EA015138B1 - Система и способ определения начала режимов отказа в поршневом насосе прямого вытеснения - Google Patents
Система и способ определения начала режимов отказа в поршневом насосе прямого вытеснения Download PDFInfo
- Publication number
- EA015138B1 EA015138B1 EA200870078A EA200870078A EA015138B1 EA 015138 B1 EA015138 B1 EA 015138B1 EA 200870078 A EA200870078 A EA 200870078A EA 200870078 A EA200870078 A EA 200870078A EA 015138 B1 EA015138 B1 EA 015138B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- pump
- pressure
- valve
- exhaust valve
- piston pump
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 31
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 15
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 4
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 claims description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 10
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F04B19/00—Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
- F04B19/20—Other positive-displacement pumps
- F04B19/22—Other positive-displacement pumps of reciprocating-piston type
-
- 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
- E21B47/009—Monitoring of walking-beam pump systems
-
- 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
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
-
- 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
-
- 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
- F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
-
- 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
- F04B2201/00—Pump parameters
- F04B2201/02—Piston parameters
- F04B2201/0201—Position of the piston
-
- 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
- F04B2201/00—Pump parameters
- F04B2201/06—Valve parameters
- F04B2201/0603—Valve wear
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Предлагаются насос прямого вытеснения, а также система и способ определения начала режимов отказа в указанном насосе. Система облегчает прогнозирование режимов отказа вследствие ухудшения характеристик составляющих частей насоса. Система датчиков используется для мониторинга параметров, характерных для нештатных ситуаций или износа, существующего в конкретных составляющих частях, таких как клапаны насоса. Регистрация износа может использоваться для прогнозирования отказа клапана или отказа другой составляющей части внутри поршневого насоса.
Description
Настоящее изобретение, по существу, относится к системе и способу обнаружения износа составных частей, который может привести к отказу поршневого насоса прямого действия. Возможность обнаружения ухудшения характеристик составной части насоса в процессе работы облегчает прогнозирование отказа насоса.
По существу, поршневые насосы, которые иногда относятся к возвратно-поступательным насосам, используются для подачи текучей среды при различных скважинных работах. Например, возвратнопоступательный насос может развертываться для подачи текучей среды в ствол скважины и окружающий коллектор. Возвратно-поступательный насос имеет силовой привод от вращающегося коленчатого вала, который сообщает возвратно-поступательное движение насосу. Это возвратно-поступательное движение преобразуется в работу насоса для подачи необходимой текучей среды.
Данный возвратно-поступательный насос может содержать одну или несколько камер насоса, в каждой из которых размещается плунжер возвратно-поступательного движения. Когда плунжер перемещается в одном направлении вращающимся коленчатым валом, текучая среда всасывается в камеру насоса через всасывающий клапан одностороннего действия. При обратном перемещении плунжера всасывающий клапан закрывается, и текучая среда выжимается наружу через выпускной клапан. Продолжающееся возвратно-поступательное перемещение плунжера продолжает процесс всасывания текучей среды в насос и подачи текучей среды из насоса. Подаваемая текучая среда может направляться по насоснокомпрессорной трубе в необходимое место, такое как ствол скважины.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение содержит систему и способ, относящийся к поршневым насосам. Система и способ позволяют оператору обнаружить ухудшение характеристик составных частей насоса и возможный отказ поршневого насоса. Система и способ также могут использоваться для регистрации нештатных ситуаций, происходящих во время подачи, таких как кавитация в насосе, потеря всасывания вследствие, например, попадания воздуха в насос, прихват клапанов в открытом или закрытом положении или наличие мусора, мешающего закрыванию клапана. Для мониторинга параметров, характеризующих такие нештатные ситуации и износ, имеющий место в конкретных составных частях, таких как клапаны насоса, используется система датчиков. Характерные признаки износа могут использоваться для прогнозирования, например, отказа клапана внутри поршневого насоса.
Краткое описание чертежей
Некоторые варианты осуществления изобретения описываются ниже в этом документе со ссылками на прилагаемые чертежи, в которых одинаковые ссылочные номера обозначают одинаковые элементы:
на фиг. 1 показан вид сбоку насосной системы, развернутой для использования в скважинных работах согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 показаны в виде схемы датчики поршневого насоса, подключенные к системе управления согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3 показан вид в разрезе поршневого насоса, который может использоваться в системе, показанной на фиг. 1, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 показан график зависимости положения плунжера от состояния клапана и давления в камере насоса для поршневого насоса;
на фиг. 5 показан график зависимости параметров насоса, регистрируемых в динамике времени внутри поршневого насоса, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 6 показана блок-схема технологического процесса, показывающая методологию определения режимов отказа согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 7 показана блок-схема технологического процесса, показывающая альтернативную методологию определения режимов отказа согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 8 показана блок-схема технологического процесса, показывающая альтернативную методологию определения режимов отказа согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
- 1 015138
Осуществление изобретения
В данном изобретении описываются многочисленные детали для обеспечения понимания настоящего изобретения. Однако специалистам обычного уровня техники должно быть понятно, что настоящее изобретение может реализовываться без этих деталей и что могут быть возможными многочисленные вариации и модификации описанных вариантов осуществления изобретения.
Настоящее изобретение относится к системе и методологии для обеспечения оптимального использования поршневых насосов, развернутых, например, в системах, относящихся к скважинам. В одном аспекте система датчиков размещается внутри поршневого насоса для регистрации параметров, относящихся к насосу, которые могут использоваться для оценки износа деталей насоса. В варианте осуществления изобретения, описанном в этом документе, система датчиков используется для получения данных параметров работы насоса, которые указывают на нештатные ситуации во время подачи или на ухудшение характеристик всасывающих клапанов и/или выпускных клапанов в насосе. Обнаружение износа клапанов может быть характерным для режима отказа, и данные могут использоваться для прогнозирования отказа детали. Примеры нештатных ситуаций, возникающих во время подачи, включают в себя кавитацию в насосе, потерю всасывания, прихват клапанов в открытом или закрытом положении и наличие мусора, мешающего закрыванию клапана.
