RU2017102020A - Способ и устройство для определения эксплуатационных параметров насосной установки для использования в скважинах - Google Patents

Способ и устройство для определения эксплуатационных параметров насосной установки для использования в скважинах Download PDF

Info

Publication number
RU2017102020A
RU2017102020A RU2017102020A RU2017102020A RU2017102020A RU 2017102020 A RU2017102020 A RU 2017102020A RU 2017102020 A RU2017102020 A RU 2017102020A RU 2017102020 A RU2017102020 A RU 2017102020A RU 2017102020 A RU2017102020 A RU 2017102020A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polished rod
values
crank arm
speed
angle
Prior art date
Application number
RU2017102020A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2686798C2 (ru
RU2017102020A3 (ru
Inventor
Томас Мэтью МИЛЛЗ
Original Assignee
Бристоль, Инк., Д/Б/А Ремоут Аутомейшен Солюшенз
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бристоль, Инк., Д/Б/А Ремоут Аутомейшен Солюшенз filed Critical Бристоль, Инк., Д/Б/А Ремоут Аутомейшен Солюшенз
Publication of RU2017102020A publication Critical patent/RU2017102020A/ru
Publication of RU2017102020A3 publication Critical patent/RU2017102020A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2686798C2 publication Critical patent/RU2686798C2/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/008Monitoring of down-hole pump systems, e.g. for the detection of "pumped-off" conditions
    • E21B47/009Monitoring of walking-beam pump systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, 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
    • F04B49/20Control, 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 changing the driving speed
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121Lifting well fluids
    • E21B43/126Adaptations of down-hole pump systems powered by drives outside the borehole, e.g. by a rotary or oscillating drive
    • E21B43/127Adaptations of walking-beam pump systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B47/00Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
    • F04B47/02Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level
    • F04B47/022Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level driving of the walking beam
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B47/00Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
    • F04B47/02Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level
    • F04B47/026Pull rods, full rod component parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, 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
    • F04B49/06Control using electricity
    • F04B49/065Control using electricity and making use of computers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/006Crankshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/144Adaptation of piston-rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00Pump parameters
    • F04B2201/12Parameters of driving or driven means
    • F04B2201/121Load on the sucker rod

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Claims (40)

