RU205777U1 - Communication device for measuring units of the telemetry system - Google Patents

Communication device for measuring units of the telemetry system Download PDF

Info

Publication number
RU205777U1
RU205777U1 RU2020121637U RU2020121637U RU205777U1 RU 205777 U1 RU205777 U1 RU 205777U1 RU 2020121637 U RU2020121637 U RU 2020121637U RU 2020121637 U RU2020121637 U RU 2020121637U RU 205777 U1 RU205777 U1 RU 205777U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
communication device
measuring units
telemetry system
phase
installation platform
Prior art date
Application number
RU2020121637U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Валерьевич Хачатуров
Original Assignee
Дмитрий Валерьевич Хачатуров
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 Дмитрий Валерьевич Хачатуров filed Critical Дмитрий Валерьевич Хачатуров
Priority to RU2020121637U priority Critical patent/RU205777U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU205777U1 publication Critical patent/RU205777U1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/02—Disposition of insulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к устройствам связи измерительных блоков системы телеметрии. Технический результат заключается в создании устройства связи измерительных блоков системы телеметрии с повышенными эргономическими свойствами. Достигается тем, что внутренний модуль устройства связи представляет собой модульную разборную конструкцию, которая состоит из установочной платформы и съемной панели, на которой установлен фильтр системы фильтрации съемной конструкции. Внутренний модуль включает в себя блок дросселей, который на каждой фазе соединен последовательно по два однофазных дросселя, расположенных совместно с фазными проводами и нулевым проводом в толще теплопроводящего изоляционного материала, на установочной платформе, что сокращает расстояние между открытыми выводными контактами дросселя и обеспечивает изоляцию. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to communication devices for measuring units of the telemetry system. The technical result consists in creating a communication device for measuring units of the telemetry system with improved ergonomic properties. It is achieved by the fact that the internal module of the communication device is a modular collapsible structure, which consists of an installation platform and a removable panel on which a filter of the filtration system of a removable structure is installed. The indoor module includes a choke block, which is connected in series on each phase by two single-phase chokes, located together with the phase wires and the neutral wire in the thickness of the heat-conducting insulating material, on the installation platform, which reduces the distance between the open output contacts of the choke and provides insulation. 3 C.p. f-ly, 4 dwg.

Description

Заявленное устройство связи измерительных блоков системы телеметрии относится в целом к области электротехники и обеспечивает гарантированный канал связи между системой телеметрии и погружным блоком, более конкретно, обеспечивает устойчивую систему связи передаваемых данных и систему фильтрации гармоник и помех при высоких напряжениях силовых цепей.The claimed communication device for measuring units of the telemetry system relates generally to the field of electrical engineering and provides a guaranteed communication channel between the telemetry system and the submersible unit, more specifically, provides a stable communication system for transmitted data and a system for filtering harmonics and interference at high voltages of power circuits.

В настоящее время в нефтедобывающей промышленности известны применения различных измерительных систем, включающие в себя погружное и наземное оборудование. Для связи элементов измерительной системы и их защиты от перепадов напряжений силовых цепей принято использовать дополнительные элементы связи, встроенные в линию передачи сигнала от погружного к наземному блоку. Дополнительные элементы связи имеют ряд сложностей в виде массивных конструкций элементов, неустойчивой передачи данных при высоких напряжениях и низкой эргономичности.Currently, the oil industry is known for applications of various measurement systems, including submersible and surface equipment. To connect the elements of the measuring system and protect them from voltage drops in power circuits, it is customary to use additional communication elements built into the signal transmission line from the submersible to the ground unit. Additional communication elements have a number of difficulties in the form of massive element structures, unstable data transmission at high voltages and low ergonomics.

Типовыми устройствами могут быть независимо подключенные дополнительные элементы системы, которые обеспечивают альтернативную схему для подачи питания и передачи данных на устройства.Typical devices can be independently connected additional system elements that provide an alternative circuit for supplying power and data to the devices.

Например, в патенте RU 2465456 C2 от 14.07.2008, раскрыто несколько независимо подключенных модулей, которые обеспечивают модуляцию смещения постоянного тока в силовом кабеле и подачу питания, и передачу данных на измерительные и управляющие устройства. При этом в указанных независимых модулях не предусмотрены возможности образования дополнительной связи и фильтрации гармоник и помех, вызванных перекосом фаз в силовой питающей цепи.For example, in the patent RU 2465456 C2 from 14.07.2008, several independently connected modules are disclosed that provide modulation of the DC bias in the power cable and supply power and data transmission to measuring and control devices. At the same time, these independent modules do not provide for the possibility of additional coupling and filtering of harmonics and interference caused by phase imbalance in the power supply circuit.