На фиг. 1 показана система 20 для применения в скважинных работах согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Следует отметить, что настоящая система и способ могут использоваться в различных вариантах практического применения, при этом показанное применение для скважинных работ используется в качестве примера для облегчения объяснения. В показанном варианте осуществления изобретения система 20 содержит, например, поршневой насос, т.е. возвратно-поступательный насос 22, развернутый для подачи текучей среды в скважину, имеющую ствол 26 скважины, пробуренный в коллектор 28, содержащий необходимую текучую среду, такую как текучая среда на основе углеводородов. Во многих вариантах практического применения ствол 26 скважины обсаживается обсадной колонной 30 ствола скважины, имеющей перфорационные каналы 32, через которые текучая среда может проходить между стволом 26 скважины и коллектором 28. Возвратно-поступательный насос 22 может располагаться на площадке 34 на поверхности, например на грузовике или другом транспортном средстве, для подачи текучей среды в ствол 26 скважины через насосно-компрессорную трубу 36 и из нее в коллектор 28 через перфорационные каналы 32. Для примера скважинная работа может содержать подачу в коллектор текучей среды для обработки скважины для интенсификации притока, например подачу текучей среды гидроразрыва пласта в скважину.
В показанном варианте осуществления изобретения возвратно-поступательный насос 22 соединен с системой 40 управления двумя или несколькими линиями 42 связи. Линия 42 связи может использоваться для передачи сигналов между поршневым насосом 22 и системой 40 управления. Например, данные от датчиков, расположенных внутри насоса 22, могут выдаваться через линии 42 связи для обработки системой 40 управления. Форма линий 42 связи может варьироваться в зависимости от конструкции системы связи. Например, система связи может формироваться как проводная система, в которой линии 42 связи представляют собой электрические и/или оптоволоконные линии. Альтернативно, система связи может содержать беспроводную систему, в которой линии 42 связи являются беспроводными и способными обеспечивать беспроводную связь для передачи сигналов между насосом 22 и системой 40 управления.
Показанная на фиг. 2 система 40 управления может быть системой управления на основе компьютерного процессора с возможностью обработки данных, принимаемых от системы 44 датчиков, развернутой внутри насоса 22. Для примера система 40 управления может являться системой управления на основе компьютерного процессора с центральным процессором (ЦП) 46. ЦП 46 функционально соединяется с блоком 48 памяти, а также с входным устройством 50 и выходным устройством 52. Входное устройство 50 может содержать различные устройства, такие как клавиатура, компьютерная мышь, блок распознавания голоса, сенсорный экран, другие входные устройства или комбинации таких устройств. Выходное устройство 52 может содержать видео и/или аудио выходное устройство, такое как монитор, имеющий графический интерфейс пользователя. Вдобавок, обработка данных может выполняться на одном или многих устройствах на скважинной площадке, вдали от скважинной площадки или с некоторыми устройствами, расположенными около скважины, и другими устройствами, расположенными на удалении от скважины.
Система 44 датчиков разработана для регистрации специфических параметров, связанных с работой поршневого насоса 22. Данные, относящиеся к специфическим параметрам, выдаются системой 44 датчиков через линию или линии 42 связи на систему 40 управления для обработки и оценки. Данные параметров работы насоса используются для обнаружения возможных режимов отказа через регистрацию ухудшения характеристик деталей насоса, например ухудшения характеристик клапанов. Система 40 управления также может использоваться для оценки и предсказания расчетного времени отказа с использованием технологий, таких как регрессия данных. Как будет объяснено более подробно ниже, система 44 датчиков может содержать разнообразные датчики, располагаемые внутри поршневого насоса 22.
- 2 015138
Примеры таких датчиков включают в себя датчики 54 давления внутри камеры насоса, датчики 56 давления на выходе насоса, акселерометры 58 и детекторы 60 положения.
На фиг. 3 показан поршневой насос 22 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано, насос 22 содержит корпус 62 насоса, имеющий камеру 64 насоса. Плунжер 66 установлен с возможностью скольжения внутри корпуса 62 насоса для возвратно-поступательного перемещения внутри камеры 64 насоса. Возвратно-поступательное перемещение плунжера действует, изменяя объем камеры 64 насоса. Насос 22 дополнительно содержит обратные клапаны, такие как всасывающий клапан 68 и выпускной клапан 70, которые управляют потоком текучей среды в камеру 64 насоса и из камеры 64 насоса, соответственно при возвратно-поступательном перемещении плунжера 66. Возвратно-поступательное перемещение плунжера может создаваться вращением коленчатого вала (не показан), как известно специалистам обычного уровня техники. Следует также отметить, что единственный плунжер и единственная камера насоса показаны для облегчения объяснений. При этом единственный плунжер и единственная камера насоса также дают представление о дополнительных плунжерах и камерах насоса, а также о связанных с ними обратных клапанах. Для примера насос с тремя камерами, или насос триплекс, может использоваться для многих работ. С насосом триплекс или другими многокамерными насосами перемещение плунжеров может синхронизироваться для получения более равномерного потока подаваемой текучей среды.
Всасывающий клапан 68 и выпускной клапан 70 приводятся в действие текучей средой и силой сжатия пружин. Всасывающий клапан 68, например, смещается к седлу 72 всасывающего клапана, т.е. к закрытому положению, пружиной 74, установленной между всасывающим клапаном 68 и упором 76 пружины. Аналогично, выпускной клапан 70 смещается к седлу 78 выпускного клапана, т.е. к закрытому положению, пружиной 80 выпускного клапана, установленной между выпускным клапаном 70 и упором 82 пружины. Всасывающий клапан 68 дополнительно содержит уплотняющую поверхность 84, ориентированную для уплотняющего соединения с седлом 72 клапана. Уплотняющая поверхность 84 содержит нажимную рабочую поверхность 86, которая может формироваться из металла, и гибкий участок 88, который может формироваться как гибкая вставка. Гибкий участок 88 на ней может немного приподниматься относительно нажимной рабочей поверхности 86. Аналогично, выпускной клапан 70 содержит уплотняющую поверхность 90, ориентированную для уплотняющего соединения с седлом 78 клапана. Уплотняющая поверхность 90 содержит нажимную рабочую поверхность 92, которая может формироваться из металла, и гибкий участок 94, который может формироваться как гибкая вставка. Гибкий участок 94 может немного приподниматься относительно нажимной рабочей поверхности 92. Следует отметить, что в некоторых вариантах практического применения уплотняющие поверхности 84 и 90 могут формироваться без гибких участков, чтобы уплотнение выполнялось только металлической нажимной рабочей поверхностью. Гибкие участки 88 и 94 являются целесообразными для условий, когда подается текучая среда, содержащая песок или другие частицы. Однако гибкие участки могут не быть необходимыми в вариантах практического применения, включающих в себя подачу сравнительно чистой текучей среды.
