SK1692010A3 - Method of diagnosis and management of pumping oil or gas wells and device there of - Google Patents
Method of diagnosis and management of pumping oil or gas wells and device there of Download PDFInfo
- Publication number
- SK1692010A3 SK1692010A3 SK169-2010A SK1692010A SK1692010A3 SK 1692010 A3 SK1692010 A3 SK 1692010A3 SK 1692010 A SK1692010 A SK 1692010A SK 1692010 A3 SK1692010 A3 SK 1692010A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- pump
- simulation
- programmable controller
- unit
- dynamometer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 title 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 28
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/008—Monitoring of down-hole pump systems, e.g. for the detection of "pumped-off" conditions
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B51/00—Testing machines, pumps, or pumping installations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
Oblasť techniky
Vynález sa týka spôsobu diagnostikovania a riadenia čerpania ropných a plynových vrtov čerpaných hlbinným čerpadlom pomocou vrtnej simulačnej a riadiacej jednotky, pričom záťažové a polohové senzory riadiacej jednotky sú osadené na hladenom tiahle povrchového čerpadla a získané údaje sú spracovávané prostredníctvom programovateľného ovládača v reálnom čase do výstupnej animácie zobrazujúcej správanie a zaťaženie celého čerpacieho systému.
Doterajší stav techniky
Veľa štúdií a množstvo zariadení bolo zapojených do pokusov o zosúladenie doby chodu čerpacieho systému a prítoku suroviny z ložiska v snahe zabrániť stavu „fluid pound“. Ku stavu „fluid pound“ dochádza, keď sa podpovrchové objemové čerpadlo nestíha plniť čerpanou kvapalinou, pretože z ložiska neprúdi dostatočné množstvo do čerpacieho systému, aby naplnilo výpažnicu. Jednou z prvých použitých metód bolo priškrtenie karburátora spaľovacích motorov na plyn. S nástupom elektromotorov boli nasadzované časovače ako prostriedok k zapínaniu a vypínaniu čerpacích jednotiek v snahe kontrolovať nepriaznivé účinky objemového čerpania a vylúčiť „fluid pound“. Štandardom v tejto priemyselnej oblasti sa stalo použitie moderného regulátora pump-off stavov (stav prečerpania čerpacieho systému). Najpopulárnejšie z týchto zariadení zahŕňajú vytvorenie povrchovej, alebo dnovej dynamometrickej karty. Patent USA č. 3,306,210 popisuje jednu takú metódu. Povrchová dynamometrická karta je čisto krivkou závislosti zaťaženia a polohy hladeného tiahla na povrchu. S postupným nárastom prečerpania sondy sa znižuje zaťaženie čerpadla z dôvodu jeho nedostatočného plnenia. Výsledkom je zmenšená záťažová plocha na povrchovej dynamometrickej karte. Odmeria sa nastavená hodnota niektorých typov alebo ďalších typov plošných strát a sonda sa na vopred definovaný čas odstaví. Počas odstávky surovina z ložiska znova naplní prázdnu výpažnicu. Po skončení odstávky sa sonda opätovne naštartuje a proces sa opakuje. Patent USA č. 3,951, 209 popisuje metódu podobnú metóde popísanej v patentu č. 3,306,201, v ktorej sa meria plocha vnútri povrchovej dynamometrickej karty. Patent USA č. 4,583,915 popisuje zariadenie, ktoré meria plochu zvonku povrchovej dynamometrickej karty. Patent USA č. 3,343,409 a patent USA č. 5,252,031 popisujú postup, v ktorom sa zaťaženie a poloha na povrchu použijú pre výpočet krivky závislosti zaťaženia a polohy na dne vrtu. Väčšinou sa na túto závislosť odkazuje ako na dnovú dynamometrickú kartu. Táto metóda sa používa pre určovanie rôznych stavov a využíva sa pre riadenie a kontrolu stavu prečerpania (pump-off).
