RU122713U1 - INTELLIGENT WELL CONTROL STATION WITH FREQUENCY-REGULATED ELECTRIC DRIVE - Google Patents
INTELLIGENT WELL CONTROL STATION WITH FREQUENCY-REGULATED ELECTRIC DRIVE Download PDFInfo
- Publication number
- RU122713U1 RU122713U1 RU2012129089/28U RU2012129089U RU122713U1 RU 122713 U1 RU122713 U1 RU 122713U1 RU 2012129089/28 U RU2012129089/28 U RU 2012129089/28U RU 2012129089 U RU2012129089 U RU 2012129089U RU 122713 U1 RU122713 U1 RU 122713U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- electric drive
- frequency
- control station
- sensors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Интеллектуальная станция управления скважиной с частотно-регулируемым электроприводом, содержащая датчик усилия, датчик устьевого давления, датчик затрубного давления, скважинный контроллер, преобразователь частоты, радиопередатчик, отличающаяся тем, что к скважинному контроллеру дополнительно подключены датчик угла поворота кривошипа станка-качалки, датчик угла поворота ротора электродвигателя и датчики ваттметрирования.An intelligent well control station with a frequency-controlled electric drive, containing a force sensor, a wellhead pressure sensor, an annular pressure sensor, a downhole controller, a frequency converter, a radio transmitter, characterized in that a pumping unit crank angle sensor, a rotation angle sensor are additionally connected to the downhole controller rotor of the electric motor and wattmeter sensors.
Description
Полезная модель относится к частотно-регулируемому электроприводу в нефтедобыче, автоматизации скважин и может быть использована для управления электроприводами скважин, эксплуатируемых глубиннонасосным способом.The utility model relates to a frequency-controlled electric drive in oil production, well automation and can be used to control electric drives of wells operated by a deep pump method.
Известна система для контроля станка-качалки («Reciprocating pump control system», патент США №6890156 от 10.05.2005), содержащая пользовательский интерфейс, контроллер и преобразователь частоты. Система позволяет пользователю управлять динамикой работы штанговой насосной установки, в контроллере заложено математическое описание геометрии станка-качалки. Система позволяет осуществлять внутриходовую модуляцию, регулируя скорость вращения электродвигателя таким образом, чтобы перемещение точки подвеса штанг происходило с постоянной скоростью.A known system for monitoring a rocking machine ("Reciprocating pump control system", US patent No. 6890156 from 05/10/2005) containing a user interface, a controller and a frequency converter. The system allows the user to control the dynamics of the operation of the sucker rod pump unit, the controller contains a mathematical description of the geometry of the pumping unit. The system allows for in-modulation by adjusting the rotation speed of the electric motor so that the movement of the suspension point of the rods occurs at a constant speed.
К недостаткам системы относятся отсутствие датчиков технологических параметров, по информации с которых можно бы было осуществлять автоматическое регулирование электропривода, а также отсутствие блока радиоканала для передачи данных на диспетчерский пункт и телеуправления.The disadvantages of the system include the lack of sensors of technological parameters, according to which it would be possible to automatically control the electric drive, as well as the absence of a radio channel unit for transmitting data to a control room and telecontrol.
В качестве наиболее близкого аналога заявленного изобретения можно указать устройство для анализа и контроля режима работы станка-качалки по динамограммам («Apparatus for analysis and control of a reciprocating pump system by determination of a pump card», патент США №8036829 от 11.10.2011), содержащее датчики усилия и положения, скважинный контроллер, преобразователь частоты и блок радиоканала. Система предназначена для управления вертикальными и наклонными скважинами, эксплуатируемыми штанговыми глубинными насосами. По измеренной с помощью датчиков усилия и перемещения устьевой динамограмме в контроллере осуществляется вычисление плунжерной динамограммы, по результатам анализа которой производится управление электроприводом скважины.As the closest analogue of the claimed invention, you can specify a device for analysis and control of the operating mode of the rocking machine according to dynamograms ("Apparatus for analysis and control of a reciprocating pump system by determination of a pump card", US patent No. 8036829 from 11.10.2011) containing force and position sensors, a downhole controller, a frequency converter, and a radio channel unit. The system is designed to control vertical and deviated wells operated by sucker rod pumps. Using the measured force and displacement of the wellhead dynamogram in the controller, the plunger dynamogram is calculated, the results of the analysis of which control the electric drive of the well.
Недостатками устройства являются отсутствие датчиков угла поворота ротора электродвигателя и угла поворота кривошипа, что снижает качество управления электроприводом, а также отсутствие контроля потребляемой электродвигателем электроэнергии.The disadvantages of the device are the lack of sensors for the angle of rotation of the rotor of the electric motor and the angle of rotation of the crank, which reduces the quality of control of the electric drive, as well as the lack of control of the energy consumed by the electric motor.
