RU2160385C1 - Remote load indicator reading system of oil-well sucker-rod pumps - Google Patents
Remote load indicator reading system of oil-well sucker-rod pumps Download PDFInfo
- Publication number
- RU2160385C1 RU2160385C1 RU99127190A RU99127190A RU2160385C1 RU 2160385 C1 RU2160385 C1 RU 2160385C1 RU 99127190 A RU99127190 A RU 99127190A RU 99127190 A RU99127190 A RU 99127190A RU 2160385 C1 RU2160385 C1 RU 2160385C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- polished rod
- force
- series
- measuring
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к устройствам диагностирования состояния скважинной штанговой насосной установки и может быть использовано в информационно-измерительных системах для объектов нефтяной промышленности. The invention relates to oil production, in particular to a device for diagnosing the condition of a well sucker rod pump unit and can be used in information-measuring systems for oil industry facilities.
Известно устройство диагностирования скважинных штанговых насосов, содержащее датчики хода и усилия, коммутатор, линию связи, селектор для разделения каналов, приемные тракты измерения хода и усилия, блоки масштабирования и селектирования признаков, вычислительное устройство (авт.св. N 823636, МКИ F 04 B 47/02, 23.04.81, БИ N 15). A device for diagnosing borehole sucker rod pumps containing stroke and force sensors, a switch, a communication line, a selector for separating channels, receiving paths for measuring stroke and force, scaling and feature selection units, a computing device (autosw. N 823636, MKI F 04 B 47/02, 04.23.81, BI N 15).
Устройство позволяет диагностировать вид неисправности скважинных штанговых насосов. Однако качество диагностики работы глубинных насосов невысоко из-за влияния привода глубинного насоса на формирование динамограммы. The device allows you to diagnose the type of failure of sucker rod pumps. However, the quality of diagnostics of the operation of deep pumps is low due to the influence of the drive of the deep pump on the formation of a dynamogram.
Известна система телединамометрирования глубинных насосов, содержащая контролируемый и приемные пункты, соединенные каналом связи, контролируемый пункт включает установленные на каждой глубинно-насосной установке датчики усилий и положения. Приемный пункт содержит блок регистратора динамограмм в виде селектора для разделения каналов измерения усилия и хода и блока адаптирующихся колебаний, состоящий из блока измерения периода хода полированного штока, генератора синусоидальных колебаний и интегратора (авт.св. N 1731987, МКИ F 04 B 47/02, 07.05.92, БИ N 17). A known system for teledynamic metering of deep pumps, comprising a monitored and receiving points connected by a communication channel, the monitored point includes force and position sensors installed on each deep pump installation. The receiving station contains a dynamogram recorder unit in the form of a selector for separating the force and stroke measuring channels and an adaptive oscillation unit, consisting of a polished rod stroke period measuring unit, a sinusoidal oscillation generator and an integrator (ed. St. N 1731987, MKI F 04 B 47/02 07.05.92, BI N 17).
Система позволяет исключить влияние индивидуальных различий в технологическом оборудовании скважин, а регистрация зависимостей, по которым определяются технологические и технические параметры глубинно-насосных установок, позволяет повысить точность и надежность. The system allows to exclude the influence of individual differences in the technological equipment of the wells, and the registration of dependencies, which determine the technological and technical parameters of deep-well pumping plants, can improve accuracy and reliability.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении требуемого технического результата, заключается в недостаточной надежности работы системы и высоких затратах, которые обусловлены установкой на каждую скважину датчика положения, кроме того, канал связи имеет низкую производительность работы из-за его большой загрузки. The reason that prevents obtaining the required technical result in a known technical solution is the insufficient reliability of the system and the high costs that are associated with the installation of a position sensor on each well, in addition, the communication channel has low performance due to its large load.
Сущность изобретения. Изобретение направлено на создание устройства, позволяющего повысить надежность работы системы и снизить затраты за счет упрощения системы телединамометрирования глубинных насосов. SUMMARY OF THE INVENTION The invention is aimed at creating a device that allows to increase the reliability of the system and reduce costs by simplifying the teledynamic metering system of deep pumps.
Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в том, что введение в приемный пункт блока определения положения полированного штока, который фиксирует цикл начала и периода хода полированного штока, позволило упростить систему, так как отпала необходимость в установке в контролируемом пункте на каждой глубинно-насосной установке датчиков положения и селекторов, уменьшается нагрузка на канал связи, что приведет к повышению надежности и уменьшению стоимости системы. The technical result, which mediates the solution of this problem, lies in the fact that the introduction to the receiving point of the polishing rod position determination unit, which fixes the cycle of the beginning and the polished rod stroke period, made it possible to simplify the system, since there was no need to install a controlled point at each depth pump installation of position sensors and selectors, the load on the communication channel is reduced, which will lead to increased reliability and lower cost of the system.
Данный технический результат достигается за счет того, что в систему телединамометрирования глубинных штанговых насосов, содержащую установленные на каждой глубинно-насосной установке датчики усилия, соединенные с коммутатором и через канал связи с приемным трактом измерения усилия, выход которого соединен с входом блока масштабирования, последовательно соединенного с блоком селектирования и вычислительным устройством, а также блок адаптирующихся колебаний, выполненный из последовательно соединенных блока измерения периода хода полированного штока, генератора синусоидальных колебаний и интегратора, выход блока адаптирующихся колебаний подключен к входу блока масштабирования, дополнительно введен блок определения положения полированного штока, выполненного из последовательно соединенных блока дифференцирования и блока формирования импульсов, при этом входом он соединен с приемным трактом измерения усилия, а выходом с блоком измерения периода хода полированного штока. This technical result is achieved due to the fact that in the teledynamic metering system of deep rod pumps containing the force sensors installed on each deep pump installation connected to the commutator and through a communication channel with a receiving path for measuring force, the output of which is connected to the input of the scaling unit connected in series with a selection block and a computing device, as well as a block of adaptive vibrations made of series-connected block measuring the period of the stroke of a polished rod, a sinusoidal oscillator and an integrator, the output of the block of adaptive vibrations is connected to the input of the scaling block, an additional block for determining the position of a polished rod made of series-connected block of differentiation and a pulse shaping unit is introduced, while the input is connected to the receiving path for measuring force an exit with the block of measurement of the period of the course of the polished rod.
На фиг. 1 приведена функциональная блок-схема системы телединамометрирования глубинных штанговых насосов. На фиг. 2 приведена временная зависимость сигналов, получаемых с датчика усилия. На фиг. 3 приведена временная зависимость сигнала, пропорционального производной сигнала (Uр), получаемого с датчика усилия, на фиг. 4 - временная зависимость сигналов, получаемых с блока определения положения полированного штока.In FIG. 1 shows a functional block diagram of a teledynamometry system for deep-well sucker rod pumps. In FIG. Figure 2 shows the time dependence of the signals received from the force sensor. In FIG. 3 shows the time dependence of the signal proportional to the derivative of the signal (U p ) received from the force sensor, FIG. 4 - time dependence of the signals received from the unit for determining the position of the polished rod.
Устройство содержит датчики 1 усилия по числу скважин, соединенные с коммутатором 2, и через канал 3 связи с приемным трактом измерения усилия 4, выход которого соединен с входом блока 5 определения положения полированного штока, состоящего из последовательно соединенных блока 6 дифференцирования и блока 7 формирования импульсов, выход блока 5 определения положения полированного штока соединен с входом блока 8 адаптирующихся колебаний, состоящего из последовательно соединенных блока 9 измерения периода хода полированного штока, генератора 10 синусоидальных колебаний и интегратора 11, входы блока 12 масштабирования соединены с выходами блока измерения периода хода полированного штока и приемным трактом измерения усилия, а выход - с входом блока 13 селектирования, выход которого соединен с входом вычислительного устройства 14. The device contains force sensors 1 by the number of wells connected to the switch 2, and through a communication channel 3 with a receiving force measuring path 4, the output of which is connected to the input of the polished rod
Блок 6 дифференцирования выполнен на базе операционного усилителя, например типа 140УД17, и предназначен для дифференцирования входного сигнала Uр.Block 6 differentiation is made on the basis of an operational amplifier, for example type 140UD17, and is designed to differentiate the input signal U p .