1. Способ, включающий в себя:
определение первого угла плеча кривошипа в насосной установке;
определение первого коэффициента момента для насосной установки, при этом первый коэффициент момента включает в себя скорость изменения положения полированного штока относительно угла плеча кривошипа насосной установки, и
определение скорости, при которой должен работать двигатель насосной установки, чтобы обеспечить перемещение полированного штока при эталонной скорости полированного штока, на основании первого угла плеча кривошипа, первого коэффициента момента и эталонной скорости полированного штока.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя принуждение двигателя перемещаться при определенной скорости.
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором первый угол плеча кривошипа основывается на справочной таблице.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий в себя:
перемещение полированного штока на протяжении первого цикла насосной установки, используя двигатель;
определение первых значений числа импульсов двигателя на протяжении первого цикла, используя первый датчик в первые моменты, при этом первые моменты распределены по существу с равными промежутками;
определение первых значений положения полированного штока на протяжении первого цикла, используя второй датчик в первые моменты;
связывание первых значений числа импульсов с соответствующими значениями из первых значений положения для калибровки процессора насосной установки, и
создание справочной таблицы с использованием первых значений числа импульсов и первых значений положения, полученных в первые моменты, для отображения корреляции между первыми значениями числа импульсов и первыми значениями положения.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий в себя определение первого положения полированного штока, связанного с первым углом плеча кривошипа.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий в себя определение второго положения полированного штока и второго угла плеча кривошипа.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором коэффициент момента определяют на основании первого и второго положений полированного штока и первого и второго углов плеча кривошипа.
8. Способ, включающий в себя:
определение первого угла плеча кривошипа в насосной установке;
определение первого коэффициента момента для насосной установки, при этом первый коэффициент момента включает в себя скорость изменения положения полированного штока относительно угла плеча кривошипа;
определение первой нагрузки на полированный шток;
сравнение первой нагрузки с эталонной нагрузкой и
определение скорости, при которой должен работать полированный шток, для обеспечения того, чтобы эталонная нагрузка на полированный шток была по существу аналогична определенной впоследствии нагрузке на полированный шток, на основании сравнения между первой и эталонной нагрузками.
9. Способ по п. 8, включающий определение скорости, при которой должен работать двигатель насосной установки, чтобы обеспечить перемещение полированного штока при определенной скорости полированного штока, на основании первого угла плеча кривошипа, первого коэффициента момента и определенной скорости полированного штока.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий в себя принуждение двигателя перемещаться при определенной скорости.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором первый угол плеча кривошипа основывается на справочной таблице.
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий в себя:
перемещение полированного штока на протяжении первого цикла насосной установки, используя двигатель;
определение первых значений числа импульсов двигателя на протяжении первого цикла, используя первый датчик в первые моменты, при этом первые моменты распределены по существу с равными промежутками;
определение первых значений положения полированного штока на протяжении первого цикла, используя второй датчик в первые моменты;
связывание первых значений числа импульсов с соответствующими значениями из первых значений положения для калибровки процессора насосной установки, и
создание справочной таблицы с использованием первых значений числа импульсов и первых значений положения, полученных в первые моменты, для отображения корреляции между первыми значениями числа импульсов и первыми значениями положения.
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий в себя определение первого положения полированного штока, связанного с первым углом плеча кривошипа.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий в себя определение второго положения полированного штока и определение второго угла плеча кривошипа на основании второго положения полированного штока.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором коэффициент момента определяют на основании первого и второго положений полированного штока и первого и второго углов плеча кривошипа.
16. Устройство, содержащее:
корпус и
процессор, расположенный в корпусе, служащий для определения скорости, при которой должен работать двигатель насосной установки для обеспечения того, чтобы нагрузка, прилагаемая к полированному штоку насосной установки, находилась в пределах порогового значения эталонной нагрузки, или для обеспечения того, чтобы скорость полированного штока находилась в пределах порогового значения эталонной скорости.
17. Устройство по п. 16, в котором процессор служит для определения скорости работы двигателя для обеспечения того, чтобы нагрузка, прилагаемая к полированному штоку, находилась в пределах порогового значения эталонной нагрузки, на основании первого угла плеча кривошипа, коэффициента момента и определенной скорости полированного штока.
18. Устройство по п. 16 или 17, в котором скорость полированного штока должна обеспечивать, чтобы нагрузка на полированный шток была по существу аналогичной эталонной нагрузке.
19. Устройство по любому из пп. 16-18, в котором процессор служит для определения скорости, при которой должен работать двигатель, для обеспечения того, чтобы скорость полированного штока находилась в пределах порогового значения эталонной скорости, на основании первого угла плеча кривошипа, коэффициента момента и эталонной скорости.
20. Устройство по любому из пп. 16-19, в котором процессор служит для определения коэффициента момента на основании первого и второго положений полированного штока, первого угла плеча кривошипа и второго угла плеча кривошипа.
RU2017102020A 2014-07-01 2015-07-01 Способ и устройство для определения эксплуатационных параметров насосной установки для использования в скважинах RU2686798C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/321,528 2014-07-01
US14/321,528 US10094371B2 (en) 2014-07-01 2014-07-01 Methods and apparatus to determine operating parameters of a pumping unit for use with wells
PCT/US2015/038726 WO2016004148A1 (en) 2014-07-01 2015-07-01 Methods and apparatus to determine operating parameters of a pumping unit for use with wells

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017102020A true RU2017102020A (ru) 2018-08-01
RU2017102020A3 RU2017102020A3 (ru) 2018-12-20
RU2686798C2 RU2686798C2 (ru) 2019-04-30

Family

ID=53682823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017102020A RU2686798C2 (ru) 2014-07-01 2015-07-01 Способ и устройство для определения эксплуатационных параметров насосной установки для использования в скважинах