Nedostatky vyššie uvedených techník sa odvíjajú od zložitosti chápania a interpretácie povrchových a dnových dynamometrických kariet. Existuje množstvo podmienok, ktoré ovplyvňujú tvar a spoľahlivosť týchto zariadení, ktoré závisia výhradne na dynamometrických kartách. Človek by takmer musel byť školeným dynamometrickým analytikom, aby sa uistil, že tieto zariadenia sú riadne nastavené a správne interpretované, pretože vytvorená dynamometrická karta je najmenej jeden zdvih za aktuálnym stavom čerpadla. Toto oneskorenie je nežiaduce pre okamžité rozhodovanie zabezpečujúce plynulosť chodu čerpacieho systému. Použitie priamej simulácie presných stavov sondy pomôže obsluhe veľmi rýchlo pochopiť, interpretovať a komunikovať s čerpacím zariadením, navyše k možností ľahkého rozpoznania pump-off stavu (prečerpanosti), získanie diagnostiky sondy v reálnom čase a zobrazenie záťaží čerpacieho systému potom upozorní obsluhu a bude naprogramované na jeho odstavenie v prípade, že bude preťažený.
Podstata vynálezu
Uvádzané nedostatky sú v podstate odstránené spôsobom diagnostikovania a riadenia čerpania ropných alebo plynových vrtov a zariadením na vykonávanie spôsobu podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že prostredníctvom vrtnej simulačnej jednotky sa uskutočňuje diagnostikovanie a riadenie tak, že hodnoty záťaže na povrchu sú zhromažďované pomocou dynamometra umiestneného na nosnej tyči pripevnenej k hornej časti hladeného tiahla a hodnoty polohy na povrchu sú zhromažďované pomocou polohového senzora umiestneného na hladenom tiahle a sklonomera umiestneného na čerpacej jednotke alebo polohových senzorov usadených tak, aby zabezpečili spínanie počas cyklických pohybov čerpacej jednotky, ďalej aj predpokladané alebo nepriamo merané hodnoty polohy a záťaže, pričom získané údaje sa prenášajú bezdrôtovo do vrtnej simulačnej jednotky a následne animácia predstavujúca celý čerpací systém sa zobrazuje okamžite na miestnom displeji alebo prostredníctvom HMI alebo na prenosnom notebooku, počítači alebo na inom zariadení pripojenom na SCADA systém, a tiež zmeny stavov sondy a stavov čerpacieho systému sa zobrazujú v reálnom čase prostredníctvom priamej simulácie.
Vrtná simulačná jednotka uskutočňuje diagnostikovanie a riadenie hlbinného čerpadla v prípadoch, keď je na mieste ťažby využitá počítačovo generovaná dvoj a trojdimenzionálna simulácia alebo animácia, kde sú dáta o záťaži a polohe prenášané bezdrôtovo od koncového zariadenia, na základe výpočtov simulácie činnosti čerpadla vykonávaných v reálnom čase, kde je kolona piestníc a simulácia čerpadla a povrchová čerpacia jednotka zobrazená na dvoj alebo κΐ
Λ trojdimenzionálnom grafickom displeji, HMI alebo notebooku, počítači alebo na inom zariadení pripojenom na SCADA systém.
Vrtná simulačná jednotka uskutočňuje diagnostikovanie a riadenie hlbinného čerpadla, kde sú diagnostické údaje a záťažové hodnoty zobrazené v reálnom čase na grafickom displeji, HMI alebo notebooku, počítači alebo na inom zariadení pripojenom na SCADA systém, ďalej metódu detekcie a riadenia rýchlosti odčerpávania („pump-off“ stavu) alebo mieru naplnenosti („pump-fillage“ stavu) na hlbinnom čerpadle a metódu riadenia rýchlosti pohonu s premenlivou rýchlosťou alebo premenlivou frekvenciou na hlbinnom čerpadle a metódu diagnostikovania a riadenia hlbinného čerpadla kde je úroveň hladiny kvapalnej suroviny spolu s výpažnicou a potrubím, vo všetkých prípadoch z počítačovo generovanej dvoj alebo trojdimenzionálnej simulácie zobrazovanej na grafickom displeji, HMI alebo notebooku, počítači alebo na inom zariadení pripojenom na SCADA systém.
Zariadenie na uskutočnenie spôsobu pozostáva z čerpacej jednotky s motorom spojenej s podpovrchovým čerpadlom a kolonou piestníc, vyznačujúce sa tým, že je opatrené vrtnou simulačnou a riadiacou jednotkou, pozostávajúcou z programovateľného ovládača a spoločného puzdra, v ktorom je zjednotený / kombinovaný dynamometer s polohovým senzorom a mikroovládač, modul digitálneho rozhrania, menič napätia a batéria, pričom puzdro je bezdrôtovo a / alebo cez kábel spojené s programovateľným ovládačom, pričom dynamometer a polohový senzor môžu byť inštalované separátne a spojené s programovateľným ovládačom bezdrôtovo a / alebo prostredníctvom analógového a / alebo digitálneho kábla.