Известно также из каталога ESP Gauge Oxford Monitoring Solutions Ver.1.2017 (https://www.redseaoilservices.com/files/pdf/ESP%20Gauge%20Catalogue%20-%20OMS%2001012017.pdf), трехфазный поверхностный дроссель, который является модульным, что позволяет устанавливать его в повышающих трансформаторах. Он включает в себя дроссельный узел, фильтр и три высоковольтных изоляционных предохранителя, установленные на каждой фазе, выполняющие функцию защиты наземного блока от аварий.Also known from the ESP Gauge Oxford Monitoring Solutions Ver.1.2017 catalog (https://www.redseaoilservices.com/files/pdf/ESP%20Gauge%20Catalogue%20-%20OMS%2001012017.pdf), a three-phase surface inductor that is modular , which allows it to be installed in step-up transformers. It includes a choke unit, a filter and three high-voltage isolation fuses installed on each phase, performing the function of protecting the ground unit from accidents.

Наличие трех высоковольтных изоляционных предохранителей защиты от перегрузки по току и короткого замыкания усложняет конструкцию и увеличивает затраты.The presence of three HV isolation fuses for overcurrent and short-circuit protection complicates the design and increases costs.

Ближайшим аналогом заявленного устройства связи измерительных блоков системы телеметрии принимаем High Voltage Interface компании ACE DOWNHOLE, LLC, взятый из источника ESP Downhole Sensor System Installation, Configuration and Operation Manua (https://www.acedownhole.com/index.php?option=com_docman&view=download&alias=1-ace-manual&category_slug=ace-manuals&Itemid=123).The closest analogue of the claimed communication device for the measuring units of the telemetry system is the High Voltage Interface of ACE DOWNHOLE, LLC, taken from the source ESP Downhole Sensor System Installation, Configuration and Operation Manua (https://www.acedownhole.com/index.php?option=com_docman&view = download & alias = 1-ace-manual & category_slug = ace-manuals & Itemid = 123).

High Voltage Interface включает корпус, который содержит трехфазный дроссель, встроенную систему фильтрации, предохранитель и схему защиты. Он подключается между кабелем питания двигателя и наземным блоком и ограничивает возможность появления короткого замыкания, образовывая искусственную нулевую точку.The High Voltage Interface includes a housing that contains a three-phase choke, built-in filtering system, fuse and protection circuit. It connects between the motor power cable and the ground unit and limits the possibility of short circuits by creating an artificial zero point.

High Voltage Interface обеспечивает безопасный уровень сигнала для подключения к наземному блоку при наличии высоких напряжений цепи 5000 В. При этом может использоваться как отдельный элемент системы для установки в высоковольтный шкаф, трансформатор, что означает отсутствие категоричной необходимости в обязательном использовании защитного шкафа, что упрощает эксплуатацию и уменьшает затраты. The High Voltage Interface provides a safe signal level for connection to the ground unit in the presence of high circuit voltages of 5000 V. At the same time, it can be used as a separate element of the system for installation in a high-voltage cabinet, a transformer, which means that there is no absolute need for the mandatory use of a protective cabinet, which simplifies operation and reduces costs.

В устройстве не предусмотрена возможность его применения без системы фильтрации при варианте наличия фильтра в наземном блоке, что сохраняет сложность конструкции самого устройства и наземного блока, при этом увеличивая материальные затраты. The device does not provide for the possibility of its use without a filtration system with the option of having a filter in the ground block, which preserves the complexity of the structure of the device itself and the ground block, while increasing material costs.

Внутренний модуль устройства моноблочной конструкции.The internal module of the device is monoblock design.

Технической задачей является создание устройства с модульной конструкцией системы фильтрации, предназначенного для качественной и безопасной связи между наземным и погружным блоками при высоких напряжениях силовых цепей 5000 В.The technical task is to create a device with a modular design of the filtration system, designed for high-quality and safe communication between the surface and submersible units at high voltages of power circuits of 5000 V.

Технический результат заключается в создании устройства связи измерительных блоков системы телеметрии с повышенными эргономическими свойствами. The technical result consists in creating a communication device for measuring units of a telemetry system with improved ergonomic properties.

Технический результат достигается тем, что в устройстве связи, в котором блок дросселей и фазные провода находятся в толще теплопроводящего изоляционного материала в установочной платформе, что способствует уменьшению габаритных размеров. The technical result is achieved by the fact that in a communication device, in which the choke unit and phase wires are located in the thickness of the heat-conducting insulating material in the installation platform, which contributes to a reduction in overall dimensions.