Задачей полезной модели является повышение качества управления электроприводом скважины, а также повышение информационной обеспеченности процесса эксплуатации скважины.The objective of the utility model is to improve the quality of control of the electric drive of the well, as well as to increase the information security of the process of operating the well.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве, содержащем датчик усилия, датчики устьевого и затрубного давления, скважинный контроллер, преобразователь частоты и радиопередатчик дополнительно установлены датчик угла поворота кривошипа станка-качалки, датчик угла поворота ротора электродвигателя и датчики ваттметрирования.The problem is solved in that in a device containing a force sensor, wellhead and annular pressure sensors, a downhole controller, a frequency converter and a radio transmitter, a crank angle sensor of a rocking machine, an angle rotor angle sensor of the electric motor and wattmeter sensors are additionally installed.
На фиг.1 приведена схема интеллектуальной станции управления скважиной с частотно-регулируемым электроприводом, содержащей датчик 1 усилия, датчик 2 устьевого давления, датчик 3 затрубного давления, скважинный контроллер 4, преобразователь 5 частоты, радиопередатчик 6, датчик 7 угла поворота кривошипа станка-качалки, датчик 8 угла поворота ротора электродвигателя и датчики 9 ваттметрирования. Схема установки датчиков и элементов интеллектуальной станции управления показана на фиг.2.Figure 1 shows a diagram of an intelligent well control station with a frequency-controlled electric drive, comprising a force sensor 1, wellhead pressure sensor 2, annular pressure sensor 3, downhole controller 4, frequency converter 5, radio transmitter 6, crank angle sensor 7 of the rocking machine , a sensor 8 of the angle of rotation of the rotor of the electric motor and sensors 9 wattmetry. The installation diagram of sensors and elements of an intelligent control station is shown in Fig.2.
На фиг.3 показано устройство датчиков угла поворота ротора электродвигателя и кривошипа станка-качалки. Оба датчика имеют одинаковую конструкцию и представляют собой устанавливаемый на вал 10 хомут 11 с выступающими металлическими метками 12. При вращении вала 10 метки 12 проходят мимо индуктивного датчика 13 положения, при этом вырабатываются электрические импульсы. Для определения начала отсчета угла первая метка 14 имеет большую длину, чем остальные. Использование такого датчика позволяет не просто фиксировать начало нового оборота вала, как это происходит в существующих системах, а определять угол внутри каждого оборота. Это дает возможность более точно определять положение штока станка-качалки и повысить качество регулирования.Figure 3 shows the device of the angle sensors of the rotor of the electric motor and the crank of the rocking machine. Both sensors have the same design and are a clamp 11 mounted on the shaft 10 with protruding metal marks 12. When the shaft 10 rotates, the marks 12 pass by the inductive position sensor 13, and electrical impulses are generated. To determine the origin of the angle, the first mark 14 is longer than the rest. The use of such a sensor allows not only to record the beginning of a new shaft revolution, as is the case in existing systems, but to determine the angle inside each revolution. This makes it possible to more accurately determine the position of the rod of the pumping unit and improve the quality of regulation.
Устройство работает следующим образом. При эксплуатации скважины с датчиков технологических параметров, а именно датчика 1 усилия, датчика 2 устьевого давления, датчика 3 затрубного давления поступает информация в скважинный контроллер 4. Дополнительно установлены датчик 7 угла поворота кривошипа станка-качалки, датчик 8 угла поворота ротора электродвигателя и датчики 9 ваттметрирования. По информации с датчика 7 угла поворота кривошипа станка-качалки, используя геометрические размеры элементов станка-качалки, вычисляется положение штока и угол наклона балансира. По информации с датчиков технологических параметров скважинный контроллер 4 вычисляет динамограмму и ваттметрограмму, анализируя которые определяет оптимальную скорость вращения электропривода и подает управляющий сигнал на преобразователь 5 частоты. Радиопередатчик 6 используется для передачи на диспетчерский пункт информации с технологических датчиков и дистанционного управления электроприводом. Использование датчика 7 угла поворота кривошипа станка-качалки и датчика 8 угла поворота ротора электродвигателя позволяет повысить точность определения положения штока и угла поворота ротора электродвигателя, что дает возможность улучшить качество процесса регулирования электропривода.The device operates as follows. During well operation, sensors of technological parameters, namely, force sensor 1, wellhead pressure sensor 2, annular pressure sensor 3, receive information into the downhole controller 4. Additionally, a sensor 7 of the crank angle of the rocking machine, a sensor 8 of the angle of rotation of the rotor of the electric motor and sensors 9 are installed power metering. According to the information from the sensor 7 of the crank angle of the rocking machine, using the geometric dimensions of the elements of the rocking machine, the position of the rod and the angle of inclination of the balancer are calculated. According to the information from the sensors of the technological parameters, the downhole controller 4 calculates a dynamogram and a wattmeter program, analyzing which determines the optimal rotation speed of the electric drive and supplies a control signal to the frequency converter 5. The radio transmitter 6 is used to transmit information from process sensors and remote control of the electric drive to the control room. Using the sensor 7 of the angle of rotation of the crank of the rocking machine and the sensor 8 of the angle of rotation of the rotor of the electric motor can improve the accuracy of determining the position of the rod and the angle of rotation of the rotor of the electric motor, which makes it possible to improve the quality of the process of regulating the electric drive.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012129089/28U RU122713U1 (en) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | INTELLIGENT WELL CONTROL STATION WITH FREQUENCY-REGULATED ELECTRIC DRIVE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012129089/28U RU122713U1 (en) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | INTELLIGENT WELL CONTROL STATION WITH FREQUENCY-REGULATED ELECTRIC DRIVE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU122713U1 true RU122713U1 (en) | 2012-12-10 |