Alternatívne zariadenie sa vyznačuje tým, že vrtná simulačná a riadiaca jednotka pozostáva z programovateľného ovládača a je priamo spojená s motorom čerpacej jednotky prostredníctvom kábla.
Okrem monitorovania obsahu podpovrchového čerpadla a odstavovania zariadenia za účelom zabránenia „fluid pound“ stavu, sa zobrazuje živá a dynamická prezentácia celého systému. Úroveň hladiny kvapaliny sondy, sací tlak čerpadla, netesnosti čerpadla, diagnostika podpovrchového čerpadla a čerpacieho systému rovnako ako objemy vyťaženého plynu, ropy či vody sa vypočítavajú a naživo zobrazujú na displeji.
Pohony s premenlivou rýchlosťou alebo premenlivou frekvenciou sú bežne využívanou metódou pre urýchlenie alebo spomalenie produkcie sondy a sú alternatívou k úplnému odstaveniu, nevyhnutnému prestoju a opätovnému naštartovaniu zariadenia. Tento vynález bude zabezpečovať rozhranie a ovládací prvok pre všetky dostupné hnacie mechanizmy vyskytujúce sa dnes v tomto priemyselnom obore a simulátor ich bude v reálnom čase riadiť prostredníctvom zrýchľovania a spomaľovania, okrem tradičných metód štartu a zastavenia.
Výhody súčasného vynálezu nad predchádzajúcou technikou je praktická jednoduchosť, ako chápať podstatu vynálezu, a skutočnosť, že je prezentovaný v reálnom čase. Posledné používané techniky zakaždým používali dynamometrické karty pre riadenie a monitoring čerpacieho systému. Simulátor čerpacieho systému ý
využíva najmodernejšie elektronické procesory a grafiku, ktorá umožňuje obsluhe okamžite identifikovať pump-off (prečerpanie) a zmeny stavov sondy. Poslednou modernou technikou bolo vytváranie dynamometrickej karty, ktorá je najmenej jeden zdvih za aktuálnym stavom čerpadla. Toto oneskorenie je nežiaduce pre okamžité rozhodovanie, ktoré naopak nový vynález umožňuje. Priemyselní operátori sú školení na to, aby pochopili čerpací systém tak, ako ho vidia na dennej báze vrátane čerpacej jednotky, piestníc, hnacieho stroja a podpovrchového čerpadla. Povrchové a dnové dynamometrické karty boli prvýkrát použité v priemyselnej praxi v roku 1937. Interpretácia dynamometrických kariet je starobylým umením, ktoré vyžaduje špeciálny tréning a roky skúseností. Animácia predstavovaná novým vynálezom nebude vyžadovať žiadne špeciálne školenie a iba základnú znalosť čerpacieho systému. Dynamometrické karty sú prezentované spolu so simuláciou v reálnom čase z informačných dôvodov pre tých, ktorí ovládajú techniku ich interpretácie a želajú si takéto závislosti na obrazovke vidieť.
Z širšieho hľadiska je vynálezom riadenie hlbinného čerpadlového systému, ktoré bude umiestnené priamo na vrtnom zariadení. Na náleziskách s viacerými vrtmi je možné mať riadiace jednotky na každom jednom čerpanom vrte. Tieto jednotky môžu byť prevádzkované samostatne, alebo môžu byť prepojené na centrálny počítač cez rádiovú, satelitnú alebo inú komunikáciu. Diaľkový prístup umožňuje monitorovanie a dopytovanie riadiacich jednotiek bez potreby cestovať priamo na miesto ťažby. Riadiace jednotky môžu byť taktiež dopytované priamo na mieste použitím miestnej klávesnice alebo displeja, HMI zariadenia alebo prostredníctvom notebooku, počítača alebo iného zariadenia pripojeného na SCADA systém. Vynález bude využívať najmodernejšiu elektroniku, aby bola zaistená rýchlosť, spoľahlivosť a užívateľská pohoda. Displej zobrazujúci v reálnom čase hodnoty z celého čerpacieho systému s kompletnou diagnostikou bude umožňovať poľným operátorom rýchly pohľad na zdravie čerpacej sústavy. Užívateľská pohoda, ktorú vynález prináša, umožní obsluhe rýchly prístup k systému a obmedzí množstvo hodín strávených nad pokusmi interpretovať celkový stav systému.