Когда плунжер 66 перемещается в наружном направлении (на фиг. 3 налево), внутри камеры 64 насоса создается падение давления. Это падение давления заставляет всасывающий клапан 68 перемещаться против смещающего усилия пружины 74 к открытому положению и вызывает приток текучей среды в камеру 64 насоса через всасывающий клапан 68. Эту фазу можно отнести к ходу всасывания. Когда плунжер 66 перемещается в обратном направлении (на фиг. 3 направо), всасывающий клапан 68 закрывается пружиной 74 и давление в камере 64 насоса увеличивается. Увеличение давления заставляет выпускной клапан 70 открыться и выталкивает текучую среду наружу через выпускной клапан 70. Выпускной клапан 70 остается открытым, в то время как плунжер 66 продолжает прикладывать давление к текучей среде в камере 64 насоса. Фаза высокого давления, в которой текучая среда выпускается через выпускной клапан 70, известна как ход выпуска.
Поскольку каждый из клапанов закрыт, гибкий участок находится в контакте с соответствующим седлом и сжимается, пока нажимная рабочая поверхность также не войдет в контакт с седлом. Для всасывающего клапана 68, например, гибкий участок 88 прижимается к седлу 72 клапана, пока нажимная рабочая поверхность 86 не войдет в контакт с седлом клапана. Это обычно происходит вскоре после начала хода выпуска. Для выпускного клапана 70 гибкий участок 94 прижимается к седлу 78 клапана, пока нажимная рабочая поверхность 92 не войдет в контакт с седлом клапана. Это обычно происходит вскоре после начала хода всасывания. Деформация каждой гибкой вставки обеспечивает уплотнение соответствующего клапана, даже если текучая среда содержит частицы, например частицы цемента, песка или расклинивающего агента гидроразрыва пласта. Вместе с тем, абразивное действие таких частиц во время продолжительного использования клапана вызывает ухудшение характеристик гибкого участка, что сокращает способность клапана формировать уплотнение и в конечном итоге ведет к отказу клапана. Если клапаны разрабатываются без гибких участков, то от повторяющегося использования могут ухудшаться характеристики металлической рабочей нажимной поверхности.
Система 44 датчиков включается в состав насоса 22 для регистрации внутри насоса параметров работы, характерных для ухудшения характеристик составляющих частей. В этом варианте осуществления
- 3 015138 изобретения система 44 датчиков используется для регистрации износа на всасывающих клапанах и/или выпускных клапанах посредством использования датчиков, установленных в различных местах внутри поршневого возвратно-поступательного насоса 22. Например, датчик 54 давления в камере насоса может устанавливаться для непрерывного восприятия воздействия в камеру 64 насоса для осуществления мониторинга изменений давления внутри камеры 64 насоса. Вдобавок, давление на выходе может отслеживаться посредством установки датчика 56 давления на выходе в зоне, например выпускного манифольда, который подвергается давлению текучей среды, выпускаемой через выпускной клапан 70. Мониторинг закрывания всасывающего клапана 68 и выпускного клапана 70 может также осуществляться различными датчиками, такими как один или несколько акселерометров 58, которые подвергаются воздействию в камере 64 насоса. Во многих вариантах практического применения полезность данных, собираемых от датчиков, таких как датчики 54, 56 и 58, в большой степени зависит от знания положения плунжера 66. Это положение может регистрироваться датчиком 60 положения, например бесконтактным переключателем, установленным вблизи каждого плунжера 66 около верхней мертвой точки или нижней мертвой точки хода плунжера.
На фиг. 4, по существу, показан пример зависимости между положением плунжера, состоянием клапана и давлением в камере насоса для данного плунжера за время одного полного цикла хода всасывания и хода выпуска, т.е. одного полного оборота коленчатого вала, приводящего в движение плунжер 66. На графике, показанном на фиг. 4, точка ίο соответствует 0°, точка Ь соответствует 180° и точка Ц соответствует 360° поворота коленчатого вала и, следовательно, перемещению поршня по ходу всасывания и ходу выпуска. Плунжер 66 начинает свое перемещение в наружном направлении, или перемещение всасывания в ί0. В это время выпускной клапан 70 начинает закрываться, но выпускному клапану требуется дополнительное время для того, чтобы полностью отойти и уплотниться на седле 78 клапана. Полное закрытие выпускного клапана 70 отмечено на графике ί1. Следом за моментом времени ί1 давление в камере 64 насоса снижается до уровня, достаточного для открывания всасывающего клапана 68 в момент времени 8Ь и всасывающий клапан 68 остается открытым во время хода всасывания, как показано на фиг. 4. Ход всасывания завершается и начинается ход выпуска в момент времени ί2, но всасывающему клапану 68 требуется дополнительное время для того, чтобы полностью отойти и уплотниться на седле 72 клапана, как отмечено на графике моментом времени ί3. Следом за моментом времени ί3, отмечающим закрытие всасывающего клапана, давление в камере 64 насоса поднимается до уровня, достаточного для открывания выпускного клапана 70 в момент времени 83. Выпускной клапан 70 остается открытым во время хода выпуска, который завершается в момент времени Ц, и выпускной клапан закрывается через временной интервал запаздывания до ί5.
Ухудшение характеристик клапанов может обнаруживаться мониторингом параметров работы насоса, таких как давление в камере насоса, которые указывают на изменения относительной синхронизации событий внутри насоса 22, т.е. изменения временного интервала запаздывания для достижения уплотнения всасывающего клапана 68 и/или выпускного клапана 70 относительно положения плунжера. Другие параметры работы насоса также могут использоваться для обнаружения изменений относительной синхронизации событий в качестве альтернативы давлению в камере и/или для подтверждения данных, передаваемых датчиком 54 давления в камере насоса. Например, относительная синхронизация может устанавливаться и подтверждаться посредством мониторинга общего давления на выходе насоса 22, давлений внутри каждой камеры 64 насоса, положения коленчатого вала по положению датчика 60 и закрывания клапанов, по акселерометрам 58, как объясняется ниже.
На фиг. 5 показана последовательность событий для единичного хода насоса. Последовательность событий включает в себя события, выявленные по выходным данным датчика 54 давления в камере насоса, датчика 56 давления выпуска, акселерометра 58 и датчика 60 положения. В этом примере датчик 60 положения содержит бесконтактный переключатель, установленный для идентификации положения плунжера около нижней мертвой точки. На графиках, показанных на фиг. 5, нижняя мертвая точка плунжера 66 идентифицируется как точка на полпути между краями импульсов бесконтактного переключателя плунжера, и эта точка отмечена 0°. Акселерометр 58 указывает следующее событие как звук всасывающего клапана 68, закрывающегося около точки ТА1 справа от отметки 0°. Затем давление в камере 64 насоса увеличивается (см. график давления в камере, показанный на фиг. 5) по мере того, как текучая среда сжимается плунжером 66, пока не достигнет уровня давления на выходе (указанного на верхнем графике на фиг. 5). Около этой точки выпускной клапан 70 открывается и давление в камере насоса сравнивается с давлением на выходе. Следующий после отметки 180°, представляющей переход от хода выпуска к ходу всасывания, сигнал акселерометра указывает на закрытие выпускного клапана 70 около точки ТА2. Последовательно, давление в камере 64 насоса начинает уменьшаться и продолжает уменьшаться, вновь вызывая открывание всасывающего клапана 68.
