Устройство для автоматического управления глубинно-насосной установкой малодебитных нефтяных скважин Советский патент 1988 года по МПК F04B47/12 F04B49/06 

г

4 ЬО

СО

со ел

ISJ

Изобретение позволяет повысить точность измерения л.ипельностей имнульсон датчика усилий, онределяюи1ег-о нолезную работу качалки. Датчик 1 усилий, фикса тор 2 нулевого уровня и (|з()рмировате.ч1) 3 нанряжения соединены между собой последовательно. /Датчик 4 .хода подключен к входам блока 5 определения м(.)мепта максимума и блока 6 определения момента минимума. К в.ходам блока 7 управления подключены соответственно выходы схемы 8 сравнения, блоков 5 и 6, формирователей 3 и 9 напряжения и схемы 10 совпадения. Выходы блока 7 иодключены соответственно к одному из делителя 11 и блока 12 памяти, к одному из входов счетчика 14 числа циклов работы насоса и к входу счетчика 15 числа никлов незанолнения насоса. Делитель 11, два остальных входа к-рого соединены с выходами счетчика 13 и блока 12, соединен своим выходом с входом схемы 8. Триггер 16, у|1ра1 ляюи1ий работой реле 17 в блоке 18 отключения двигателя, нолучает сигналы с нрлходов схемы 19 и схемы 10 совпадения. Два выхода счетчика 13 соединены с вторым вх(.1дом плока 12 и одним из входов схемы 19. ;1,ва выхода счетчика 14 соединены с вторым входом схемы 19 и первым входом схемы К). Дна выхода счетчика 15 связаны с третьим н.ходо.м схемы 19 и вторым входом схемы 10 2 ил. (Л

Изобретение относится к нефтедобыче, может быть исполыовамо д.ш автсу.магиче- ского у11ра ления работой малодебитных нефтяных скважин и является уссжсршен- ствованием известного устройства по основному авт. св. № 603744.

Цель изобретения - повышение точности в измерении длительностей импульсов датчика усилий, определяющею полезную работу качалки.

На фиг. I изображена блок схема пред-

лагаемого устройства, на фиг. 2 временные диаграммы сигналов датчиков усилий и хода.

Устройство содержит датчик 1 усилий, фиксатор 2 пу.чевог о уровня и вт(1|)ой формирователь 3 пмпряжения, кя шпенные между собой после.чоиатсльно, датчик 4 хода подключенный одновременно к .и.м 6, io- ка 5 определения момента максшпма и б. ю- ка 6 определения McjMcirra минимума, б. юк 7

управления, к входам которого подключены Q Если T//o; ; ),()47(i, то вторая схема 8 сравне- соответственно выходы второй схемы 8 срав-„ня выраГ|а11. сишал о снижении воз- нения, блоков 5 и 6 определения моментовможпого ypcjBHH в за i зубном пространстве, максимума и минимума, второго формиро

вателя 3 напряжения, первого формирователя 9 напряжения и схемы И) совпадения, а выходы блока 7 управления подключены 25 соответственно к одному из входов делите- ..1Я 1 1 н блока 12 памяти, к входу счетчика 13 длительности импульса датчика I усилий, к одному из входов счетчика 14 числа циклов работы пасоса и к входу счетчика 15 числа циклов незаполнения насоса. Делитель II, два остальных входа которого соединены с выходами счетчика 13 и блока 12 памяти, соединен своим выходом с входом второй схемы 8 сравнения. Триггер 16, управляю30

пшй работой реле 17 в блоке 18 отключения двиг ателя качалки, получает сигналы с выходов первой схемы 19 и схемы 10 совпадения, два остальных выхода счетчика 13 соединены с другим входом блока 12 памяти и одним из входов первой схемы 19 сравнения, два

35

Для проверки достоверности сигнала о снижении уровня б.юк 7 11)авления запускает счетчики 14 и 15, которые подсчитывают число циклов работы насоса и число циклов незаполнения насоса.

Содержимое счетчика 15 будет на единицу больше. По истечении восьми циклов качания схемой 10 сравниваются число им- пульсор счетчика 15 и счетчика 14. Если содержимое счетчика 15 меньше содержимого счепчика 14, то появление сигнала о снижении уровня в затрубном пространстве считается случайным и блок управления восстанавливает схему в исходное состояние, если наоборот, то на выходе схемы Ш совпадения вырабатывается сигнал, переключающий триггер 16, в результате чего реле 17 отк:1ючает двигатель.