Zatiaľ čo predchádzajúci písomný popis vynálezu umožňuje človeku s obyčajnými zručnosťami využívať to, čo je momentálne považované za najlepší režim systému, práve tí s obyčajnými zručnosťami na novom vynáleze ocenia existenciu variácií, kombinácií a ekvivalentov špecifických možností využitia, metód a príkladov, ktoré systém ponúka. Vynález by teda nemal byť obmedzený na vyššie uvedené spôsoby použitia, metódy a príklady, ale mali by sa využívať všetky módy a možnosti v rámci jeho novátorského ducha.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Obr. 1 predstavuje schému vrtnej simulačnej a riadiacej jednotky pri bezdrôtovom spojení. Obr. 2 predstavuje celkovú technologickú schému spôsobu diagnostikovania a riadenia čerpania ropných alebo plynových vrtov. Obr. 3 predstavuje schému vrtnej simulačnej a riadiacej jednotky pri spojení cez digitálny kábel. Obr. 4 predstavuje schému vrtnej simulačnej a riadiacej jednotky pri spojení cez analógový kábel. Obr. 5 predstavuje schému vrtnej simulačnej a riadiacej jednotky pri bezsenzorovej konfigurácii. Obr. 6 predstavuje schému vrtnej simulačnej a riadiacej jednotky pri separátnom zapojení dynamometra a polohového senzora pri spojení cez analógový a / alebo digitálny kábel. Obr. 7 predstavuje schému vrtnej simulačnej a riadiacej jednotky pri separátnom zapojení dynamometra a polohového senzora pri bezdrôtovom spojení.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad uskutočnenia č.1
Bloková schéma podľa obr. 2 predstavuje komplexné pôsobenie vrtnej simulačnej a riadiacej jednotky na celý proces čerpania. Jednotlivé bloky sú označené arabským číslovaním s nasledovným vysvetľujúcim komentárom:
(A) polohový senzor - bod merania hodnoty polohy (B) dynamometer - bod merania povrchovej záťaže (C) prídavné senzory (nie nevyhnutne použité) (D) predpokladané alebo nepriamo merané hodnoty polohy a záťaže (E) získanie dát a ich uloženie do pamäte programovateľného ovládača (R) (F) detekcia ukončenia a začiatku cyklu. Kontrola nastavených hodnôt s aktuálnymi hodnotami (P) uloženými v pamäti programovateľného ovládača (R).
(G) pohotovostné zastavenie na základe nastavených hodnôt?
(H) ak (G) „áno“ - príkaz zastaviť vrt / čerpadlo (I) je prekročené počítadlo alarmov?
(J) ak (I) „áno“ - čakanie na príkaz zo SCADA systému (supervisory control and data acquisition - priemyselný kontrolný systém ktorý monitoruje a riadi priemyselné, infraštrukturálne alebo na zariadení založené procesy) napojeného na programovateľný ovládač alebo od operátora používajúceho grafické užívateľské rozhranie (S) (K) príkaz spustiť vrt / čerpadlo; (E) získať údaje a uložiť do pamäte (L) ak (I) „nie“ - ponechať čerpací systém zastavený až do externého príkazu zo SCADA systému alebo cez grafické používateľské rozhranie - (K) príkaz spustiť vrt / čerpadlo; (E) získať údaje a uložiť do pamäte (M) ak (G) „nie“ modelovanie zmien stavu čerpacieho systému a jeho vykreslenie spolu s povrchovou a podpovrchovou dynamometrickou kartou. Ich uloženie do pamäte programovateľného ovládača (R) ako dáta s označením času (O).
(N) kalkulácia naplnenosti, produkcie, sacieho tlaku čerpadla a ich zobrazenie vo vrtnom simulátore. Uloženie dát do pamäte programovateľného ovládača (R) ako dáta s označením času (O).
(Q) Zastavenie na základe parametrov zo simulácie čerpacieho systému?