Измерения, обозначенные А1, А2, А3 и А4, могут использоваться для измерения интервала времени запаздывания между точками 0 и 180° в цикле работы насоса и фактическим моментом времени закрытия клапанов. Например, измерение А1 отражает интервал времени запаздывания между отметкой нижней мертвой точки/0° и закрытием всасывающего клапана 68, измерение А2 отражает интервал времени запаздывания между концом хода выпуска и закрытием выпускного клапана 70. Измерения А3 и А4 ме
- 4 015138 жду точками ΤΑ1 и ΤΑ2 и между отметкой 0° и точкой ТА2 соответственно также могут использоваться для определения интервалов времени запаздывания и любых изменений синхронизации закрытия клапанов по отношению к положению плунжера 66.
Информация по относительной синхронизации также может получаться из формы колебаний давления в камере, как показано на графике давление в камере на фиг. 5. Например, переход к фактической фазе выпуска может идентифицироваться несколькими путями, основанными на форме колебаний давления в камере. Например, переход может идентифицироваться посредством использования точки отклонения от режима всасывания низкого давления, точки, около которой сигнал давления в камере равняется сигналу давления на выходе, или точки, около которой давление в камере достигает приблизительно 50% давления на выходе. Последний вариант показан на фиг. 5 и переходная точка, установленная таким способом, обозначается ΤΡ1. Аналогичный подход может использоваться для установления точки перехода к фактической фазе всасывания и эта точка обозначается ΤΡ2 на графике колебаний давления в камере, показанном на фиг. 5. С таким подходом могут использоваться измерения, отмеченные Ό1, Ό2, Ό3 и Ό4 для определения интервала времени запаздывания между точками 0 и 180° в цикле работы насоса, и фактическая синхронизация закрывания клапанов. Например, измерение Ό1 отражает интервал времени запаздывания между отметкой нижней мертвой точки/0о и закрыванием всасывающего клапана 68, а измерение Ό2 отражает интервал времени запаздывания между концом хода выпуска и закрыванием выпускного клапана 70. Измерения Ό3 между точками ΤΡ1 и ΤΡ2 и Ό4 между отметкой 0° и точкой ΤΡ2 также могут использоваться для установления интервалов времени и обнаружения любых изменений в синхронизации закрывания клапанов относительно положения плунжера 66. Величины Ό1 и А1, например, относятся к запаздыванию всасывания, а величины Ό2 и А2 относятся к запаздыванию выпуска.
Когда всасывающий клапан 68 или выпускной клапан 70 проявляет тенденцию к износу вследствие, например, ухудшения характеристик гибкого участка 88 или гибкого участка 94, соответствующий интервал времени запаздывания стремится к увеличению. Конкретно, запаздывание всасывания увеличивается по мере ухудшения характеристик всасывающего клапана 68, а запаздывание выпуска увеличивается по мере ухудшения характеристик выпускного клапана 70. При отказе клапана соответствующее значение запаздывания становится относительно экстремальным по величине. Как описывалось выше, система 40 управления в соединении с системой 44 датчиков создает систему регистрации, т.е. основанную на применении компьютера систему мониторинга, способную к обнаружению любых изменений в запаздывании всасывании и/или запаздывании выпуска для каждой камеры насоса в поршневом насосе 22. Система 40 управления также может использовать собранные датчиками данные и анализ ухудшения характеристик для прогнозирования события отказа клапана. Например, система 40 управления может использоваться для реализации стандартной программы регрессии данных по накопленным данным для предоставления расчетного времени отказа. В дополнение к этому, система управления, основанная на применении компьютера, обеспечивает использование абсолютных величин запаздывания каждого клапана или создание относительных измерений между клапанами.
Варианты осуществления общей методологии для обнаружения ухудшения характеристик составных частей или прогнозирования отказа составной части показаны на блок-схемах на фиг. 6-8. Как показано на фиг. 6, поршневой насос 22 первоначально развертывается, как показано в блоке 100. В работе по гидроразрыву пласта, например, насос может быть передвижным насосом, установленным на грузовике, используемом в скважинных работах по интенсификации притока. Затем насос работает, перемещая текучую среду к необходимому месту, например к месту в стволе скважины для введения текучей среды в коллектор, как показано в блоке 102. Когда насос работает, положение плунжера 66 регистрируется и отслеживается, как показано в блоке 104. Вдобавок, один или несколько параметров работы насоса, которые могут использоваться как индикаторы износа составляющих частей внутри насоса 22, регистрируются на постоянной основе, как показано в блоке 106. Параметры работы насоса могут отслеживаться датчиками, такими как датчики 54 давления в камере насоса, датчики 58 закрывания клапанов, датчики 56 давления на выходе. Данные, собранные с этих датчиков, выдаются на систему 40 управления, как показано в блоке 108, а система 40 управления способна обрабатывать данные для регистрации изменений в синхронизации закрывания клапанов относительно положения плунжера, как показано в блоке 110 и как описано выше. Изменения в синхронизации закрывания клапанов могут использоваться для обнаружения ухудшения характеристик клапана и/или появления нештатных ситуаций во время подачи, как показано в блоке 112. В дополнение к этому, изменения в синхронизации и ухудшение характеристик данного клапана могут использоваться системой 40 управления для прогнозирования отказов составных частей с использованием технологий прогнозирования, таких как подсчет регрессии данных, как показано в блоке 114. В примере для гидроразрыва пласта, рассмотренном выше, ухудшение характеристик клапана может произойти после проведения нескольких гидроразрывов пласта, так что параметры отслеживаются в течение последовательных работ по гидроразрыву пласта.