Family
ID=49256090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012129089/28U RU122713U1 (en) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | INTELLIGENT WELL CONTROL STATION WITH FREQUENCY-REGULATED ELECTRIC DRIVE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU122713U1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2546376C1 (en) * | 2014-03-13 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Wireless dynamograph to monitor operation of well subsurface oil pumps |
| CN106285572A (en) * | 2016-10-17 | 2017-01-04 | 北京安控科技股份有限公司 | Control device and control method thereof is taken out between a kind of oil pumper intelligence |
| RU2680276C2 (en) * | 2016-11-15 | 2019-02-19 | Александр Николаевич Авдеев | Emergency situations prevention system of drive of sucker rod drive pumps |
| EA031665B1 (en) * | 2016-10-21 | 2019-02-28 | Акционерное общество "Ижевский радиозавод" | Control station for a sucker-rod bottom-hole pump |
| RU2682289C2 (en) * | 2014-03-14 | 2019-03-18 | Бристоль, Инк., Д/Б/А Ремоут Аутомейшен Солюшенз | Method and apparatus for calibrating rod pump controllers for use in wells |
| RU229611U1 (en) * | 2024-04-11 | 2024-10-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Sensorless intelligent well control station |
-
2012
- 2012-07-10 RU RU2012129089/28U patent/RU122713U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2546376C1 (en) * | 2014-03-13 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Wireless dynamograph to monitor operation of well subsurface oil pumps |
| RU2682289C2 (en) * | 2014-03-14 | 2019-03-18 | Бристоль, Инк., Д/Б/А Ремоут Аутомейшен Солюшенз | Method and apparatus for calibrating rod pump controllers for use in wells |
| CN106285572A (en) * | 2016-10-17 | 2017-01-04 | 北京安控科技股份有限公司 | Control device and control method thereof is taken out between a kind of oil pumper intelligence |
| EA031665B1 (en) * | 2016-10-21 | 2019-02-28 | Акционерное общество "Ижевский радиозавод" | Control station for a sucker-rod bottom-hole pump |
| RU2680276C2 (en) * | 2016-11-15 | 2019-02-19 | Александр Николаевич Авдеев | Emergency situations prevention system of drive of sucker rod drive pumps |
| RU229611U1 (en) * | 2024-04-11 | 2024-10-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Sensorless intelligent well control station |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU122713U1 (en) | INTELLIGENT WELL CONTROL STATION WITH FREQUENCY-REGULATED ELECTRIC DRIVE | |
| US9353617B2 (en) | Apparatus and method of referencing a sucker rod pump | |
| CN106682815B (en) | Monitoring system and monitoring method for pumping well | |
| US8157537B2 (en) | Method, system, and apparatus for operating a sucker rod pump | |
| US20120020808A1 (en) | Wireless Monitoring of Pump Jack Sucker Rod Loading and Position | |
| CN102155405B (en) | Intelligent revolving speed control system and control method for submersible oil screw pump | |
| US20150345280A1 (en) | Polished rod-mounted pump control apparatus | |
| US20130333880A1 (en) | Method for Obtaining Diagnostics and Control of the Pumping Process of Rod Pumped Oil and Gas Wells and Devices for the Method Execution | |
| CN107060695A (en) | Energy-saving control system and method for beam-pumping unit | |
| CN108374782B (en) | Method for adjusting balance rate of oil pumping unit | |
| US20050238496A1 (en) | Fluid level control system | |
| CN106894797A (en) | Crank swing control device and method for oil pumping unit | |
| EP3164600A1 (en) | Methods and apparatus to determine operating parameters of a pumping unit for use with wells | |
| CN103233721B (en) | Beam pumping unit machine ground mechanical system dynamic location method and device | |
| CN105626495A (en) | Pumping equipment control method and control device and concrete pumping equipment | |
| CN108798612A (en) | A kind of intelligent control method of no bar oil well hoisting system | |
| EP2990594B1 (en) | Method for operating a well using a pump assembly with a variable-frequency drive | |
| US11028844B2 (en) | Controller and method of controlling a rod pumping unit | |
| CN202023738U (en) | Rotating speed intelligent control system for oil-immersed screw pump | |
| RU229611U1 (en) | Sensorless intelligent well control station | |
| CN114086926B (en) | Control method and device of oilfield mechanical extraction system and oilfield mechanical extraction system | |
| CN108223345A (en) | A kind of oil well intelligent oil pumping control system and method | |
| RU129167U1 (en) | DEVICE FOR DYNOMETRIC INSTALLATION OF DEEP DEPTH PUMP PUMPS WITH A PIEZOGENERATOR | |
| Tagirova et al. | Improving the efficiency of operation of sucker-rod pumping unit (Russian) | |
| CN116163713B (en) | Dynamic liquid level depth judging method, and oil pumping unit stroke frequency regulating and controlling method and device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20130314 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180711 |