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10094371B2 (ru)
EP (1) EP3164600B1 (ru)
JP (1) JP6604978B2 (ru)
CN (2) CN105242530B (ru)
AR (1) AR101040A1 (ru)
BR (1) BR112017000015B1 (ru)
CA (1) CA2953536A1 (ru)
MX (1) MX2017000175A (ru)
RU (1) RU2686798C2 (ru)
SA (1) SA516380641B1 (ru)
WO (1) WO2016004148A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10094371B2 (en) * 2014-07-01 2018-10-09 Bristol, Inc. Methods and apparatus to determine operating parameters of a pumping unit for use with wells
US10408206B2 (en) 2014-07-01 2019-09-10 Bristol, Inc. Methods and apparatus to determine parameters of a pumping unit for use with wells
US10100623B2 (en) * 2015-06-30 2018-10-16 KLD Energy Nano-Grid Systems, Inc. Intra-stroke cycle timing for pumpjack fluid pumping
US10371142B2 (en) * 2015-07-27 2019-08-06 Bristol, Inc. Methods and apparatus for pairing rod pump controller position and load values
CN106337681B (zh) * 2016-09-06 2019-10-25 中国石油化工股份有限公司 一种基于电功图图版的抽油机井工况诊断方法
US20180216607A1 (en) * 2017-01-27 2018-08-02 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Load Shedding Control System for Pumps
US10815984B2 (en) * 2017-08-01 2020-10-27 Ravdos Holdings Inc. Beam pumping unit with geometry optimized for bearing stress reduction
US10760386B2 (en) * 2018-04-27 2020-09-01 Weatherford Technology Holdings, Llc Slant well pumping unit
US10598172B2 (en) 2018-05-07 2020-03-24 Weatherford Technology Holdings, Llc Pumping unit counterweight balancing
CN110725670B (zh) * 2019-12-03 2024-06-18 山西省平遥减速器有限责任公司 一种游梁式抽油机的电机用缓冲式浮动安装装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3029650A (en) 1958-06-09 1962-04-17 Oilfield Equipment Corp Of Col Pumping device
US3765234A (en) * 1970-07-09 1973-10-16 J Sievert Method for determining the net torque and the instantaneous horsepower of a pumping unit
US4490094A (en) 1982-06-15 1984-12-25 Gibbs Sam G Method for monitoring an oil well pumping unit
US4661751A (en) * 1982-07-14 1987-04-28 Claude C. Freeman Well pump control system
US4509901A (en) * 1983-04-18 1985-04-09 Fmc Corporation Method and apparatus for detecting problems in sucker-rod well pumps
US4541274A (en) 1984-05-10 1985-09-17 Board Of Regents For The University Of Oklahoma Apparatus and method for monitoring and controlling a pump system for a well
US5204595A (en) 1989-01-17 1993-04-20 Magnetek, Inc. Method and apparatus for controlling a walking beam pump
US5291777A (en) * 1992-03-09 1994-03-08 Intevep, S.A. System for monitoring oil well performance
RU2148709C1 (ru) * 1998-04-21 2000-05-10 Открытое акционерное общество "ПермНИПИнефть" Устройство для диагностики состояния эксплуатационных скважин
US6343656B1 (en) 2000-03-23 2002-02-05 Intevep, S.A. System and method for optimizing production from a rod-pumping system
AU2002351167A1 (en) * 2001-12-03 2003-06-17 Abb Inc. Rod saver speed control method and apparatus
US20040062658A1 (en) 2002-09-27 2004-04-01 Beck Thomas L. Control system for progressing cavity pumps
US6890156B2 (en) * 2002-11-01 2005-05-10 Polyphase Engineered Controls Reciprocating pump control system
CA2580626C (en) * 2004-09-17 2013-01-15 Lufkin Industries, Inc. Method for mitigating rod float in rod pumped wells
US7406887B2 (en) 2004-09-23 2008-08-05 Jensen James B Pumping unit with variable work stroke and return stroke torque factor characteristics
WO2010114916A1 (en) * 2009-04-01 2010-10-07 Fedd Wireless, Llc Wireless monitoring of pump jack sucker rod loading and position
US8240221B2 (en) 2010-08-09 2012-08-14 Lufkin Industries, Inc. Beam pumping unit for inclined wellhead
CA2744324C (en) * 2011-06-27 2018-10-16 Pumpwell Solutions Ltd. System and method for determination of polished rod position for reciprocating rod pumps
US9115574B2 (en) 2011-11-08 2015-08-25 Lufkin Industries, Llc Low profile rod pumping unit with pneumatic counterbalance for the active control of the rod string
US9353617B2 (en) 2012-11-06 2016-05-31 Unico, Inc. Apparatus and method of referencing a sucker rod pump
US10094371B2 (en) * 2014-07-01 2018-10-09 Bristol, Inc. Methods and apparatus to determine operating parameters of a pumping unit for use with wells
US10408206B2 (en) 2014-07-01 2019-09-10 Bristol, Inc. Methods and apparatus to determine parameters of a pumping unit for use with wells