Príklad uskutočnenia č.2
Vrtná simulačná a riadiaca jednotka 1 (obr. 1) pozostáva z programovateľného ovládača 2 a spoločného puzdra 3, v ktorom je zjednotený / kombinovaný dynamometer 4 s polohovým senzorom 5 a mikroovládač 6, modul digitálneho rozhrania 7, menič napätia 8 a batéria 9. Batéria 9 je napojená na menič napätia 8, ktorý konvertuje napätie na správne budiace napätie pre polohový senzor 5 a dynamometer 4. Mikroovládač 6 zosilňuje analógový signál zo senzorov 4 a 5, konvertuje ho a posiela cez modul digitálneho rozhrania 7 s anténou bezdrôtovo do programovateľného ovládača 2. Programovateľný ovládač 2 prijíma digitálny signál prostredníctvom svojho vlastného modulu bezdrôtového rozhrania.
Príklad uskutočnenia č. 3
Vrtná simulačná a riadiaca jednotka 1 (obr. 3) pozostáva z programovateľného ovládača 2 a spoločného puzdra 3, v ktorom je zjednotený / kombinovaný dynamometer 4 s polohovým senzorom 5 a mikroovládač 6, modul digitálneho rozhrania 7 a menič napätia 8. Energia z napájacieho zdroja sa dodáva do puzdra 3 kde menič napätia 8 konvertuje napätie na správne budiace napätie pre polohový senzor 5 a dynamometer 4. Mikroovládač 6 zosilňuje analógový signál zo senzorov 4 a 5, konvertuje ho a posiela cez modul digitálneho rozhrania 7 a následne cez kábel 10 do programovateľného ovládača 2.
Príklad uskutočnenia č. 4
Vrtná simulačná a riadiaca jednotka 1_ (obr. 4) pozostáva z programovateľného ovládača 2 a spoločného puzdra 3, v ktorom je zjednotený / kombinovaný dynamometer 4 s polohovým senzorom 5 a menič napätia 8. Energia z napájacieho zdroja sa dodáva do puzdra 3 kde menič napätia 8 konvertuje napätie na správne budiace napätie pre polohový senzor 5 a dynamometer 4. Programovateľný ovládač 2 prijíma analógový signál zo senzorov 4 a 5 cez kábel 10.
Príklad uskutočnenia č. 5
Vrtná simulačná a riadiaca jednotka 1 (obr. 5) pozostáva z programovateľného ovládača 2. Motor čerpacej jednotky JH s 3-fázovým napätím je káblom 12. prostredníctvom ktorého posiela vstupy, spojený s programovateľným ovládačom 2, ktorý stanovuje hodnoty záťaže a polohy na základe napätia a prúdu motora.
Príklad uskutočnenia č. 6
Vrtná simulačná a riadiaca jednotka 1 (obr. 6) pozostáva z programovateľného ovládača 2 napojeného na dynamometer 4 a polohový senzor 5. Programovateľný ovládač prijíma signál z dynamometra 4 a polohového senzora 5 prostredníctvom analógových a / alebo digitálnych káblov 10.
Príklad uskutočnenia č. 7
Vrtná simulačná a riadiaca jednotka I (obr. 7) pozostáva z programovateľného ovládača 2 napojeného na dynamometer 4 a polohový senzor 5. Programovateľný ovládač prijíma signál z dynamometra 4 a polohového senzora 5 bezdrôtovo.
Príklady č. 2 až 7 uvádzajú možné alternatívy zapojenia pre riadenie a programovanie celého technologického procesu čerpania ropných a plynových vrtov s prihliadnutím na podmienky v mieste aplikácie.
Priemyselná využiteľnosť
Vynález sa týka ťažobného priemyslu, hlavne oblasti ťažby ropy a plynu s umiestnením riadenia hlbinného čerpadlového systému priamo na vrtnom zariadení.
γ*γ> * & - <&=><ο
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Spôsob diagnostikovania a riadenia čerpania ropných alebo plynových vrtov, vyznačujúci sa tým, že prostredníctvom vrtnej simulačnej jednotky sa uskutočňuje diagnostikovanie a riadenie tak, že hodnoty záťaže na povrchu sú zhromažďované pomocou dynamometra umiestneného na nosnej tyči pripevnenej k hornej časti hladeného tiahla a hodnoty polohy na povrchu sú zhromažďované pomocou polohového senzora umiestneného na hladenom tiahle a sklonomera umiestneného na čerpacej jednotke alebo polohových senzorov usadených tak, aby zabezpečili spínanie počas cyklických pohybov čerpacej jednotky, ďalej aj predpokladané alebo nepriamo merané hodnoty polohy a záťaže, pričom získané údaje sa prenášajú bezdrôtovo a/alebo cez kábel do vrtnej simulačnej jednotky a následne animácia predstavujúca celý čerpací systém sa zobrazuje okamžite na miestnom displeji alebo prostredníctvom HMI alebo na prenosnom notebooku, počítači alebo na inom zariadení pripojenom na SCADA systém, a tiež zmeny stavov sondy a stavov čerpacieho systému sa zobrazujú v reálnom čase prostredníctvom priamej simulácie.