Блок 7 формирования импульсов выполнен в виде компаратора, выполненного на базе операционного усилителя 140УД17, и предназначен для вырабатывания импульсов в начале хода полированного штока. Block 7 pulse formation is made in the form of a comparator, made on the basis of the operational amplifier 140UD17, and is designed to generate pulses at the beginning of the stroke of the polished rod.
Система работает следующим образом. The system operates as follows.
Установленные на станках-качалках датчики усилия 1, представляющие собой, например, тензодатчик усилий типа ЛХ-412, в котором проволочные тензорезисторы соединены в мостовую схему, преобразуют информацию об усилии, приложенном к полированному штоку, в сигналы, которые с помощью коммутатора 2 передаются в канал связи 3. На приемной стороне сигналы поступают в тракт измерения усилия 4, откуда передаются на блок 12 масштабирования и на блок 5 определения положения полированного штока. Таким образом, на приемном пункте после тракта 4 измерения усилия организованы два тракта измерения усилия и хода, необходимые для контроля технического состояния штанговой глубинно-насосной установки. Сигналы Uр, получаемые на выходе тракта 4 измерения усилия, имеют вид, представленный на фиг. 2. На этой диаграмме показано время движения полированного штока вверх Tв и время движения полированного штока вниз Tн, а также T - период хода полированного штока. Эта временная зависимость Uр = f(t) в блоке 5 определения положения полированного штока дифференцируется блоком 6 дифференцирования. На выходе этого блока вырабатывается сигнал Uр' = f(t), изображенный на фиг. 3. Сигнал нагрузки на полированный шток (фиг. 2) в его крайнем нижнем положении характеризуется точкой А. Линия восприятия нагрузки АБ (фиг. 2) имеет хорошую крутизну и поэтому производная этой линии имеет крутой передний фронт, причем положение этого фронта во времени совпадает с точкой А (фиг. 3, точка А'). Следовательно, моменты нахождения полированного штока в крайнем нижнем положении могут быть четко определены с помощью блоков 6 дифференцирования и 7 формирования импульсов. Блок 7 формирования импульсов вырабатывает импульсы в моменты нахождения полированного штока в крайнем нижнем положении. Время между импульсами совпадает с периодом хода полированного штока (фиг. 4). Сигнал о начале хода и периоде хода полированного штока с тракта 4 измерения усилия поступает через блок 5 определения положения полированного штока на вход блока 9 измерения периода хода полированного штока блока 8 адаптирующихся колебаний. В качестве блока измерения периода хода полированного штока может быть использован таймер типа 1006ВИ1 с кварцевым генератором. В блоке 9 фиксируется значение времени T между двумя пришедшими сигналами о конечных положениях. Это время пропорционально времени хода полированного штока. Сигнал с блока 9 измерения периода хода полированного штока поступает на вход генератора 10 синусоидальных колебаний, который вырабатывает синусоидальные колебания с периодом T, равным периоду, заданному блоком 9 измерения периода хода полированного штока станка-качалки. В качестве генератора используют генератор низкой частоты, выполненный на интегральных микросхемах типа 561ЛА3. На выходе генератора 10 появляется сигнал, пропорциональный скорости V перемещения полированного штока. После интегрирования этого сигнала интегратором 11 на его выходе появляется сигнал, пропорциональный пути S, пройденному полированным штоком станка-качалки при возвратно-поступательном движении. Таким образом, блок 8 адаптирующихся колебаний вырабатывает сигналы, пропорциональные времени T, скорости V и пути перемещения S полированного штока насосной установки по двум параметрам, приходящим с блока 5 определения положения полированного штока: по началу хода и периоду хода полированного штока, а закон движения в виде "чистой" синусоиды формирует блок 8 адаптирующихся колебаний. При этом блок 8 адаптируется к параметрам T, V, S при