Also Published As

Publication number Publication date
SA516380641B1 (ar) 2021-02-13
US10094371B2 (en) 2018-10-09
EP3164600A1 (en) 2017-05-10
CN105242530A (zh) 2016-01-13
AR101040A1 (es) 2016-11-16
RU2686798C2 (ru) 2019-04-30
CN105242530B (zh) 2020-12-01
WO2016004148A1 (en) 2016-01-07
BR112017000015A2 (pt) 2017-11-07
JP2017521582A (ja) 2017-08-03
EP3164600B1 (en) 2019-05-29
RU2017102020A3 (ru) 2018-12-20
MX2017000175A (es) 2017-04-25
JP6604978B2 (ja) 2019-11-13
CA2953536A1 (en) 2016-01-07
US20160003236A1 (en) 2016-01-07
BR112017000015B1 (pt) 2022-10-11
CN205301888U (zh) 2016-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2017102020A (ru) Способ и устройство для определения эксплуатационных параметров насосной установки для использования в скважинах
RU2017102021A (ru) Способ и устройство для определения параметров насосной установки для использования в скважинах
EA201790258A1 (ru) Система и способ упрочнения плунжерного насоса
EA201692452A1 (ru) Система демпфирования колебаний в кинематической цепи привода насоса и системы и способы управления для нее
EA201500517A1 (ru) Система и способ, относящиеся к штанговому глубинному насосу
MX341843B (es) Sistema y metodo para la determinacion de la posicion de la varilla pulida para bombas de varilla alternante.
RU2014121401A (ru) Вычисление линий нагрузки флюидом, проверка на вогнутость и итерации относительно коэффициента затухания для диаграммы скважинного насоса
MX338538B (es) Control adaptativo de bomba para los modos de fallo de una bomba de desplazamiento positivo.
RU2016138826A (ru) Способ и устройство калибровки контроллеров штанговых насосов для использования в скважинах
EP2821814A3 (en) Variable depth multicomponent sensor streamer
EP3177016A3 (en) Enhanced search strategies for hierarchical motion estimation
RU2016139143A (ru) Способы и устройство для определения производительности скважинных насосов
WO2014130710A3 (en) Method for determining the residual mass in a cylinder
MX2016010244A (es) Controlador y metodo para controlar una unidad de bombeo de varilla.
PL3630229T3 (pl) Pompa objętościowa z układem czujnikowym
WO2015163471A3 (ja) エンジン
WO2016009302A3 (es) Dispositivo de reducción de cargas para sistemas de bombeo de pozos profundos y sistema de bombeo que comprende dicho dispositivo
EP3043084A3 (en) Clutch control system
EP3128123A3 (en) Pumping system and method
DK3578811T3 (da) Volumetrisk stempelpumpe
FR3007085B1 (fr) Dispositif de gavage comprenant un moteur hydraulique entrainant une pompe de gavage
FR3044348B1 (fr) Pompe volumetrique, notamment a piston ou a vis a mouvement excentre comportant un dispositif d'etancheite rigoureuse
EP2469090A3 (en) Compressor and operation method of compressor
MX2016009983A (es) Sistema de control y metodo para controlar una unidad de bombeo de varilla.
IT201700103749A1 (it) Pompa e relativo metodo di controllo