- 5 015138
Альтернативный вариант осуществления изобретения показан на блок-схеме на фиг. 7. Этот альтернативный вариант осуществления изобретения является аналогичным варианту, показанному на фиг. 6, в том, что поршневой насос первоначально развертывается, как показано в блоке 116, и работает, как показано в блоке 118. Положение плунжера 66 также регистрируется и отслеживается, как показано в блоке 120, с мониторингом одного или нескольких параметров работы насоса, включающих в себя давление в камере насоса, как показано в блоке 122. Данные, собранные с датчиков, также выдаются в систему 40 управления, как показано в блоке 124. Вместе с тем, в этом варианте осуществления изобретения система 40 управления используется для регистрации изменений градиента колебаний давления при его росте и падении в камере насоса, создаваемых по данным датчика 54 давления в камере насоса, как показано в блоке 126. Изменения градиента колебаний давления с повышением и понижением могут использоваться, как указание на износ клапана, как показано в блоке 128. Также собранные данные по износу клапана могут использоваться для прогнозирования времени отказа составляющих частей, как показано в блоке 130.
Другой альтернативный вариант осуществления изобретения показан на блок-схеме на фиг. 8. Этот альтернативный вариант осуществления изобретения также является аналогичным варианту, показанному на фиг. 6. Например, поршневой насос первоначально развертывается, как показано в блоке 132. Поршневой насос работает, как показано в блоке 134, и положение плунжера 66 также регистрируется на постоянной основе, как показано в блоке 136. Одновременно регистрируется один или несколько параметров работы насоса, включающие в себя закрывание клапана, регистрируемое акселерометром или другим датчиком закрывания клапана, мониторинг осуществляется, как показано в блоке 138. Данные, собранные датчиками, также выдаются в систему 40 управления, как показано в блоке 140. Вместе с тем, в этом варианте осуществления изобретения система 40 управления используется для выполнения анализа спектра частот сигнала от датчика закрытия клапана, например сигнала акселерометра, как показано в блоке 142. Анализы спектра частот используются для регистрации изменений, например, сигнала акселерометра, характерных для ухудшения характеристик клапана, как показано в блоке 144. Изменения спектра частот отслеживаются в динамике времени и используются для прогнозирования времени отказа составляющей части, как показано в блоке 146.
Как описывалось выше, множество параметров работы насоса, регистрируемых внутри поршневого насоса, могут использоваться индивидуально или в комбинации для определения показателей, характерных для ухудшения характеристик составляющей части насоса. Следует заметить, что в насосе 22 могут использоваться различные виды датчиков, и эти датчики могут размещаться в разных местах в зависимости, например, от конструкции насоса, оборудования скважины и возможностей датчика. Вдобавок, датчик или датчики могут развертываться в насосах, имеющих одну насосную камеру, или в насосах, имеющих множество насосных камер, для предоставления данных для определения ухудшения характеристик клапанов, относящихся к каждой камере насоса.
Соответственно, хотя только несколько вариантов осуществления настоящего изобретения детально описаны выше, специалист обычного уровня техники легко уяснит, что возможны многочисленные модификации без существенного отхода от идей этого изобретения. Такие модификации, как предполагается, включает в себя объем изобретения, заданный в формуле изобретения.
Claims (27)
1. Поршневой насос прямого вытеснения, содержащий корпус насоса, имеющий камеру насоса;
плунжер, установленный в корпусе насоса для возвратно-поступательного перемещения в камере насоса;
всасывающий клапан, установленный для предоставления возможности текучей среде входить в камеру насоса при перемещении плунжера в первом направлении;
выпускной клапан, установленный для выпуска текучей среды из камеры насоса при перемещении плунжера во втором направлении; и систему датчиков, расположенную внутри корпуса для отслеживания таких параметров, как давление внутри камеры насоса, положение плунжера, звук закрывания всасывающего клапана и выпускного клапана, давление на выходе, используемых для обнаружения возникновения ухудшения характеристик по меньшей мере одного из указанных клапанов.
2. Поршневой насос по п.1, дополнительно содержащий систему управления, соединенную с системой датчиков для обработки выходных данных системы датчиков для прогнозирования отказа по меньшей мере одного из всасывающего клапана и выпускного клапана.
3. Поршневой насос по п.2, в котором система датчиков содержит датчик давления, установленный для измерения давления внутри камеры насоса.
4. Поршневой насос по п.3, в котором система датчиков содержит датчик положения, установленный для регистрации положения плунжера.
5. Поршневой насос по п.4, в котором система датчиков содержит акселерометр, установленный для
- 6 015138 регистрации звука закрывания всасывающего клапана и выпускного клапана.
6. Поршневой насос по п.5, в котором система датчиков содержит датчик давления на выходе.
7. Поршневой насос по п.1, в котором всасывающий клапан содержит металлическую прижимную рабочую поверхность всасывающего клапана и гибкий уплотняющий элемент всасывающего клапана, примыкающий к металлической прижимной рабочей поверхности всасывающего клапана.
8. Поршневой насос по п.1, в котором выпускной клапан содержит металлическую рабочую прижимную поверхность выпускного клапана и гибкий уплотняющий элемент выпускного клапана, примыкающий к металлической прижимной рабочей поверхности выпускного клапана.
9. Система для обнаружения ухудшения характеристик насоса, содержащая поршневой насос, имеющий множество датчиков, установленных для осуществления мониторинга параметра, характерного для износа составляющей части насоса; и систему управления, при функционировании соединенную с множеством датчиков, для получения выходных данных с помощью указанного множества датчиков, при этом указанная система управления выполнена с возможностью автоматического обнаружения возникновения износа составляющей части насоса на основе изменения отслеживаемых параметров, таких как давление внутри камеры насоса, положение плунжера, звук закрывания всасывающего клапана и выпускного клапана, давление на выходе.
10. Система по п.9, в которой поршневой насос содержит всасывающий клапан, имеющий прижимную рабочую поверхность и гибкий уплотняющий элемент, примыкающий к прижимной рабочей поверхности, а система управления выполнена с возможностью обнаружения ухудшения характеристик гибкого уплотняющего элемента.
11. Система по п.9, в которой поршневой насос содержит выпускной клапан, имеющий прижимную рабочую поверхность и гибкий уплотняющий элемент, примыкающий к прижимной рабочей поверхности, а система управления выполнена с возможностью обнаружения ухудшения характеристик гибкого уплотняющего элемента.
12. Система по п.9, в которой поршневой насос содержит камеру насоса, плунжер, установленный для возвратно-поступательного перемещения в камере насоса, всасывающий клапан и выпускной клапан.
13. Система по п.12, в которой множество датчиков содержит датчик давления, установленный для определения величины давления в камере насоса.
14. Система по п.12, в которой множество датчиков содержит датчик давления на выходе.
15. Система по п.12, в которой множество датчиков содержит датчик положения для регистрации положения плунжера.
