RU2129667C1 - Способ дихотомического диагностирования неуравновешенных скважинных штанговых насосных установок - Google Patents
Способ дихотомического диагностирования неуравновешенных скважинных штанговых насосных установокInfo
- Publication number
- RU2129667C1 RU2129667C1 RU95111014A RU95111014A RU2129667C1 RU 2129667 C1 RU2129667 C1 RU 2129667C1 RU 95111014 A RU95111014 A RU 95111014A RU 95111014 A RU95111014 A RU 95111014A RU 2129667 C1 RU2129667 C1 RU 2129667C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power
- diagnosis
- installation
- unit
- unbalanced
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Предназначен для диагностики неисправностей скважинных штанговых насосных установок в нефтедобывающей промышленности. Способ основан на измерении через дискретные промежутки времени активной мощности установки и выделении гармонических составляющих а0 и а1 и отличается тем, что определяют положительную (а0+) и отрицательную (а0-) части нулевой гармонической составляющей мощности установки, причем а0 + и а0- определяют по формулам
при Pi>0,
при Рi≤ 0;
где n - число отсчетов мощности;
i - порядковый номер отсчета мощности;
Рi - дискретные значения активной мощности.
где n - число отсчетов мощности;
i - порядковый номер отсчета мощности;
Рi - дискретные значения активной мощности.
Исправной считается установка при выполнении следующих двух условий
а0 > а1;
(а0+/а0-) > 12.
а0 > а1;
(а0+/а0-) > 12.
В этом случае установка считается исправной при неуравновешенном станке-качалке. В противном случае установка считается аварийной. Способ позволяет проводить достоверную диагностику насосных установок с неуравновешенным станком-качалкой, что позволяет ускорить и облегчить процесс диагностики. 2 ил.
Description
Изобретение относится в области диагностирования скважинных штанговых насосных установок и может быть использовано для диагностики неисправностей скважинных штанговых насосных установок в нефтедобывающей промышленности.
Известен способ диагностики [1] состояния штанговой насосной установки, который базируется на измерении характерных точек перегиба ваттметрограммы и на сравнении максимальных значений мощности за первый и второй полупериоды качания с заданными установленными значениями.
Однако этот способ требует знания установочных предельных значений мощности для диагностирования аварийных ситуаций. К тому же, предельные значения мощности существенно меняются только при крупных авариях. Так же известно, что характерные точки перегиба ваттметрограммы для ряда неисправностей совпадают (обрыв штанг посередине, обрыв штанг у полированного штока, выход из строя приемного и нагнетательного клапанов). При реализации этого способа требуются сложные датчики усилия и хода, устанавливаемые на движущихся частях штанговой насосной установки. Имеющиеся недостатки не обеспечивают удовлетворительной достоверности диагностики и требуют для реализации дополнительных материальных затрат.
Известен также способ диагностики штанговой насосной установки [2], включающий измерение диагностической ваттметрограммы штанговой насосной установки с уравновешенным станком-качалкой, с последующим анализом ее характеристик на основе фиксации как максимальной амплитуды, так и наличия отрицательных выбросов мощности, и сравнении ваттметрограммы с эталонной по амплитуде и фазе.
Однако известный способ имеет ряд недостатков. Так, практика эксплуатации штанговых насосных установок показывает, что отрицательные выбросы мощности могут иметь место и в исправной установке, а максимальное значение мощности существенно меняется только при крупных авариях. Это ограничивает достоверность диагностики. Известно также, что ваттметрограмма является зависимостью активной мощности, потребляемой электроприводом насосной установки, от времени, причем в зависимости от типоразмера установки она изменяется на практике от 10 до 100 КВт. Это требует трудоемкой индивидуальной настройки диагностической аппаратуры для каждой насосной установки, что усложняет применение способа.
Известен также способ диагностики штанговой насосной установки [3], являющийся наиболее близким техническим решением. Способ включает измерение диагностической ваттметрограммы и анализ ее характеристик. В качестве основного диагностического параметра принято отношение амплитуд нулевой и первой гармоник спектра сигнала ваттметрограммы и путем сравнения отношения гармоник с эталонным значением (параметром диагностики) определяют техническое состояние насосной установки.
Указанный способ диагностики штанговых насосных установок включает снятие диагностической ваттметрограммы зависимости P(t) и анализ ее параметров; при этом сначала снимают ваттметрограмму эталонной штанговой установки и для нее определяют диагностический коэффициент - отношение нулевой и первой гармоник мощности (а0/а1)э. При диагностике конкретной штанговой установки по снятой ваттметрограмме определяют а0 и а1 и затем сравнивают (а0/а1) с (а0/а1)э. Исправной считается штанговая насосная установка, удовлетворяющая условию
(а0/а1) ≥(а0/а1)э.
