SU603744A1 - Устройство дл автоматического управлени глубинно-насосной установки малодебитных нефт ных скважин - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к нефтедобыче и предназначено дл  автоматическот-о упрайпени  работой малодебитных глубиннонасос- ных нефт ных скважин, эксплуатирующихс  в режиме периодической откачки жидкости. Дл  повышени  технике-экономических показателей малодебитных глубиннонасосных скважин широко примен етс  режим автоматической периодической откачки, при которо глубиннонасосна  установка включаетс  в работу по истечении заданного времени накоплени  жидкости и останавливаетс  как только уровень жидкости в затрубном пространстве понижаетс  до приема насоса. Известно устройство дл  автоматической периодической эксплуатации малодебитных нефт ных скважин 1. Недостатком такого устройства  вл етс  то, что при работе оно подвержено вли нию различных случайных факторов, ненадежно, а также сложно по конструкции, Наиболее близким техническим (решением к предлагаемому изобретению  вл етс  устройство дл . автоматического управлени  глубиннонасосной установкой малодебитных нефт ных скважин, содержащее датчик усилий, блок отключени  двигател  станка - качалки , блок управлени , выходы которого подключены к входам счетчика длительности импульса датчика усилий, счетчик циклов работы насоса и счетчик числа и Иклов не- заполнени  насоса, схему совпадени  и схемы сравнени - 2. Устройство в каждом цикле работы глубинного насоса производит измерение длительности импульса датчикаусили , котора  сравниваетс  с уставкой данной скважи ны . Если длительность импульса датчика усили  меньше уставки, то означает что уровень жидкости в затрубном пространстве еще не снизилс  до приема насоса. Поэтому в следующем цикле работьс глубинного насоса аналогичные измерени  длительности импульса датчика усилий и сравнение ее с уставкой продолжаетс , v Если длительность импульса датчика усили  больше или равно уставке, то схема сравнени  вырабатывает сигнал , означающий, что, возможно, уровень жидкости в затрубном пространстве снизилс  до приема насоса. Дл  проверки достоверности с момента по влени  первого сигнала о снижении уровн  жидкости до приема насоса в течение опредепенного времени подсчитывают чиспо циклов рабос i насоса и число циклов незапопнени  насоса, которые далее сравнивают

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что перед установкой устройства на скважине требуетс  проведение предварител ных измерений дл  вы влени  значени  уставки И1 последующей настройки на параметры этой скважины, что снижает его надежность. Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства путем обеспечени  его автоматической настройки на параметры сквах ины, не завис щих от исходных данных конкретной скважины. Дл  этого устройство снабжено дегштелем и блоком пам ти, входы которого подключены соответственно к выходу блока уп равлени  и к выхрду счетчика длительности импульса датчика усилий, при этом выход блока пам ти подключен к одному из входов делител , второй вход которого подключен к выходу блока управлени , а третий вход делител  соединен с выходом сче чика длительности импульса датчика усилий причем выход делител  подключен через схему сравнени  к входу блока управлени . На фиг. 1 дана функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 -. . временна  зависимость сигнала усили , получаемого на выходе датчика усили  систе телединамометрировани  в случае полного заполнени  насоса жидкостью; на фиг, 3 - временна  зависимость сигнала усили , получаемого на выходе датчика усили  систе телединамометрировани ; в случае неполного заполнени  насоса жидкостью, в случае сниженуш уровн  жидкости в затрубном пространстве до приема насоса. Устройство имеет датчик 1 усилий, блок 2 отключени  .двигател  станка-качалки, блок управлени  3, выходы которого подклю чены к входам счетчика 4 длительности импуль са датчика усилий 1, счетчика 5 циклов работы н&соса и счетчика 6 числа циклов незаполнени  насоса, схему совпадени  7 и схе мы сравнени  8 и 9. Устройство снабжено делителем 10 и блоком пам ти 11, входы которого подклю чены соответственно-к выходу блока управлени  3 и к выходу счетчика длительности импупьса 4. Выход блока пам ти 11 подключен к одному из входов делител  10, второй вход которого подключен к выходу блока управлени  3, а третий вход делител  соединен с выходом счетчика длительности импульса 4 датчика усипий, причем выход делител  10 подключен через схему сравнени  8 к входу блока управлени ,

Устройство, кроме тото, включает фиксатор 12 нулевого уровн  и формирователь напр жени  13.

Блок 2 состоит из триггера 14 и исгтол- нительного реле 15.