подключении каждой глубинно-насосной установки. Сигналы с блока 8 адаптирующихся колебаний подаются на блок 12 масштабирования, на другой вход которого поступают сигналы из тракта 4 измерения усилия. В блоке 12 масштабирования сигналы усилия и хода приводятся к единому времени действия и единой максимальной амплитуде участка неизменной нагрузки, чтобы исключить влияние индивидуальных различий в технологическом оборудовании скважин. Блок 12 масштабирования выполнен на операционных усилителях типа 140УД17 и предназначен для приведения измеряемых параметров к единой системе измерения, выполняемой при тарировке. Сигнал с блока 13 селектирования признаков поступает на вычислительное устройство 14, где регистрируются зависимости "усилие-время", "усилие-скорость", "усилие-путь" и другие, по которым определяются технологические и технические параметры глубинно-насосных установок и их оборудования. Блок 13 селектирования выполнен на базе микросхемы запоминающих устройств типа СОЗУ 537 и интегральных микросхем типа 561ЛА3 и предназначен для селектрирования признаков исследуемых объектов.The force sensors 1 installed on the rocking machines, which are, for example, a strain gauge type LH-412, in which wire strain gauges are connected to a bridge circuit, convert information about the force applied to the polished rod into signals that are transmitted using switch 2 to communication channel 3. On the receiving side, the signals enter the force measuring path 4, from where they are transmitted to the scaling unit 12 and to the polished rod
В качестве вычислительного устройства 14 используется микропроцессор с энергонезависимой памятью и таймером, например типа DS 5000T, и предназначено для получения параметров, характеризующих работу насоса. As the computing device 14 uses a microprocessor with non-volatile memory and a timer, for example type DS 5000T, and is intended to obtain parameters characterizing the operation of the pump.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99127190A RU2160385C1 (en) | 1999-12-30 | 1999-12-30 | Remote load indicator reading system of oil-well sucker-rod pumps |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99127190A RU2160385C1 (en) | 1999-12-30 | 1999-12-30 | Remote load indicator reading system of oil-well sucker-rod pumps |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2160385C1 true RU2160385C1 (en) | 2000-12-10 |
Family
ID=20228571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99127190A RU2160385C1 (en) | 1999-12-30 | 1999-12-30 | Remote load indicator reading system of oil-well sucker-rod pumps |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2160385C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2213262C1 (en) * | 2002-06-10 | 2003-09-27 | Беляев Алексей Леонидович | Control complex of oil pump duty and production rate for deep-well sucker-rod pumping units |
| RU2221168C1 (en) * | 2002-06-10 | 2004-01-10 | Беляев Алексей Леонидович | Oil-well pumping equipment complex |
| RU2228459C2 (en) * | 2002-06-10 | 2004-05-10 | Беляев Алексей Леонидович | Sucker-rod deep-well pumping unit oil production control device |
| RU2526921C2 (en) * | 2009-06-15 | 2014-08-27 | Шаньдун Найн-Ринг Петролеум Машинери Ко., Лтд. | Pump rod smart monitoring system |
| RU2567567C1 (en) * | 2011-10-28 | 2015-11-10 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Plotting of borehole charts for deflected wells |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1330346A1 (en) * | 1986-03-24 | 1987-08-15 | Отдел Автоматизированных Систем Управления Ан Азсср | Apparatus for teledynamometric well sucker-rod pumps |
| SU1335678A1 (en) * | 1986-01-08 | 1987-09-07 | Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова | Apparatus for diagnosis of sucker-rod well pumps |
| SU1731987A1 (en) * | 1989-06-09 | 1992-05-07 | Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | System for remote dynamometer testing of deep pumps |