- 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vrtná simulačná jednotka uskutočňuje diagnostikovanie a riadenie hlbinného čerpadla v prípadoch, keď je na mieste ťažby využitá počítačovo generovaná dvoj a trojdimenzionálna simulácia alebo animácia, kde sú dáta o záťaži a polohe prenášané bezdrôtovo od koncového zariadenia, na základe výpočtov simulácie činnosti čerpadla vykonávaných v reálnom čase, kde je kolona piestníc a simulácia čerpadla a povrchová čerpacia jednotka zobrazená na dvoj alebo trojdimenzionálnom grafickom displeji, HMI alebo notebooku, počítači alebo na inom zariadení pripojenom na SCADA systém.
- 3. Spôsob podľa nárokov 1 a 2 vyznačujúci sa tým, že vrtná simulačná jednotka uskutočňuje diagnostikovanie a riadenie hlbinného čerpadla, kde sú diagnostické údaje a záťažové hodnoty zobrazené v reálnom čase na grafickom displeji, HMI alebo notebooku, počítači alebo na inom zariadení pripojenom na SCADA systém, ďalej metódu detekcie a riadenia rýchlosti odčerpávania („pump-off“ stavu) alebo mieru naplnenosti („pump-fillage“ stavu) na hlbinnom čerpadle a metódu riadenia rýchlosti pohonu s premenlivou rýchlosťou alebo premenlivou frekvenciou na hlbinnom čerpadle a metódu diagnostikovania a riadenia hlbinného čerpadla kde je úroveň hladiny kvapalnej suroviny spolu s výpažnicou a potrubím, vo všetkých prípadoch z počítačovo generovanej dvoj alebo trojdimenzionálnej simulácie zobrazovanej na grafickom displeji, HMI alebo notebooku, počítači alebo na inom zariadení pripojenom na SCADA systém.
- 4. Zariadenie na uskutočnenie spôsobu podľa nárokov 1 až 3 pozostávajúce z čerpacej jednotky s motorom spojenej s podpovrchovým čerpadlom a kolonou piestníc, vyznačujúce sa tým, že je opatrené vrtnou simulačnou a riadiacou jednotkou (1), pozostávajúcou z programovateľného ovládača (2) a spoločného puzdra (3), v ktorom je zjednotený / kombinovaný dynamometer (4) s polohovým senzorom (5) a mikroovládač (6), modul digitálneho rozhrania (7), menič napätia (8) a batéria (9), pričom puzdro (3) je bezdrôtovo a / alebo cez kábel (10) spojené s programovateľným ovládačom (2), pričom dynamometer (4) a polohový senzor (5) môžu byť inštalované separátne a spojené s programovateľným ovládačom (2) bezdrôtovo a / alebo prostredníctvom analógového a / alebo digitálneho kábla (10).