Кроме того, технический результат достигается тем, что внутренний модуль устройства связи разборной конструкции, что повышает свойства эргономичности при размещении в защитных шкафах, трансформаторах.In addition, the technical result is achieved by the fact that the internal module of the communication device is a collapsible design, which increases the properties of ergonomics when placed in protective cabinets, transformers.

Кроме того, технический результат достигается тем, что фильтр системы фильтрации съемной конструкции, что предоставляет варианты его применения и уменьшает габаритные размеры.In addition, the technical result is achieved by the fact that the filter of the filtration system is removable, which provides options for its use and reduces overall dimensions.

На чертежах приведены: The drawings show:

фиг. 1 - защитная оболочка устройства связи;fig. 1 - protective shell of the communication device;

фиг. 2 - устройство связи в разрезе А-А;fig. 2 - communication device in section А-А;

фиг. 3 - устройство связи в разрезе Б-Б;fig. 3 - communication device in the section BB;

фиг. 4 - блок-схема системы телеметрии.fig. 4 is a block diagram of a telemetry system.

Устройство связи размещается отдельным элементом в защитной оболочке 1, изображено на фиг. 1, как например, защитные, стальные, текстолитовые шкафы, высоковольтные шкафы, трансформаторы. The communication device is placed as a separate element in the protective shell 1, shown in FIG. 1, such as protective, steel, textolite cabinets, high-voltage cabinets, transformers.

Устройство связи, изображенное на фиг. 2 и фиг. 3, подключается к каналу вторичной обмотки трансформатора и погружного двигателя тремя фазными проводами, которые каждый в отдельности соединен с блоком дросселей 6.The communication device shown in FIG. 2 and FIG. 3, is connected to the channel of the secondary winding of the transformer and the submersible motor by three phase wires, which are each individually connected to the choke unit 6.

Блок дросселей 6 на каждой фазе соединен последовательно по два однофазных дросселя, которые далее соединяются в одну нулевую точку, выдерживая максимальное напряжение 5000 В. Блок дросселей 6 расположен совместно с тремя фазными проводами и нейтральным проводом в толще теплопроводящего изоляционного материала в установочной платформе 7.The choke block 6 on each phase is connected in series by two single-phase chokes, which are then connected to one zero point, withstanding a maximum voltage of 5000 V. The choke block 6 is located together with three phase wires and a neutral wire in the thickness of the heat-conducting insulating material in the installation platform 7.

Уровень поверхности теплопроводного изоляционного состава регулируется и формируется с помощью установочной платформы 7.The surface level of the thermally conductive insulating compound is regulated and formed using the installation platform 7.

Наличие теплопроводящего изоляционного материала сокращает расстояние между открытыми выводными контактами дросселя и обеспечивает изоляцию, вследствие чего происходит уменьшение габаритных размеров, металлоемкости, стоимости устройства связи.The presence of a heat-conducting insulating material reduces the distance between the open output contacts of the choke and provides insulation, as a result of which there is a decrease in the overall dimensions, metal consumption, and the cost of the communication device.

Далее нулевой провод приходит на изолятор 2, через который соединяется предохранитель системы защиты 3, расположенный на нулевой точке, обеспечивающий защиту от перегрузки по току и короткого замыкания. Предохранитель системы защиты 3 расположен поверх установочной платформы 7 на съёмной панели 5.Further, the neutral wire comes to insulator 2, through which the fuse of the protection system 3, located at the zero point, is connected, which provides protection against overcurrent and short circuit. The fuse for the protection system 3 is located over the installation platform 7 on the removable panel 5.

Далее, в цепь через дроссель и конденсатор включен фильтр системы фильтрации 4. Электронные компоненты системы фильтрации расположены поверх установочной платформы 7 на съёмной панели 5. Фильтр системы фильтрации съемный, соединён с помощью крепления на вертикальной плоскости, например, консольная конструкция установлена на съёмной панели 5.Further, the filter of the filtration system is included in the circuit through the choke and the capacitor 4. The electronic components of the filtration system are located above the installation platform 7 on a removable panel 5. The filter of the filtration system is removable, connected by means of fastening on a vertical plane, for example, a cantilever structure is installed on a removable panel 5 ...