16. Система по п.12, в которой множество датчиков содержит акселерометр для регистрации закрывания всасывающего клапана.
17. Способ оценки работы насоса, применяемого в скважинных работах, в котором размещают поршневой насос прямого вытеснения на скважинной площадке;
выполняют работы поршневым насосом прямого вытеснения;
регистрируют множество параметров внутри указанного поршневого насоса, таких как давление внутри камеры насоса, положение плунжера, звук закрывания всасывающего клапана и выпускного клапана, давление на выходе, которые могут использоваться для индикации износа насоса;
прогнозируют отказ составной части на основании изменений во множестве параметров.
18. Способ по п.17, в котором на этапе регистрации регистрируют параметры, характерные для износа клапана внутри поршневого насоса прямого вытеснения.
19. Способ по п.17, в котором дополнительно выводят данные от системы датчиков, установленной для регистрации множества параметров, в систему управления.
20. Способ по п.17, в котором на этапе регистрации определяют давление в камере насоса, положение плунжера насоса, закрытие клапана.
21. Способ обнаружения ухудшения характеристик насоса, в котором осуществляют мониторинг давления внутри камеры поршневого насоса прямого вытеснения; регистрируют положение плунжера насоса внутри камеры поршневого насоса прямого вытеснения; определяют моменты времени закрывания по меньшей мере одного из всасывающего клапана и выпускного клапана внутри поршневого насоса прямого вытеснения и используют данные, полученные в результате мониторинга, регистрации и определения, для оценки ухудшения характеристик по меньшей мере одного из всасывающего клапана и выпускного клапана, при этом к данным, которые используются для оценки характеристик насоса, относятся: давление внутри камеры насоса, положение плунжера, звук закрывания всасывающего клапана и выпускного клапана, давление на выходе.
22. Способ по п.21, в котором дополнительно измеряют давление на выходе поршневого насоса.
23. Способ по п.21, в котором осуществляют мониторинг давлений в камере насоса внутри множества камер насоса поршневого насоса прямого вытеснения.
24. Способ по п.21, в котором определяют момент времени закрытия всасывающего клапана и выпускного клапана посредством по меньшей мере одного акселерометра, установленного в поршневом насосе прямого вытеснения.
- 7 015138
25. Способ по п.21, в котором при использовании данных их передают в систему управления, которая обрабатывает данные для обнаружения изменений параметров во времени, характерных для будущих отказов всасывающего клапана и выпускного клапана.
26. Способ по п.21, в котором при использовании данных их выдают в систему управления, которая обрабатывает данные для обнаружения изменений градиента увеличения и уменьшения колебаний давления камеры насоса, характерных для будущих отказов всасывающего клапана и выпускного клапана.
27. Способ по п.21, в котором при использовании данных их передают в систему управления, которая обрабатывает данные для выполнения анализа спектра частот сигналов акселерометра для обнаружения изменений спектра частот в динамике времени.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/312,124 US8366402B2 (en) | 2005-12-20 | 2005-12-20 | System and method for determining onset of failure modes in a positive displacement pump |
| PCT/IB2006/054898 WO2007072385A2 (en) | 2005-12-20 | 2006-12-15 | System and method for determining onset of failure modes in a positive displacement pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200870078A1 EA200870078A1 (ru) | 2009-12-30 |
| EA015138B1 true EA015138B1 (ru) | 2011-06-30 |
Family
ID=38172779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200870078A EA015138B1 (ru) | 2005-12-20 | 2006-12-15 | Система и способ определения начала режимов отказа в поршневом насосе прямого вытеснения |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US8366402B2 (ru) |
| CA (1) | CA2630446C (ru) |
| EA (1) | EA015138B1 (ru) |
| WO (1) | WO2007072385A2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013033547A1 (en) * | 2011-09-01 | 2013-03-07 | Schlumberger Canada Limited | Sample capture prioritization |
| WO2013012832A3 (en) * | 2011-07-18 | 2013-04-25 | Schlumberger Canada Limited | Adaptive pump control for positive displacement pump failure modes |
Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7894473B2 (en) * | 2006-04-12 | 2011-02-22 | Honeywell International Inc. | System and method for monitoring valve status and performance in a process control system |
| ITGE20060067A1 (it) * | 2006-06-28 | 2007-12-29 | Dott Ing Mario Cozzani Srl | Apparato per la regolazione continua della portata di compressori alternativi. |
| US20100300683A1 (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Real Time Pump Monitoring |
| WO2012001653A2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Schlumberger Canada Limited | System, method, and apparatus for oilfield equipment prognostics and health management |
| US10550836B2 (en) * | 2010-07-26 | 2020-02-04 | Schlumberger Technology Corproation | Frequency sweeping tubewave sources for liquid filled boreholes |
| US9535808B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-03 | Mtelligence Corporation | System and methods for automated plant asset failure detection |
| JP5620546B1 (ja) * | 2013-06-21 | 2014-11-05 | 日機装株式会社 | 往復動ポンプ |
| US9842302B2 (en) | 2013-08-26 | 2017-12-12 | Mtelligence Corporation | Population-based learning with deep belief networks |
| US9410546B2 (en) * | 2014-08-12 | 2016-08-09 | Baker Hughes Incorporated | Reciprocating pump cavitation detection and avoidance |
| US9759213B2 (en) | 2015-07-28 | 2017-09-12 | Computational Systems, Inc. | Compressor valve health monitor |
| WO2017039692A1 (en) | 2015-09-04 | 2017-03-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Flow-rate monitoring system for a pressure pump |
| WO2017039698A1 (en) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Critical valve performance monitoring system |
| US10927831B2 (en) | 2015-09-04 | 2021-02-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Monitoring system for pressure pump cavitation |
| US10895254B2 (en) | 2015-09-04 | 2021-01-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure pump valve monitoring system |
| CA2991701C (en) * | 2015-09-04 | 2020-09-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Single-sensor analysis system |