- 5. Zariadenie podľa nároku 4 vyznačujúce sa tým, že vrtná simulačná a riadiaca jednotka (1) pozostáva z programovateľného ovládača (2) a je priamo spojená s motorom čerpacej jednotky (11) prostredníctvom kábla (12).- 2040Obr.1
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK169-2010A SK1692010A3 (sk) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Method of diagnosis and management of pumping oil or gas wells and device there of |
| PCT/SK2011/000007 WO2012082081A2 (en) | 2010-12-16 | 2011-03-09 | A method for obtaining diagnostics and control of the pumping process of rod pumped oil and gas wells and devices for the method execution. |
| US13/994,535 US20130333880A1 (en) | 2010-12-16 | 2011-03-09 | Method for Obtaining Diagnostics and Control of the Pumping Process of Rod Pumped Oil and Gas Wells and Devices for the Method Execution |
| CA2821914A CA2821914A1 (en) | 2010-12-16 | 2011-03-09 | A method for obtaining diagnostics and control of the pumping process of rod pumped oil and gas wells and devices for the method execution |
| EA201300676A EA201300676A1 (ru) | 2010-12-16 | 2011-03-09 | Способ диагностики и контроля процесса откачки нефти и газа из скважин, оборудованных штанговыми глубинными насосами, и оборудование для внедрения этого способа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK169-2010A SK1692010A3 (sk) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Method of diagnosis and management of pumping oil or gas wells and device there of |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK1692010A3 true SK1692010A3 (sk) | 2012-07-03 |
Family
ID=44625694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK169-2010A SK1692010A3 (sk) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Method of diagnosis and management of pumping oil or gas wells and device there of |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130333880A1 (sk) |
| CA (1) | CA2821914A1 (sk) |
| EA (1) | EA201300676A1 (sk) |
| SK (1) | SK1692010A3 (sk) |
| WO (1) | WO2012082081A2 (sk) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9574442B1 (en) * | 2011-12-22 | 2017-02-21 | James N. McCoy | Hydrocarbon well performance monitoring system |
| CA2891575C (en) * | 2012-11-19 | 2021-06-29 | Lufkin Industries, Llc | Real-time pump diagnostic algorithms and application thereof |
| GB2538686B (en) | 2014-04-03 | 2021-04-07 | Sensia Netherlands B V | State estimation and run life prediction for pumping system |
| NO20140740A1 (no) * | 2014-06-13 | 2015-06-08 | Mhwirth As | Fremgangsmåte for forbedret redundans og oppetid i SCADA nettverk |
| US9506751B2 (en) | 2014-08-25 | 2016-11-29 | Bode Energy Equipment Co., Ltd. | Solar battery wireless inclinometer |
| US9952073B2 (en) | 2014-11-19 | 2018-04-24 | Bode Energy Equipment Co., Ltd. | Solar battery wireless integrated load cell and inclinometer |
| US10371142B2 (en) * | 2015-07-27 | 2019-08-06 | Bristol, Inc. | Methods and apparatus for pairing rod pump controller position and load values |
| US9983076B2 (en) | 2015-08-18 | 2018-05-29 | Bode Energy Equipment Co., Ltd. | Solar battery wireless load cell adapter |
| US10540594B2 (en) | 2015-09-18 | 2020-01-21 | International Business Machines Corporation | Identifying abnormal pumpjack conditions |
| CN106089184B (zh) * | 2016-07-18 | 2019-12-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种井下抽油泵工况的诊断方法和装置 |
| CN108397169A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种抽油机冲程内频次调整系统和方法 |
| US11408271B2 (en) | 2019-06-11 | 2022-08-09 | Noven, Inc. | Well pump diagnostics using multi-physics sensor data |
| US11572770B2 (en) | 2019-06-11 | 2023-02-07 | Noven, Inc. | System and method for determining load and displacement of a polished rod |
| US11560784B2 (en) | 2019-06-11 | 2023-01-24 | Noven, Inc. | Automated beam pump diagnostics using surface dynacard |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3306201A (en) | 1965-06-30 | 1967-02-28 | Du Pont | Explosive composition and waterhammer-resistant delay device containing same |
| US3306210A (en) | 1965-08-25 | 1967-02-28 | Harvey W Boyd | Automatic oil well pump control |
| US3343409A (en) | 1966-10-21 | 1967-09-26 | Shell Oil Co | Method of determining sucker rod pump performance |