На фиг. 2 и 3 прин ты следующие обозначени : Р усилие, Т - длительность однего периода работы глубинного насоса, Ь, и t2. длительность полупериодов импуль са датчика усили . Крива  А, В, С (см. фиг, 2) соответствует случаю полного заполнени  насоса жидкостью, крива  А,В,С, (см, фиг. З) соответствует случаю снижени  уровн  жидкости в затрубном пространстве до приема насоса. Линии ЛЕ и Д Е соответствуют фиксированию сигнала Р Cf на нулевом уровне снизу, а пинии FK и соответствуют фиксированию сигнала Р ( i ) на нулевом уровне сверху. Устройство работает следующим образом. Сигнал Р ( Ь ) с выхода датчика усили  поступрет на вход фиксатора нулевого уровн  12 и фиксируетс , на нулевом уровне сверху и снизу (пунктирные линии ДЕ. FK и Д,Е,,К).. Зто позвол ет независимо от изменени  нул  датчика усили  получить сигнал Р ( t ) на посто нном уровне и фиксировать точки А, В и С,, которые определ ют длительности полупериодов импульса датчика усили  t и „2,- Счетчиком длительности импульса 4 датчика усилий 1 в каждом цикле работы глубинного насоса производитс  измерение длительности -полупериодов импульса датчика усили  t и t2,T, е, счетчик 4 в течении времени t,, и tj, заполн етс  частотой 50 Гц с выхода формировател  13. Поспе подсчета счетчиком 4 длительности t ее величина записываетс  в блок пам ти 11, .. а после подсчета длительности 12.1 s величина подаетс  в делитель 1О. Делителем 1О определ етс  величина . . . Схемой. , сравнени  8 производитс  ср Ънение полу ченного значени  посто нной величиной , равной 1,1. Еслит-,, то-это означает,что насос работает с полным заполнением и уровень жидкости в затрубном пространстве еще не снизилс  до приема насоса, IToaTotviy в следующем цикле работы глубинного насоса продолжаютс  аналогичные измерени  1.и t/j, определение отношени  - и сравнение его с посто нной величиной равной 1,1. Еспи- 1,1, то схема сравнени  8 вырабатывает сигнал, означающий, что, возможно , уровень жидкости в затрубном пространстве снизилс  до приема насоса. Дл  проверки достоверности с момента по влени  первого сшнапа о снижении уровн  жидкости цо приема насоса бпок управлени  3 запускает счегчик 5 работы насоса,который начинает подсчет числа циклов работы насоса, и счетчик 6 числа циклов непаполнени  йасоса, подсчитывающий число циклов незаполнени  насоса.

Схема совпадени  7 сравнивает содержимое счетчика 6 с содержимым счетчика 5,В случае, если содержимое счетчика 6 мелъше содержимого счетчика 5, то по вление сигнала о снижении уровн  жидкости в зат- рубном пространстве до приема насоса счи таетс  случайным . и бпок управлени  3 восстанавливает схему в исходное состо ние Начинаетс  новый цикл проверки. В случае, если содержимое счетчика 6 равно содержимо у счетчика 5, то на выходе схемы совпадени  7 вырабатываетс  сигнал, который переключает выходной триггер 14, в результате чего

отключаетс  электродвигатель глубинного насоса от сети, производитс  общий сброс и устройство переходит к выдержке заданного времени накоплени  . жидкости.

Задание времени накоплени  жидкости

осуществл етс  объединенным разр дным двоичным счетчиком, который образуетс  за счет объединени  счетчиков 4, 5 и 6. На вход объединенного счетчика постуйают импульсы с частотой 50 Гц с выхода форми ровател  13. После подсчета объединенным двоичным счетчиком определенного числа импульсов, соответствующих задачному времени накоплени  жидкости, на выходе схемы сравнени  9, св занной со ;d4eT4HKaMH 4, 5 и 6, вырабатываетс  сигнал, который

переключает выходпс й iv i- .- ное состо н;{е, o;:y is;; i :::f;c-ii :1: Пл-гг. : ,-. тро вигатеп  гт убин} о--о м :; :гтер етс 

Фор м у ji а i 3 о 6 и е т ; : ч

Устройство 1ПШ airrOMari45C-:O П -г ::-;:;;,..

Н11Я гпубин Ю11аг:ос 10}1 устрио;-;:ой j :-cл --битных ; ефт 1 ых скважин, coaeiT aiiioe а т-ч к yciiniiH, бпок отки 01:ени  г,-1нка-качалки . блок управлапи  . вьходьг ;-;о 0--рого подключены к r.xoa.aN; счетчи.ка Д г;;ТР;:1г ностн пмггульса усипий. счет{11 :а циклов работы насост к счатчика .:- тлиюв незаполненн  насоса, схему сог-пгмени  ;i схемы cpaBHSHiLc, о т п и ч а ю щ е е г   тем, что, с цвпыо повышо .  }1а7& к1:.остп работы устройстза. о-ю силснсечс еп;:те:;- .и блоком п м т. Bxoaiii котопогг по,чг.::сч: ны соответственно к эыхог-у - п-о-а ;-лг:--лени  и к выхопу с йт-чика . ;----ьлос г; импульса датчика усШПу г/р-: --: i . блока пам ти ПОДКПЮЧР--: к одно;-.-л- г.,- 1л ;о:;Сз делител , второй вход котооого по.пк.пичеь: к выхо.цу блока упаааленллЯ; а тп97м;й вхоа делитеп  соец неп с йыхойогл счетч шо .т -тепьности имплгльса датчика уси:т й, г;1ичрк; выход депптеп  полк; Ю СН чоркз схеч

г- V О Р.- нени  к вхопу блок --пра-зпет ;-, .

Источш-ки 1шфорл :;;п. лл : манне при экспертизе:

1. Авторское сЕппетсльстБс ССС; N3 272230, кл. Е 2lf3 47/12, 10(л

2а Авторское с.В1;.чет(;льстп.о. CCCi№ 514945, кп. Е 21 В 47/12, 1974,

SCfi4

J3