| US10317875B2 (en) | 2015-09-30 | 2019-06-11 | Bj Services, Llc | Pump integrity detection, monitoring and alarm generation |
| US10584698B2 (en) | 2016-04-07 | 2020-03-10 | Schlumberger Technology Corporation | Pump assembly health assessment |
| AT518691B1 (de) * | 2016-05-17 | 2018-04-15 | Kaiser Ag | Pumpenanordnung |
| US10047741B2 (en) * | 2016-08-18 | 2018-08-14 | Caterpillar Inc. | Monitoring system for fluid pump |
| US11499544B2 (en) * | 2016-08-31 | 2022-11-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure pump performance monitoring system using torque measurements |
| US11125225B2 (en) * | 2016-08-31 | 2021-09-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multiple-pump valve monitoring system |
| WO2018052398A1 (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cavitation avoidance system |
| WO2018052425A1 (en) | 2016-09-15 | 2018-03-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure pump balancing system |
| US10378537B2 (en) * | 2016-10-06 | 2019-08-13 | Caterpillar Inc. | System for detecting failure location in a pump |
| EP3415733A1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-12-19 | MEAS France | Fluid quality sensor for measuring the quality of a fluid, sensor assembly and assembly for combustion engines comprising a fluid quality sensor |
| US11209007B2 (en) | 2017-09-25 | 2021-12-28 | Fluid Handling Llc | Converting mechanical energy from vibration into electrical energy to power a circuit board for condition monitoring of rotating machinery |
| US11401929B2 (en) * | 2017-10-02 | 2022-08-02 | Spm Oil & Gas Inc. | System and method for monitoring operations of equipment by sensing deformity in equipment housing |
| JP6976209B2 (ja) * | 2018-03-28 | 2021-12-08 | 日立Astemo株式会社 | プランジャポンプ |
| RU2682231C1 (ru) * | 2018-05-23 | 2019-03-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Установка для испытания штанговых насосов |
| WO2019236960A1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | S.P.M. Flow Control, Inc. | Cladded valve seat, assembly, and methods for cladding such seat |
| US11639659B2 (en) * | 2018-07-17 | 2023-05-02 | Quantum Design And Technologies Inc. | System and method for monitoring wellhead equipment and downhole activity |
| US10890061B2 (en) | 2018-08-23 | 2021-01-12 | Caterpillar Inc. | Rig management system for analyzing a pump valve of a hydraulic fracturing system |
| CA3111014C (en) * | 2018-11-30 | 2023-04-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Annular safety valve |
| DE102019104887A1 (de) * | 2019-02-26 | 2020-08-27 | Liebherr-Werk Nenzing Gmbh | Verschleißüberwachungssystem für eine Abraumpumpe und Methode zur Verschleißüberwachung einer Abraumpumpe |
| US11105327B2 (en) * | 2019-05-14 | 2021-08-31 | Halliburton Energy Services, Inc. | Valve assembly for a fluid end with limited access |
| CN110454376A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-11-15 | 上海航天动力科技工程有限公司 | 一种水泵机组节能诊断系统 |
| US11796982B2 (en) | 2019-09-09 | 2023-10-24 | GE Oil & Gas, LLC | Method of predicting failure events for reciprocating compressors |
| US11808260B2 (en) * | 2020-06-15 | 2023-11-07 | Schlumberger Technology Corporation | Mud pump valve leak detection and forecasting |
| US11931689B2 (en) | 2020-07-16 | 2024-03-19 | Ventec Life Systems, Inc. | System and method for concentrating gas |
| EP4181993A4 (en) | 2020-07-16 | 2024-08-07 | Ventec Life Systems Inc | SYSTEM AND METHOD FOR CONCENTRATION OF GAS |
| CN116547440A (zh) * | 2020-10-26 | 2023-08-04 | 斯伦贝谢技术有限公司 | 仪表化压裂泵系统和方法 |
| CN112943638A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-06-11 | 三一石油智能装备有限公司 | 砂泵磨损检测方法、装置和混砂车 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2703055A (en) * | 1950-07-21 | 1955-03-01 | Shell Dev | Diaphragm-type mud pump |
| US4705459A (en) * | 1984-11-15 | 1987-11-10 | Dowell Schlumberger Incorporated | Method of observing the pumping characteristics of a positive displacement pump |
| EP0264148A1 (en) * | 1986-10-08 | 1988-04-20 | Pumptech N.V. | Flow measurement and monitoring system for positive-displacement pumps and pumps equipped with this system |
| US20030200060A1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-10-23 | Evren Eryurek | On-line rotating equipment monitoring device |
| US20040117132A1 (en) * | 2002-12-12 | 2004-06-17 | Stephenson Stanley V. | Method and system for detecting cavitation in a pump |
| US20040167738A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-08-26 | Miller J. Davis | System and method for power pump performance monitoring and analysis |
| US20050022589A1 (en) * | 2003-07-28 | 2005-02-03 | Hongliu Du | Hydraulic system health indicator |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU478208A1 (ru) * | 1973-02-26 | 1975-07-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Экспериментально-Конструкторский Институт Торгового Машиностроения | Способ определени крайнего верхнего положени поршн |
| US3921435A (en) * | 1973-10-12 | 1975-11-25 | Exxon Production Research Co | Apparatus for detecting valve failure in a reciprocating pump |
| US4129037A (en) * | 1977-03-21 | 1978-12-12 | Toalson David C | Apparatus for wear detection |
| US4456963A (en) * | 1981-05-11 | 1984-06-26 | S & W Instruments, Inc. | Apparatus and method for measuring and displaying performance characteristics of reciprocating piston machines |
| DE3135447A1 (de) | 1981-08-31 | 1983-03-17 | Gebrüder Sulzer AG, 8401 Winterthur | "verfahren zur ueberwachung der dichtheit eines einen ventilteller und einen ventilsitz aufweisenden ventils einer brennkraftmaschine sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens" |
| US4866607A (en) * | 1985-05-06 | 1989-09-12 | Halliburton Company | Self-contained downhole gauge system |
| US4655077A (en) * | 1985-05-31 | 1987-04-07 | Purvis Howard A | Wear sensor system |
| US4915591A (en) * | 1986-01-08 | 1990-04-10 | Saphirwerk Industrieprodukte Ag | Reciprocating pump and control using outlet valve position sensors |
| GB8926767D0 (en) | 1989-11-27 | 1990-01-17 | Framo Dev Ltd | Flow metering apparatus |
| US5540448A (en) * | 1992-02-25 | 1996-07-30 | Heinzen; Ralph | Seal with electrical conductor wear indicator |
| US5345965A (en) * | 1993-05-21 | 1994-09-13 | Blume George H | Valve body design for use with pumps handling abrasive fluids |
| DE9320143U1 (de) * | 1993-12-30 | 1995-04-27 | Nord, Klaus Jürgen, 68199 Mannheim | Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Signaleinrichtung beim Auftreten unzulässiger Bewegungen von abgedichteten Wellen technischer Geräte |