Выдержка времени накопления жидкости

выхода счетчика 14 - с другим входом пер- 40 осуп1ествляется счетчиками 13, 14 и 15. С вой схемы 19 и одним из входов схемы 10 совпадения и два выхода счетчика 15 - с третьим входом первой схемы 19 сравнения и вторым входом схемы 10.

Устройство работает следующим образом.

цервою формирователя 9 напряжения через блок 7 управления пропускаются импульсы частотой 50 Гц. После подсчета объединенным двоичным счетчиком определенного числа импульсов на выходе первой схемы 19

Сигнал с выхода датчика 1 усилий посту- сравнения вырабатывается сигнал, переклю- пает на вход фиксатора 2 нулевого уровнячаюпгий пригтер 16 в исходное состояние

срабатыванием реле 17 и происходит запуск двигателя сжатия станка-качалки. Цикл

и фиксируется на нулевом уровне сверху, что позволяет производить измерения дли- те тьности т. Сигнал с выхода фиксатора нулевого уровня поступает на вход второго формирователя 3 напряжения для формирования импульсов с крутизной переднего и заднего фронтов, необходимых для прохождения через цифровые элементы.

Сигнал с выхода датчика 4 хода поступовторяется.

Формула и:юбретения

Устройство для автоматического управления глубинно-насосной установкой малодебитных нефтяных скважин по авт. св.

пает на входы блоков 5 и 6 определения мо- 55 - 03744, отличающееся тем, что, с целью мента максимума и минимума. С момента повышения точности, в него дополнительно появления сигнала минимума датчика 4 ходавведены второй формирователь напряжения.

счетчиком 13 производится измерение дли-вход которого подключен к фиксатору нулетельности tci до момента появления сигналавого уровня блока определения момента

счетчиком 13.

максимума датчика 4 хода (сигнал на выходе блока 5). Полученное значение /о, равное половине периода работы насоса Г/2. записывается в блок 12 памяти. Счетчик 13 обнуляется, начинается измерение длительнос- ти т до спада сигнала датчика 1 усилий до уровня фиксации, т. е. когда сигнал с датчика 1 усилий еще высокого уровня.

Измерение длительностей /о и т производится подсчетом импульсов частотой 50 Гц

После подсчета длительностей импульсов величины til и т подаются в делитель 11, где инициируется деление ///о. Второй схемой сравнения производится сравнение полученного значения т//п с постоянной величиной (1.0476.

Если т//(,047(). то насос работает с нормальным заполнением. В следующем UMK.ie работы 1:; би11Н )го насоса продолжают аналогичные ичмерения и сравнения.

Если T//o; ; ),()47(i, то вторая схема 8 сравне- „ня выраГ|а11. сишал о снижении воз- можпого ypcjBHH в за i зубном пространстве,

Для проверки достоверности сигнала о снижении уровня б.юк 7 11)авления запускает счетчики 14 и 15, которые подсчитывают число циклов работы насоса и число циклов незаполнения насоса.

Содержимое счетчика 15 будет на единицу больше. По истечении восьми циклов качания схемой 10 сравниваются число им- пульсор счетчика 15 и счетчика 14. Если содержимое счетчика 15 меньше содержимого счепчика 14, то появление сигнала о снижении уровня в затрубном пространстве считается случайным и блок управления восстанавливает схему в исходное состояние, если наоборот, то на выходе схемы Ш совпадения вырабатывается сигнал, переключающий триггер 16, в результате чего реле 17 отк:1ючает двигатель.

Выдержка времени накопления жидкости

суп1ествляется счетчиками 13, 14 и 15. С

осуп1ествляется счетчиками 13, 14 и 15. С

цервою формирователя 9 напряжения через блок 7 управления пропускаются импульсы частотой 50 Гц. После подсчета объединенным двоичным счетчиком определенного числа импульсов на выходе первой схемы 19

сравнения вырабатывается сигнал, переклю- чаюпгий пригтер 16 в исходное состояние

повторяется.

Формула и:юбретения

макснм ми. б.кж (ифеделения момента мн- нимум,- и Лсггчика хода, выход которог о од- новремеин(; подключен к блоку определения мс мента максимума и блоку определения

момента минимума, причем выходы блоков определения момента максимума и момента минимума и второго формирователя напряжения подключены к блоку управления.

дзи