Внутренний модуль устройства связи представляет собой модульную разборную конструкцию, которая состоит из двух частей: установочной платформы 7 и съёмной панели 5, соединенных между собой с помощью резьбового крепления, что повышает удобство при эксплуатации и обслуживании, простоту исполнения и применения. The internal module of the communication device is a modular collapsible design, which consists of two parts: a mounting platform 7 and a removable panel 5, interconnected by means of a threaded fastener, which increases convenience in operation and maintenance, ease of execution and use.

Кроме того, съёмная панель 5 может быть представлена в виде печатной платы с выводами под установку электронных компонентов систем, защиты от перепадов напряжения и фильтрации.In addition, removable panel 5 can be presented in the form of a printed circuit board with leads for the installation of electronic components of systems, protection against voltage surges and filtering.

Далее работа устройства будет раскрыта посредством ссылки на фиг. 4. Наземный блок (НБ) 8 формирует питающее постоянное напряжение 100 В, которое передаётся контактным проводом через нулевую точку к устройству связи (УС) 10. Устройство связи (УС) 10 подключено тремя фазными проводами к вторичной обмотке трансформатора (Т) 10 и погружного электродвигателя (ПЭД) 13. Погружной блок 14 подключен к нулевой точке ПЭД 13. При этом от погружного блока (ПБ) 14 передается сигнал через нулевую точку ПЭД 13, а далее по трем фазным проводам 12 и земляному проводу 9 поступает на блок дросселей устройства связи (УС) 10, где формируется нулевая точка, соединяющаяся с наземным блоком (НБ) 8. В нулевой точке обеспечивается векторное суммирование трех фазных напряжений. На нулевой точке устройства связи (УС) 10 установлен предохранитель системы защиты по току, страхующий от перегрузок цепи и короткого замыкания. Затем система фильтрации устройства связи (УС) 10 исключает гармоники и помехи передачи данных от погружного электродвигателя (ПЭД) 13 к наземному блоку 8. Next, the operation of the device will be explained by referring to FIG. 4. The ground unit (NB) 8 generates a 100 V DC supply voltage, which is transmitted by a contact wire through the zero point to the communication device (CS) 10. The communication device (CS) 10 is connected by three phase wires to the secondary winding of the transformer (T) 10 and the submersible electric motor (SEM) 13. The submersible unit 14 is connected to the zero point of the SEM 13. In this case, the signal is transmitted from the submersible unit (PB) 14 through the zero point of the SEM 13, and then through three phase wires 12 and the earth wire 9 it is fed to the choke block of the communication device (US) 10, where the zero point is formed, which is connected to the ground unit (NB) 8. At the zero point, the vector summation of the three phase voltages is provided. A fuse of the current protection system is installed at the zero point of the communication device (CS) 10, which protects against circuit overloads and short circuits. Then, the filtering system of the communication device (CS) 10 eliminates harmonics and interference in data transmission from the submersible electric motor (SEM) 13 to the ground unit 8.

Принимая во внимание, заявленное устройство связи было описано со ссылкой на чертежи и формулу полезной модели, предусматривает разные варианты и альтернативную форму реализации, помимо тех, которые показаны или предложены в данном документе, могут быть реализованы в пределах сущности и объема этой полезной модели. Taking into account, the claimed communication device has been described with reference to the drawings and the claims of the utility model, provides various options and an alternative form of implementation, in addition to those shown or proposed in this document, can be implemented within the essence and scope of this utility model.

Claims (4)

