорных труб (НКТ)