| US5846056A (en) * | 1995-04-07 | 1998-12-08 | Dhindsa; Jasbir S. | Reciprocating pump system and method for operating same |
| US5720598A (en) * | 1995-10-04 | 1998-02-24 | Dowell, A Division Of Schlumberger Technology Corp. | Method and a system for early detection of defects in multiplex positive displacement pumps |
| FI104129B (fi) * | 1996-06-11 | 1999-11-15 | Neles Jamesbury Oy | Menetelmä säätöventtiilin kunnon valvomiseksi |
| US6260004B1 (en) * | 1997-12-31 | 2001-07-10 | Innovation Management Group, Inc. | Method and apparatus for diagnosing a pump system |
| US6292757B1 (en) * | 1999-08-16 | 2001-09-18 | Windrock, Inc. | Method and apparatus for continuously monitoring parameters of reciprocating compressor cylinders |
| CO5290359A1 (es) * | 1999-12-10 | 2003-06-27 | Coltec Ind Products Inc | Valvula para detectar por lo menos una condicion adentro de un compresor |
| US6742994B2 (en) * | 2001-05-10 | 2004-06-01 | Kioritz Corporation | Reciprocating pump with malfunction detecting apparatus |
| US6588313B2 (en) * | 2001-05-16 | 2003-07-08 | Rosemont Inc. | Hydraulic piston position sensor |
| US7013223B1 (en) * | 2002-09-25 | 2006-03-14 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Method and apparatus for analyzing performance of a hydraulic pump |
| US6970793B2 (en) * | 2003-02-10 | 2005-11-29 | Flow International Corporation | Apparatus and method for detecting malfunctions in high-pressure fluid pumps |
| US20040213677A1 (en) * | 2003-04-24 | 2004-10-28 | Matzner Mark D. | Monitoring system for reciprocating pumps |
| US6945098B2 (en) * | 2003-06-25 | 2005-09-20 | Krebs Engineers Corporation | Hydrocyclone wear-detection sensor |
| US7112892B2 (en) * | 2004-07-21 | 2006-09-26 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Power source for sensors |
| US20060078435A1 (en) * | 2004-08-19 | 2006-04-13 | Metropolitan Industries | Pump monitoring system |
| US7219725B2 (en) * | 2004-09-16 | 2007-05-22 | Christian Chisholm | Instrumented plunger for an oil or gas well |
| US7542875B2 (en) * | 2005-03-17 | 2009-06-02 | Performance Pulsation Control, Inc. | Reciprocating pump performance prediction |
-
2005
- 2005-12-20 US US11/312,124 patent/US8366402B2/en active Active
-
2006
- 2006-10-17 US US11/550,202 patent/US8979505B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-12-15 EA EA200870078A patent/EA015138B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-12-15 WO PCT/IB2006/054898 patent/WO2007072385A2/en active Application Filing
- 2006-12-15 CA CA2630446A patent/CA2630446C/en not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-02-04 US US14/613,622 patent/US20150152855A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2703055A (en) * | 1950-07-21 | 1955-03-01 | Shell Dev | Diaphragm-type mud pump |
| US4705459A (en) * | 1984-11-15 | 1987-11-10 | Dowell Schlumberger Incorporated | Method of observing the pumping characteristics of a positive displacement pump |
| EP0264148A1 (en) * | 1986-10-08 | 1988-04-20 | Pumptech N.V. | Flow measurement and monitoring system for positive-displacement pumps and pumps equipped with this system |
| US20030200060A1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-10-23 | Evren Eryurek | On-line rotating equipment monitoring device |
| US20040117132A1 (en) * | 2002-12-12 | 2004-06-17 | Stephenson Stanley V. | Method and system for detecting cavitation in a pump |
| US20040167738A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-08-26 | Miller J. Davis | System and method for power pump performance monitoring and analysis |
| US20050022589A1 (en) * | 2003-07-28 | 2005-02-03 | Hongliu Du | Hydraulic system health indicator |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013012832A3 (en) * | 2011-07-18 | 2013-04-25 | Schlumberger Canada Limited | Adaptive pump control for positive displacement pump failure modes |
| US8757986B2 (en) | 2011-07-18 | 2014-06-24 | Schlumberger Technology Corporation | Adaptive pump control for positive displacement pump failure modes |
| AU2012284168B2 (en) * | 2011-07-18 | 2015-10-29 | Schlumberger Technology B.V. | Adaptive pump control for positive displacement pump failure modes |
| US9243628B2 (en) | 2011-07-18 | 2016-01-26 | Schlumberger Technology Corporation | Adaptive pump control for positive displacement pump failure modes |
| WO2013033547A1 (en) * | 2011-09-01 | 2013-03-07 | Schlumberger Canada Limited | Sample capture prioritization |
| RU2598390C2 (ru) * | 2011-09-01 | 2016-09-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Способ приоритизации данных отбора проб |
| US10563505B2 (en) | 2011-09-01 | 2020-02-18 | Schlumberger Technology Corporation | Sample capture prioritization |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8366402B2 (en) | 2013-02-05 |
| WO2007072385A3 (en) | 2007-10-18 |
| US20070140869A1 (en) | 2007-06-21 |
| US8979505B2 (en) | 2015-03-17 |
| CA2630446A1 (en) | 2007-06-28 |
| CA2630446C (en) | 2014-08-19 |
| EA200870078A1 (ru) | 2009-12-30 |
| WO2007072385A2 (en) | 2007-06-28 |
| US20070139211A1 (en) | 2007-06-21 |
| US20150152855A1 (en) | 2015-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA015138B1 (ru) | Система и способ определения начала режимов отказа в поршневом насосе прямого вытеснения | |
| US7542875B2 (en) | Reciprocating pump performance prediction | |
| US10895254B2 (en) | Pressure pump valve monitoring system | |
| US10995594B2 (en) | Critical valve performance monitoring system | |
| US9410546B2 (en) | Reciprocating pump cavitation detection and avoidance | |
| US20080006089A1 (en) | Pump integrity monitoring | |
| US11111772B2 (en) | Bulk modulus monitoring system | |
| US20190120225A1 (en) | Monitoring System For Pressure Pump Cavitation | |
| RU2726697C2 (ru) | Способы и устройство для определения объема добычи скважинных насосов | |
| US20080006088A1 (en) | Positive displacement pump monitor | |
| US20150300156A1 (en) | Methods and apparatus to determine production of downhole pumps | |
| WO2014204316A1 (en) | Method and apparatus for real-time fluid compressibility measurements | |
| JP7007146B2 (ja) | 往復動圧縮機の流れ検知 | |
| CA2658988C (en) | Pump monitor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY KG MD TJ TM |
|
| QB4A | Registration of a licence in a contracting state | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ RU |