(а0/а1) ≥(а0/а1)э.
Известный способ делает диагностику независящей от абсолютных значений потребляемой установкой мощности и наличия отрицательных выбросов мощности. Однако опыт эксплуатации программно-аппаратного комплекса, использующего приведенное выше соотношение, показал, что способ имеет ряд недостатков:
недостаточная точность диагностирования, обусловленная недостаточной информативностью нулевой и первой гармоники;
большой объем задействованной памяти вследствие необходимости снятия и хранения эталонных значений установки.
недостаточная точность диагностирования, обусловленная недостаточной информативностью нулевой и первой гармоники;
большой объем задействованной памяти вследствие необходимости снятия и хранения эталонных значений установки.
Кроме того, этот, как и большинство известных способов диагностирования, предназначен для установок с уравновешенным станком-качалкой или предполагают предварительное уравновешивание, тогда как большое число установок работает в разбалансированном режиме. Ясно, что возможность диагностирования при неуравновешенном станке-качалке значительно упростила бы процесс установления диагноза о состоянии насосной установки.
В заявляемом способе диагностирования скважинных штанговых насосных установок, основанном на измерении через дискретные промежутки времени активной мощности установки и выделении гармонических составляющих а0 и а1, определяют также положительную (а0+) и отрицательную (а0-) части нулевой гармонической составляющей мощности установки, причем а0+ и а0- определяют по формулам
при P i>0,
при Pi≤0;
где n - число отсчетов мощности;
i - порядковый номер отсчета мощности;
Pi - дискретные значения активной мощности.
где n - число отсчетов мощности;
i - порядковый номер отсчета мощности;
Pi - дискретные значения активной мощности.
Исправной считается установка при выполнении следующих двух условий
а0 > а1,
(а0+ /а0-) > 12.
а0 > а1,
(а0+ /а0-) > 12.
В этом случае установка считается исправной при неуравновешенном станке-качалке. В противном случае установка считается аварийной.
На фиг. 1 приведена блок-схема возможной реализации способа.
На фиг. 2 приведена таблица некоторых экспериментальных данных, полученных при обработке реальных ваттметрограмм.
Устройство диагностирования состояния насосных установок включает перемножающий блок 1, соединенный с блоком выделения гармонических составляющих 2, и последовательно присоединенный блок сравнения 3.
На вход блока 1 поступают мгновенные значения тока и напряжения, снимаемые с входной шины двигателя установки. В блоке производится перемножение этих значений и на выходе блока образуются дискретные значения активной мощности электродвигателя установки. Для удобства дискретность съема информации t = 0,02 c. Такой выбор объясняется периодом питающего напряжения сети, что удовлетворяет требованиям точности и достоверности снятой информации. Блок 1 может быть реализован программно (перемножением предварительно оцифрованных значений тока и напряжения) или аппаратно с помощью интегральных перемножителей.
В блоке 2 происходит выделение гармонических составляющих мощности а0 и а1, причем различают две составляющие а0: положительную и отрицательную, путем разделения данных массива, поступающего из блока 1, по знаковому признаку. Блок может быть реализован аппаратно при помощи соответствующих RC- или LC-фильтров, настроенных на нужную частоту, и устройств сигнатурного анализа, а также программно - путем разложения мощности в тригонометрический ряд Фурье и фиксации знака постоянной составляющей мощности.
Блок 3 осуществляет сравнение полученных значений в соответствии с вышеперечисленными условиями. На основе сравнения выдается сигнал о результатах диагностики:
- нормальная работа при неуравновешенном станке-качалке;
- авария;
- отсутствие диагноза (вследствие уравновешенности станка-качалки или в силу других причин).
- нормальная работа при неуравновешенном станке-качалке;
- авария;
- отсутствие диагноза (вследствие уравновешенности станка-качалки или в силу других причин).
Результаты экспертных проверок предлагаемого способа приведены в таблице на фиг. 2
В таблице приведены результаты шести экспериментов, проведенных по реальным ваттметрограммам с уравновешенным станком-качалкой, из которых первые три соответствуют нормальной работе установки и последующие три - какой-либо неисправности. В качестве экспертных использован диагноз отдела техники и технологии нефтедобычи (ТТНД) промысла. Полученные результаты диагностирования полностью совпадают с данными отдела ТТНД.
В таблице приведены результаты шести экспериментов, проведенных по реальным ваттметрограммам с уравновешенным станком-качалкой, из которых первые три соответствуют нормальной работе установки и последующие три - какой-либо неисправности. В качестве экспертных использован диагноз отдела техники и технологии нефтедобычи (ТТНД) промысла. Полученные результаты диагностирования полностью совпадают с данными отдела ТТНД.
