RU2717016C1 - Method and device for early determination of destruction of wsrp drive slider-crank linkage assembly - Google Patents

Method and device for early determination of destruction of wsrp drive slider-crank linkage assembly Download PDF

Info

Publication number
RU2717016C1
RU2717016C1 RU2019116453A RU2019116453A RU2717016C1 RU 2717016 C1 RU2717016 C1 RU 2717016C1 RU 2019116453 A RU2019116453 A RU 2019116453A RU 2019116453 A RU2019116453 A RU 2019116453A RU 2717016 C1 RU2717016 C1 RU 2717016C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
destruction
sca
wsrp
current source
failure
Prior art date
Application number
RU2019116453A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ахметсалим Сабирович Галеев
Раис Насибович Сулейманов
Олег Владимирович Филимонов
Голия Ильдусовна Бикбулатова
Юлия Анатольевна Болтнева
Сергей Леонидович Сабанов
Original Assignee
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт"
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 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" filed Critical Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт"
Priority to RU2019116453A priority Critical patent/RU2717016C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2717016C1 publication Critical patent/RU2717016C1/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
    • E21B47/008—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
    • F04B51/00—Testing machines, pumps, or pumping installations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: group of inventions relates to early diagnosis of failure of elements of slider-crank linkage assembly (SCA) of pumping unit. Method includes excitation of electric stabilized current in SCA units by means of current source connected to both connecting rods. At that, availability of emergency destruction of SCA is fixed depending on modulation of voltage value required for stabilization of direct current of generator (source of stabilized current) at change of effective value of electric circuit resistance caused by SCA failure.
EFFECT: technical result is preventing destruction of WSRP drive.
2 cl, 3 dwg

Description

Предложенная группа изобретений относится к области ранней диагностики (определения) отказа элементов кривошипно-шатунной группы (КШГ) станка-качалки и может быть использована для предупреждения разрушительных последствий для привода СШНУ в целом. Техническим результатом является предупреждение лавинного разрушения редуктора, балансира, стойки и основания привода СШНУ в результате отказа КШГ (обрыв шатуна, слом пальца шатуна, сход кривошипа с вала).The proposed group of inventions relates to the field of early diagnosis (determination) of failure of the elements of the crank group (KGG) of the rocking machine and can be used to prevent the devastating consequences for the drive of the SSHN as a whole. The technical result is the prevention of avalanche destruction of the gearbox, balancer, rack and base of the SSHNU drive as a result of the failure of the KShG (connecting rod breakage, connecting rod pin breakage, crank gathering from the shaft).

Отказы узлов КШГ сопровождаются лавинным разрушением привода СШНУ, приводящим к длительным остановам работы скважины, потерям скважинной продукции и большим затратам при капитальном ремонте оборудования [1].Failures of KSHG units are accompanied by avalanche destruction of the SSHNU drive, which leads to long shutdowns of the well, loss of well production and high costs for equipment overhaul [1].

Как правило, обнаружение такой аварии происходит при заклинивании редуктора (останов двигателя по активной нагрузке) или обрыву приводных ремней (останов двигателя по реактивной нагрузке) после полного разрушения привода СШНУ[2]. В связи с этим возникают избыточные капитальные затраты, связанные с «реанимацией» наземного оборудования.As a rule, such an accident is detected when the gearbox is jammed (engine stops due to active load) or the drive belts break (engine stops due to reactive load) after the SSHNU drive is completely destroyed [2]. In this regard, there are excess capital costs associated with the “resuscitation” of ground equipment.

Известен способ предупреждения аварийных выходов узлов (опора траверсы 1, шатуны 5, пальцы шатунов 2, 3, ведомый вал 4) КШГ (фиг. 1), заключающийся в периодическом обследовании температуры валов (подшипников) и измерении так называемого «скрипа», вызываемого отсутствием смазки трущихся деталей и т.д. [2]. Однако, такое обследование не может гарантировать отсутствие отказов КШГ.There is a method of preventing emergency exits of nodes (traverse support 1, connecting rods 5, connecting rod pins 2, 3, driven shaft 4) of a crankshaft (Fig. 1), which consists in periodically examining the temperature of the shafts (bearings) and measuring the so-called "creak" caused by the absence of lubrication of rubbing parts, etc. [2]. However, such an examination cannot guarantee the absence of faults in the WG.