| US3951209A (en) | 1975-06-09 | 1976-04-20 | Shell Oil Company | Method for determining the pump-off of a well |
| US4583915A (en) | 1983-08-01 | 1986-04-22 | End Devices, Inc. | Pump-off controller |
| US5252031A (en) | 1992-04-21 | 1993-10-12 | Gibbs Sam G | Monitoring and pump-off control with downhole pump cards |
| US6857474B2 (en) * | 2001-10-02 | 2005-02-22 | Lufkin Industries, Inc. | Methods, apparatus and products useful in the operation of a sucker rod pump during the production of hydrocarbons |
| US20040062658A1 (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-01 | Beck Thomas L. | Control system for progressing cavity pumps |
| US7489976B2 (en) * | 2005-09-12 | 2009-02-10 | Hosni I Adra | System and method for dynamically simulating process and value stream maps |
| CN101305187B (zh) * | 2005-10-13 | 2010-12-08 | 井泵技术有限公司 | 井下流体产量优化系统及方法 |
| US7451812B2 (en) * | 2006-12-20 | 2008-11-18 | Schlumberger Technology Corporation | Real-time automated heterogeneous proppant placement |
| US9013322B2 (en) * | 2007-04-09 | 2015-04-21 | Lufkin Industries, Llc | Real-time onsite internet communication with well manager for constant well optimization |
| US8199166B2 (en) * | 2008-03-14 | 2012-06-12 | Schlumberger Technology Corporation | Visualization techniques for oilfield operations |
| US8036829B2 (en) * | 2008-10-31 | 2011-10-11 | Lufkin Industries, Inc. | Apparatus for analysis and control of a reciprocating pump system by determination of a pump card |
| WO2010114916A1 (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-07 | Fedd Wireless, Llc | Wireless monitoring of pump jack sucker rod loading and position |
| US9051825B2 (en) * | 2011-01-26 | 2015-06-09 | Schlumberger Technology Corporation | Visualizing fluid flow in subsurface reservoirs |
| US9574442B1 (en) * | 2011-12-22 | 2017-02-21 | James N. McCoy | Hydrocarbon well performance monitoring system |
-
2010
- 2010-12-16 SK SK169-2010A patent/SK1692010A3/sk unknown
-
2011
- 2011-03-09 CA CA2821914A patent/CA2821914A1/en not_active Abandoned
- 2011-03-09 WO PCT/SK2011/000007 patent/WO2012082081A2/en not_active Ceased
- 2011-03-09 US US13/994,535 patent/US20130333880A1/en not_active Abandoned
- 2011-03-09 EA EA201300676A patent/EA201300676A1/ru unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130333880A1 (en) | 2013-12-19 |
| WO2012082081A3 (en) | 2013-01-03 |
| WO2012082081A2 (en) | 2012-06-21 |
| CA2821914A1 (en) | 2012-06-21 |
| EA201300676A1 (ru) | 2013-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK1692010A3 (sk) | Method of diagnosis and management of pumping oil or gas wells and device there of | |
| US9574442B1 (en) | Hydrocarbon well performance monitoring system | |
| US9476742B2 (en) | System, method, and computer readable medium for calculating well flow rates produced with electrical submersible pumps | |
| US20160265321A1 (en) | Well Pumping System Having Pump Speed Optimization | |
| CN104533382A (zh) | 一种抽油机井电参数“示功图”的确定方法 | |
| CN209654209U (zh) | 页岩气压裂泵故障模拟实验平台 | |
| EP2910729B1 (en) | Systems and methods for localized well analysis and control | |
| CN103488132A (zh) | 一种基于示功图的自动优化调参方法 | |
| CN104977227A (zh) | 在线液体密度计 | |
| US12180825B2 (en) | Advanced diagnostics and control system for artificial lift systems | |
| CN104373113A (zh) | 一种用电参数测量抽油机井环空动液面及工况诊断方法 | |
| RU90857U1 (ru) | Система управления гидравлическим приводом глубинного штангового насоса (варианты) | |
| CN103439037A (zh) | 一种抽油机井下杆柱功图测试仪 | |
| WO2015027098A1 (en) | Laser position finding device used for control and diagnostics of a rod pumped well | |
| CN114280278B (zh) | 一种泥水盾构开挖溶洞位置确定的实验模拟装置 | |
| CN108760321B (zh) | 一种发动机动力加载试验系统 | |
| CN107219160A (zh) | 一种智能型土工渗透剪切试验系统 | |
| CN206785355U (zh) | 抽油机专用单向阀式流量传感器 | |
| BR112018012611B1 (pt) | Método e sistema para monitorar o desempenho de poço e fundo de poço | |
| RU90860U1 (ru) | Система автоматизированного контроля технического состояния гидропривода | |
| CN114876445A (zh) | 模拟抽油杆变形的实验装置及实验方法 | |
| RU150616U1 (ru) | Электромеханический гидротестер | |
| CN202140070U (zh) | 煤层气螺杆泵井监控系统 | |
| CN102169337B (zh) | 煤层气螺杆泵井监控系统 | |
| CN203498816U (zh) | 工程地质勘察压水试验自动检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FB9A | Suspension of patent application procedure |