По сравнению с известными предложенный способ позволяет проводить достоверную диагностику насосных установок с неуравновешенным станком-качалкой, что позволяет ускорить и облегчить процесс диагностики.
Claims (1)
- Способ дихотомического диагностирования неуравновешенных скважинных штанговых насосных установок, основанный на измерении через дискретные промежутки времени активной мощности установки и выделении гармонических составляющих а0 и а1, отличающийся тем, что определяют положительную (а0+) и отрицательную (а0-) части нулевой гармонической составляющей мощности установки, причем а0+ и а0- определяют по формулам
при Pi > 0,
при Pi ≤ 0,
где n - число отсчетов мощности;
i - порядковый номер отсчета мощности;
Pi - дискретные значения активной мощности,
при этом исправной считается установка при выполнении следующих двух условий:
а0 > а1,
(а0+/а0-) > 12.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95111014A RU2129667C1 (ru) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Способ дихотомического диагностирования неуравновешенных скважинных штанговых насосных установок |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95111014A RU2129667C1 (ru) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Способ дихотомического диагностирования неуравновешенных скважинных штанговых насосных установок |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95111014A RU95111014A (ru) | 1997-07-20 |
| RU2129667C1 true RU2129667C1 (ru) | 1999-04-27 |
Family
ID=20169454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95111014A RU2129667C1 (ru) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Способ дихотомического диагностирования неуравновешенных скважинных штанговых насосных установок |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2129667C1 (ru) |
-
1995
- 1995-06-27 RU RU95111014A patent/RU2129667C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Алиев Т.М., Тер-Хачатуров А.А. Автоматический контроль и диагностика скважинных насосных установок. - М.: Недра, 1988, 232 с. 2. Кричке В.О. Автоматический анализатор работы глубинно-насосной установки. РНТС "Автоматизация и телемеханизация нефтяной промышленности". ВНИИОЭНГ, N 12, 1975, с.10. 3. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100504337C (zh) | 检测离心泵故障的方法和装置 | |
| CN100575935C (zh) | 检测离心泵低流量/气蚀的方法和装置 | |
| EP2556257B1 (en) | System and method of detecting cavitation in pumps | |
| Antonino-Daviu et al. | Application and optimization of the discrete wavelet transform for the detection of broken rotor bars in induction machines | |
| Zhen et al. | Fault diagnosis of motor drives using stator current signal analysis based on dynamic time warping | |
| Hong et al. | A novel vibration-based fault diagnostic algorithm for gearboxes under speed fluctuations without rotational speed measurement | |
| Reges et al. | Electric submersible pump vibration analysis under several operational conditions for vibration fault differential diagnosis | |
| Farokhzad | Vibration based fault detection of centrifugal pump by fast fourier transform and adaptive neuro-fuzzy inference system | |
| CN103116032A (zh) | 用于获取风力发电机组的转速的方法和设备 | |
| Rajagopalan et al. | Wigner-Ville distributions for detection of rotor faults in brushless DC (BLDC) motors operating under non-stationary conditions | |
| CN106640466A (zh) | 电子燃油泵转速测速系统及其测速方法 | |
| RU2129667C1 (ru) | Способ дихотомического диагностирования неуравновешенных скважинных штанговых насосных установок | |
| CN106403880A (zh) | 一种压缩机转子和定子之间的间隙检测方法和装置 | |
| CN107436244B (zh) | 基于频率分段振动数据采集的设备故障报警方法 | |
| KR20180022330A (ko) | 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템 및 그 방법 | |
| CN206073967U (zh) | 一种压缩机转子和定子之间的间隙检测装置 | |
| CN115096626A (zh) | 煤机设备故障频率的检测方法、装置、电子设备及介质 | |
| CN109654037A (zh) | 一种离心泵与电机运行状态的监测装置及监测方法 | |
| CN1395085A (zh) | 高速旋转机械半速涡动在线稳定性特征提取与监测方法 | |
| RU2204736C2 (ru) | Способ диагностики штанговых насосных установок (его варианты) | |
| CN113513304A (zh) | 一种基于抽油机电功图的平衡度检测方法 | |
| RU2322666C1 (ru) | Способ виброакустической диагностики машин | |
| RU2190126C1 (ru) | Способ диагностики штанговых насосных установок с известным состоянием уравновешенности | |
| Lea et al. | Dynamic measurements of beam-pump parameters | |
| Osman et al. | Vibration signature of normal and notched tooth gear pump |