Для обнаружения отказа КШГ предлагается создать электрическую цепь левый шатун - левый кривошип - приводной вал редуктора (линия положительного потенциала), обозначив ее - «I» и вторую цепь: правый кривошип - правый шатун - приводной вал редуктора (линия отрицательного потенциала) - «II», неразрывность которой служит достаточным признаком целостности КШГ (фиг. 2).To detect the failure of the crankshaft, it is proposed to create an electric circuit: the left connecting rod - the left crank - the drive shaft of the gearbox (positive potential line), designating it as “I” and the second chain: the right crank - the right connecting rod - the drive shaft of the gearbox (negative potential line) - “II ", The continuity of which serves as a sufficient sign of the integrity of the KShG (Fig. 2).

Суть способа. На площадке станка-качалки, с помощью источника стабилизированного тока (фиг. 2), входящего в состав блока питания и слежения (за целостностью линии) 2, подключенного одним контактом (зажимом) к линии «I», а другим контактом (зажимом) - к линии «II», подают постоянный стабилизированный по величине ток Iстаб., который создает разность потенциалов Uцелое на концах «I-II», имеющий конечное известное сопротивление: Rцелое~0.The essence of the method. At the site of the rocking machine, using a stabilized current source (Fig. 2), which is part of the power supply and tracking unit (line integrity) 2, connected by one contact (clamp) to line “I”, and another contact (clamp) - to the line "II", serves constant stabilized in magnitude current I stab. , which creates a potential difference U integer at the ends of "I-II", having a finite known resistance: R integer ~ 0.

При аварийном разрушении КШГ электрическое сопротивление цепи «I - II - металл КШГ - блок питания» будет резко возрастать: Rразрушен→∞.In the event of an emergency destruction of the KGG, the electrical resistance of the circuit “I - II - metal KGG - power supply” will increase sharply: R is destroyed → ∞.

что вызовет синхронное возрастание Uразрушен для поддержания Iстаб., а значит: Uразрушен/Uцелое>>1.which will cause a synchronous increase in U is destroyed to maintain I stub. , which means: U is destroyed / U integer >> 1.

Наблюдение за величиной напряжения Uцелое (то есть измерение эффективного значения сопротивления цепи) позволяет достоверно определять отсутствие Rцелое~0 или наличие Rразрушен →∞ аварии КШГ. Последнее служит критерием обнаружения аварии КШГ и может быть использовано блоком 2 для выработки сигнала отключения и подачи его на станцию управления двигателем станка-качалки, что предупреждает дальнейшее разрушение привода СШНУ.Monitoring the voltage U integer (that is, measuring the effective value of the circuit resistance) allows you to reliably determine the absence of R integer ~ 0 or the presence of R is destroyed → ∞ accident KGG. The latter serves as a criterion for detecting a KShG accident and can be used by block 2 to generate a trip signal and supply it to the engine control station of the rocking machine, which prevents further destruction of the SShNU drive.

Таким образом, полезным сигналом служит изменение напряжения на зажимах источника тока, который поддерживает постоянный по величине (стабилизированный) ток Iстаб., величина которого определяется условиями передачи - целостностью электрической цепи, в состав которой входит узлы КШГ.Thus, a useful signal is the change in voltage at the terminals of the current source, which maintains a constant (stabilized) current I stub. , the value of which is determined by the conditions of transmission - the integrity of the electrical circuit, which includes nodes KShG.

Реализация способа может быть осуществлена представленным устройством.The implementation of the method can be carried out by the presented device.

Заявляется устройство для реализации способа в составе фиг. 2: блок слежения и выработки управляющих сигналов 2, содержащий генератор постоянного тока, подключенного одним контактом (зажимом) к линии «I», а другим контактом (зажимом) - к линии «II», электрические проводники «I » и «II » нулевого сопротивления, подключенные, соответственно, через изолирующие втулки 1 фиг. 2 к шатунам 5 фиг. 1).A device for implementing the method of FIG. 2: a unit for tracking and generating control signals 2, comprising a direct current generator connected by one contact (clamp) to line “I” and the other contact (clamp) to line “II”, electrical conductors “I” and “II” of zero resistances connected, respectively, through the insulating sleeves 1 of FIG. 2 to the connecting rods 5 of FIG. 1).