| SU1767225A1 (en) * | 1990-06-28 | 1992-10-07 | Специальное Конструкторское Бюро "Кибернетика" С Опытным Производством Института Кибернетики Азсср | Device for remote dynamometering deep-well pumping unit |
-
1999
- 1999-12-30 RU RU99127190A patent/RU2160385C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1335678A1 (en) * | 1986-01-08 | 1987-09-07 | Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова | Apparatus for diagnosis of sucker-rod well pumps |
| SU1330346A1 (en) * | 1986-03-24 | 1987-08-15 | Отдел Автоматизированных Систем Управления Ан Азсср | Apparatus for teledynamometric well sucker-rod pumps |
| SU1731987A1 (en) * | 1989-06-09 | 1992-05-07 | Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | System for remote dynamometer testing of deep pumps |
| SU1767225A1 (en) * | 1990-06-28 | 1992-10-07 | Специальное Конструкторское Бюро "Кибернетика" С Опытным Производством Института Кибернетики Азсср | Device for remote dynamometering deep-well pumping unit |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2213262C1 (en) * | 2002-06-10 | 2003-09-27 | Беляев Алексей Леонидович | Control complex of oil pump duty and production rate for deep-well sucker-rod pumping units |
| RU2221168C1 (en) * | 2002-06-10 | 2004-01-10 | Беляев Алексей Леонидович | Oil-well pumping equipment complex |
| RU2228459C2 (en) * | 2002-06-10 | 2004-05-10 | Беляев Алексей Леонидович | Sucker-rod deep-well pumping unit oil production control device |
| RU2526921C2 (en) * | 2009-06-15 | 2014-08-27 | Шаньдун Найн-Ринг Петролеум Машинери Ко., Лтд. | Pump rod smart monitoring system |
| RU2567567C1 (en) * | 2011-10-28 | 2015-11-10 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Plotting of borehole charts for deflected wells |
| US9897083B2 (en) | 2011-10-28 | 2018-02-20 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Calculating downhole cards in deviated wells |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6409476B2 (en) | Pumpjack dynamometer and method | |
| CA2082309C (en) | Portable well analyzer | |
| US5425623A (en) | Rod pump beam position determination from motor power | |
| US5318409A (en) | Rod pump flow rate determination from motor power | |
| US6176682B1 (en) | Pumpjack dynamometer and method | |
| US3602322A (en) | Fluid flow monitoring system for well drilling operations | |
| US3921152A (en) | Automatic data retrieval system for pumping wells | |
| US5372482A (en) | Detection of rod pump fillage from motor power | |
| US4129037A (en) | Apparatus for wear detection | |
| AU2013405149B2 (en) | Coriolis direct wellhead measurement devices and methods | |
| CN87106757A (en) | Flow measurement and monitoring system for positive displacement pumps and pumps equipped with the system | |
| RU2160385C1 (en) | Remote load indicator reading system of oil-well sucker-rod pumps | |
| SE455644B (en) | KIT TO MONITOR THE FUNCTION OF COMBUSTION ENGINE MECHANISMS AND DEVICE FOR PERFORMING THE KIT | |
| SU1731987A1 (en) | System for remote dynamometer testing of deep pumps | |
| CA3116804A1 (en) | System and method for operating downhole pump | |
| CN109632020A (en) | It can exclude the vortex-shedding meter measurement method of resonance interference | |
| RU2187723C1 (en) | System for diagnostics of hydraulic drive | |
| RU2168065C1 (en) | Method of diagnosis of sucker-rod pump equipment | |
| RU2168653C2 (en) | Device for diagnosis of state downhole pumping equipment | |
| RU2140538C1 (en) | Method of measurement of flow rate in nonuniform motion of liquid | |
| SU265809A1 (en) | DEVICE FOR RESEARCH OF MOLODEVITNSKY SCREWS | |
| RU2228459C2 (en) | Sucker-rod deep-well pumping unit oil production control device | |
| US4213740A (en) | Oilfield pump stroke monitor | |
| RU2190126C1 (en) | Method of diagnosing sucker-rod pump plants with known equilibrium state | |
| SU1028888A1 (en) | Device for diagnosticating rope-hole sucker-rod pumping plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091231 |