1. Устройство связи измерительных блоков системы телеметрии, включающее корпус, вмещающий, по меньшей мере, один трехфазный дроссель модульной конструкции, а также системы фильтрации и защиты от перегрузки по току и короткого замыкания, отличающееся тем, что трехфазный дроссель совместно с контактными проводами расположены в толще теплопроводящего изоляционного материала, размещены в установочной платформе, при этом съемная панель с электронными компонентами систем фильтрации и защиты перегрузки по току и короткого замыкания расположена поверх установочной платформы. 1. A communication device for measuring units of a telemetry system, including a housing containing at least one three-phase choke of modular design, as well as filtering and protection systems against overcurrent and short-circuit, characterized in that the three-phase choke, together with contact wires, are located in thicker than thermally conductive insulating material, placed in the installation platform, while a removable panel with electronic components for filtering and overcurrent and short-circuit protection is located on top of the installation platform. 2. Устройство связи измерительных блоков системы телеметрии по п.1, отличающееся тем, что электронные компоненты системы фильтрации представляют собой фильтр съемной конструкции, который соединен с помощью крепления на вертикальной плоскости и установлен на съемной панели.2. The communication device of the measuring units of the telemetry system according to claim 1, characterized in that the electronic components of the filtration system are a filter of a removable structure, which is connected by means of fastening on a vertical plane and installed on a removable panel. 3. Устройство связи измерительных блоков системы телеметрии по п. 1, отличающееся тем, что сконфигурировано в виде модульной разборной конструкции, состоящей из, по меньшей мере, двух частей, соединенных посредством резьбового крепления, и содержит контакт нулевой точки трехфазного дросселя с наземным блоком телеметрии.3. The communication device of the measuring units of the telemetry system according to claim 1, characterized in that it is configured in the form of a modular collapsible structure, consisting of at least two parts connected by means of a threaded fastener, and contains a contact of the zero point of a three-phase choke with a ground telemetry unit ... 4. Устройство связи измерительных блоков системы телеметрии по п.1, отличающееся тем, что верхняя часть съемной панели представлена в виде печатной платы с выводами под установку электронных компонентов систем защиты от перепадов напряжения и фильтрации.4. The communication device of the measuring units of the telemetry system according to claim 1, characterized in that the upper part of the removable panel is presented in the form of a printed circuit board with leads for installing electronic components of protection systems against voltage surges and filtration.
RU2020121637U 2020-06-30 2020-06-30 Communication device for measuring units of the telemetry system RU205777U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121637U RU205777U1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Communication device for measuring units of the telemetry system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121637U RU205777U1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Communication device for measuring units of the telemetry system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU205777U1 true RU205777U1 (en) 2021-08-11

Family

ID=77348747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020121637U RU205777U1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Communication device for measuring units of the telemetry system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU205777U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001065067A1 (en) * 2000-03-02 2001-09-07 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Controllable production well packer
RU2465456C2 (en) * 2007-07-18 2012-10-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед System and method to supply ac to downhole gauge
US20130178924A1 (en) * 2005-05-04 2013-07-11 MRI Interventions, Inc Electrical lead for an electronic device such as an implantable device
US9963959B2 (en) * 2012-02-01 2018-05-08 Harris Corporation Hydrocarbon resource heating apparatus including upper and lower wellbore RF radiators and related methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001065067A1 (en) * 2000-03-02 2001-09-07 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Controllable production well packer
US20130178924A1 (en) * 2005-05-04 2013-07-11 MRI Interventions, Inc Electrical lead for an electronic device such as an implantable device
RU2465456C2 (en) * 2007-07-18 2012-10-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед System and method to supply ac to downhole gauge
US9963959B2 (en) * 2012-02-01 2018-05-08 Harris Corporation Hydrocarbon resource heating apparatus including upper and lower wellbore RF radiators and related methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2853903B1 (en) A high voltage divider
CA2600814C (en) Power supply for underground and pad mounted power distribution systems
US7857660B2 (en) Watt hour meter socket adapter with current transformer housing structure
CA2157307C (en) Zero-sequence current suppressor
CN101897109A (en) Emc filter
US10401416B2 (en) Electrical cable link apparatus and electrical cable system comprising the apparatus
CN101741089A (en) Resonance mitigation system and method
US5204800A (en) Voltage surge suppression device
RU205777U1 (en) Communication device for measuring units of the telemetry system
US5449991A (en) Motor control system and apparatus for providing desired three-phase voltage therein using a main transformer energized through an autotransformer
KR101200489B1 (en) Voltage and current transformer for underground low-voltage distribution box
JP5465023B2 (en) Power converter
WO2009124338A1 (en) An electrical protection device and an electrical distribution system including an electrical protection device
Liew Nuisance trippings of residual current circuit breakers or ground fault protectors of power sources connected to computer and electronic loads
UA144522U (en) COMMUNICATION SYSTEM OF MEASURING BLOCKS OF TELEMETRY SYSTEM
AU2012396428B2 (en) Current transformer and load interrupter having such a current transformer
CN106452111B (en) Power supply method of intrinsic safety power supply and intrinsic safety power supply system
KR200438007Y1 (en) Potential transformer of switchgear and controlgear
KR101757753B1 (en) a transformer with an insulator
US4128871A (en) High voltage DC power supply
KR102103952B1 (en) Device for power receiving and transforming with high voltage
SK58197A3 (en) Decoupling element for overvoltage protection circuit and elements arrangement in switch cabinet, for overvoltage protection
CN111781419B (en) Integrated voltage detection and signal acquisition system for medium and high voltage generator
CN210245292U (en) Lightning-protection voltage transformer
KR20180131272A (en) Data concentration unit that implements multi-step surge and noise protection