Устройство фиг. 3 содержит источник стабилизированного тока 1, подключенный одним контактом к линии «I», а другим контактом - к линии «II». Между указанными контактами установлен блок регистрации изменения напряжения (дифференциальный вольтметр) 2, который вырабатывает управляющий сигнал «III» для отключения двигателя станка-качалки.The device of FIG. 3 contains a stabilized current source 1, connected by one contact to the line "I", and the other contact to the line "II". Between the indicated contacts, a voltage change recording unit (differential voltmeter) 2 is installed, which generates a control signal “III” to turn off the engine of the rocking machine.

Источник стабилизированного тока 1 вырабатывает постоянный по величине ток, который, проходя по цепи «I - П - металл КШГ - блок регистрации», создает разность потенциалов Uцелое. The stabilized current source 1 generates a constant current in magnitude, which, passing through the circuit "I - P - metal KShG - registration unit", creates a potential difference U integer.

Измерительный блок отслеживает и определяет величину сопротивления цепи «I - П - металл КШГ»: при нарушении целостности узлов КШГ величина указанного сопротивления (Ом) вырастает до Rразрушен→∞.The measuring unit monitors and determines the value of the circuit resistance "I - P - metal KGG": if the integrity of the KGG nodes is violated, the value of the indicated resistance (Ohm) grows to R destroyed → ∞.

Последнее служит критерием выработки управляющего сигнала на отключение двигателя станка-качалки «Ш».The latter serves as a criterion for the development of a control signal for turning off the engine of the rocking machine "Ш".

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Андреев В.В., Уразаков К.Р., Далимов В.У. Справочник по добыче нефти / Под ред. К.Р. Уразакова. - М.: Недра-Бизнесцентр, 2000. - 374 с.1. Andreev V.V., Urazakov K.R., Dalimov V.U. Oil Production Handbook / Ed. K.R. Urazakova. - M.: Nedra-Business Center, 2000 .-- 374 p.

2. Сыромятников И.А. Режимы работы синхронных и асинхронных двигателей. М: Энергоатомиздат, 1984. - 243 с.2. Syromyatnikov I.A. Modes of operation of synchronous and asynchronous motors. M: Energoatomizdat, 1984.- 243 p.

Claims (2)

1. Способ раннего определения разрушения кривошипно-шатунной группы (КШГ) при эксплуатации станка-качалки скважинных штанговых насосов, включающий возбуждение электрического стабилизированного тока в узлах КШГ при помощи источника тока, подключенного к обоим шатунам, отличающийся тем, что наличие аварийного разрушения КШГ фиксируется в зависимости от модуляции величины напряжения, необходимого для стабилизации постоянного тока генератора (источника стабилизированного тока) при изменении эффективного значения сопротивления электрической цепи, вызванного отказом КШГ.1. A method for early determination of the destruction of the crank group (CSG) during operation of the rocking pump of borehole sucker rod pumps, including the excitation of an electric stabilized current in the nodes of the CSG using a current source connected to both connecting rods, characterized in that the presence of emergency destruction of the CSG is recorded in depending on the modulation of the magnitude of the voltage required to stabilize the direct current of the generator (stabilized current source) when changing the effective value of the electric resistance eskoy circuit caused by the failure KSHG. 2. Устройство для определения аварийного разрушения кривошипно-шатунной группы (КШГ) при эксплуатации станка-качалки скважинных штанговых насосов, содержащее источник стабилизированного тока, подключенный к обоим шатунам, отличающееся тем, что эффективное сопротивление цепи определяется дифференциальным вольтметром.2. A device for determining the emergency destruction of the crank group (KGG) during the operation of the pumping unit of borehole sucker rod pumps, containing a stabilized current source connected to both rods, characterized in that the effective circuit resistance is determined by a differential voltmeter.
RU2019116453A 2019-05-28 2019-05-28 Method and device for early determination of destruction of wsrp drive slider-crank linkage assembly RU2717016C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116453A RU2717016C1 (en) 2019-05-28 2019-05-28 Method and device for early determination of destruction of wsrp drive slider-crank linkage assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116453A RU2717016C1 (en) 2019-05-28 2019-05-28 Method and device for early determination of destruction of wsrp drive slider-crank linkage assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2717016C1 true RU2717016C1 (en) 2020-03-17

Family

ID=69898479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019116453A RU2717016C1 (en) 2019-05-28 2019-05-28 Method and device for early determination of destruction of wsrp drive slider-crank linkage assembly

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2717016C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766995C1 (en) * 2021-03-26 2022-03-16 Ахметсалим Сабирович Галеев Device for transmitting information via a galvanic communication channel during pipe-free operation of wells

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1707239A1 (en) * 1989-04-11 1992-01-23 Томский политехнический институт им.С.М.Кирова Method of diagnostics of sucker-rod pump plants
US5284422A (en) * 1992-10-19 1994-02-08 Turner John M Method of monitoring and controlling a well pump apparatus
US7500390B2 (en) * 2005-06-29 2009-03-10 Weatherford/Lamb, Inc. Method for estimating pump efficiency
RU133195U1 (en) * 2013-05-13 2013-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-консультационный центр "Нафта" DEVICE FOR CONTACTLESS ACTIVE PROTECTION OF DRIVE BRAKE PUMP PUMPS
RU2680276C2 (en) * 2016-11-15 2019-02-19 Александр Николаевич Авдеев Emergency situations prevention system of drive of sucker rod drive pumps

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1707239A1 (en) * 1989-04-11 1992-01-23 Томский политехнический институт им.С.М.Кирова Method of diagnostics of sucker-rod pump plants
US5284422A (en) * 1992-10-19 1994-02-08 Turner John M Method of monitoring and controlling a well pump apparatus
US7500390B2 (en) * 2005-06-29 2009-03-10 Weatherford/Lamb, Inc. Method for estimating pump efficiency
RU133195U1 (en) * 2013-05-13 2013-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-консультационный центр "Нафта" DEVICE FOR CONTACTLESS ACTIVE PROTECTION OF DRIVE BRAKE PUMP PUMPS
RU2680276C2 (en) * 2016-11-15 2019-02-19 Александр Николаевич Авдеев Emergency situations prevention system of drive of sucker rod drive pumps

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766995C1 (en) * 2021-03-26 2022-03-16 Ахметсалим Сабирович Галеев Device for transmitting information via a galvanic communication channel during pipe-free operation of wells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stack et al. Bearing fault detection via autoregressive stator current modeling
JP5875734B2 (en) Diagnostic device and switching device for electric motor
EP3124425A1 (en) Method for detecting a deterioration state in a suspension member arrangement for an elevator based on ac voltage measurements
Chu et al. On-line monitoring of power transformers and components: a review of key parameters
RU2717016C1 (en) Method and device for early determination of destruction of wsrp drive slider-crank linkage assembly
KR100608235B1 (en) Real-time life prediction, fault detection method and device of induction motor
Thomson On-line current monitoring to detect electrical and mechanical faults in three-phase induction motor drives
KR102476180B1 (en) Underground drain pump management device
BR112012021738B1 (en) method and device for early detection of bearing damage development
KR850003781A (en) Monitoring method and device of lubrication place
Rankin The industrial application of phase current analysis to detect rotor winding faults in squirrel cage induction motors
RU2384855C1 (en) Measuring method of insulation resistance in direct current circuits
Kohler et al. Condition-based maintenance of electrical machines
KR100823723B1 (en) Apparatus and method for diagnosing stator winding defects of inverter-driven AC motors
SU822770A3 (en) Crankshaft lubrication control device of piston internal combustion engine
de Souza Araujo et al. Premature wear and recurring bearing failures in three-phase induction motors: A case study
Lipus et al. Vibration and related diagnostics of motors and generators
RU2821843C1 (en) Method of determining degree of wear of rolling bearings of main shaft of wind-driven power plant
RU2783716C1 (en) Plain bearing wear monitor
US10317469B2 (en) Bearing fault detection system for an alternator
Meira et al. Fault detection in starter resistor of large wound rotor induction motor: A case study
JP2004112906A (en) Detection method for crack of rotor bar of ac motor
RU2766958C1 (en) Device for protecting the armature winding of ac machines from short circuits
Neti et al. Motor current signature analysis during accelerated life testing of form wound induction motors
US11901853B1 (en) Technology for sensorless detection of reverse rotation and speed estimation for electric machines

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20201001