Сигнализатор подачи продукции нефтяных скважин Советский патент 1989 года по МПК E21B47/10 

}Н

01

|вв4

О) от

О

|ША

Изобретение относится к нефтяному делу. Цель - повышение помехоустойчивости. Сигнализатор содержит виброчувствительный элемент 1, фильтр 2, первый пороговый элемент 4. Для достижения цели он имеет инвертор 5, два ключа 6,7, переключатель 8, резисторы 9,10, второй пороговый элемент 12, конденсатор 11. При отсутствии вибрации открыт ключ 6. Конденсатор 11 заряжается по цепи ключ 6 - резистор 9. Срабатывает пороговый элемент 12 и перебрасывает средний контакт переключателя 8 на его первый вход. Резистор 9 шунтируется и конденсатор 11 мгновенно заряжается. Сигнал на выходе элемента 1 появляется при наличии потока. Срабатывает пороговый элемент 4. Ключ 6 закрывается, ключ 7 открывается. Происходит разряд конденсатора 11 через резистор 10 и ключ 7. Срабатывает пороговый элемент 12, шунтируется резистор 10, конденсатор 11 разрежается до нуля. Применение сигнализатора позволяет исключить помехи в виде кратковременных ударов и вибрационных воздействий. 2 ил.

Фиг.1

.Изобретение относится к контролю подачи продукции нефтяных скважин и может быть использовано в автоматизированных системах управления неф- тяной промышленности.

Целью изобретения является новыше- 1ние помехоустойчивости сигнализатора.

На фиг. 1 показана структурная схема сигнализатора подачи продукции нефтяных скважин на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Сигнализатор содержит виброчувствительный элемент 1, полосовой фильтр 2, выпрямитель 3, первый пороговый элемент 4, инвертор 5, первый и второй ключи 6 и 7, переключатель 8, первый и второй резисторы 9 и 10, времязадающий конденсатор II и второй пороговый элемент 12. Вход пер- вого порогового элемента 4 соединен через выпрямитель 3 с выходом полосо- вого фильтра 2, а выход - с входом управления первого ключа 6 через инвертор 5 и с входом управления второ- го ключа 7 непосредственно. Выход первого ключа 6 соединен с первьт резистором 9 и первым входом переключателя 8, второй вход которого соедн иен с выходом второго ключа 7 и вто- рым резистором 0. Аналоговые входы первого и второго ключей 6 и 7 соединены соответственно с потенциальной 1и общей шинами питания. Выход пере(ключателя соединен с вторыми вывода

Ии резисторов 9 и 10, первым выводом |времязадающего конденсатора 1 1 и с входом второго порогового элемента 112, выход которого подключен к входу управления переключателя 8. Второй йывод времязадающего ; конденсатора 11 соединен с общей шиной питания.

Сигнализатор работает следующим об |разом.

При отсутствии потока продукции скважины отсутствует вибрационное воздействие трубопровода (не показан IK виброчувствительному элементу 1 , Поэтому на выходе последнего имеется нулевой сигнал. Нулевой выходной сиг- нал также имеет первый пороговый элемент 5. На выходе инвертора 5 возникает потенциал, который открывает Ьервый ключ 6, при этом второй ключ 7 остается в закрытом состоянии. На- Цинается процесс заряда конденсатора il О по цепи: потенциальная шина питания, первый ключ 6, первый резис- гор 9, конденгатор , нулевая mmia.

5 0 5 О

5

Q

5 Q

Когда конденса-тор 1 1 заряжается до определенного уровня второго порогового элемента 2, последний срабатывает и перебрасывает средний контакт (выход) переключателя 8 на его первый вход, при этом первый резистор 9. шунтируется контактами переключателя 8, вследствие чего конденсатор 11 мгновенно дозаряжается до уровня напряжения питания.

Возникновение потока приводит к длительной вибрации стенок трубопровода, что сопровождается наличием сигнала U на выходе виброчувствительного элемента 1 (фиг.2,а). Этот сигнал после фильтрации ( фиг .2,6) в сглаженном виде подается на вход первого порогового элемента 4. При достижении определенного уровня выходного сигнала на выходе первого порогового элемента 4 формируется сигнал U, который открьшает ключ 7, а через инвертор 5 запирает ключ 6. Так как при этом средний контакт переключателя 6 замкнут с его первым входом, происходит медленный разряд конденсатора 11 по цепи: второй резистор 10, ключ 7, нулевая шина питания. При уменьшении потенциала U,, (фиг .2,д)меж- ду обкладками конденсатора U до уровня срабатывания, второй пороговый элемент 12, опрокидьшаясь, перебрасывает средний контакт переключателя 8 на второй вход (исходное положение). Шунтируется второй резистор 10 и конденсатор И мгновенно разряжается до нуля. Таким образом, выходной сигнал второго порогового элемента 12 информирует о наличии и отсутствии потока, (фиг.2,е).

Помехи в виде кратковременных ударов и вибрационных воздействий не вызывают ложных сигналов срабатывания сигнализатора, так как для срабатывания схемы необходимо, чтобы входной сигнал имел не только определенные амплитуды и спектр частот, а также превосходил заданную

длительность.

j

Предлагаемый сигнализатор обеспечивает помехоустойчивое формирование сиг-нала о подаче продукции скважины за счет достижения инвариантности контроля к помехам в ввде кратковременных ударов н вибрационных воздействий путем одновременного применения селекции по частоте, амплитуде н длительности входного сигнала .

Формула изобретени

Сигнализатор подачи продукции нетяных скважин, содержащий виброчув- ствительный элемент, соединенный с полосовым фильтром, и первый пороговый элемент, о тличающий- с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, он снабжен выпрямителем, инвертором, двумя клю- .чами, переключателем, двумя резисторами, времязадающим конденсатором и вторым пороговым элементом, причем выход полосового фильтра соединен через- выпрямитель с входом первого порогового элемента, выход ко«г

0

5

торого подключен к входу управления второго ключа и через инвертор сое- , динеп с входом управления первого ключа, вход которого подключен к, шине питания, выход соединен с первым выводом первого резистора и первым входом переключателя, второй вход которого подключен к первому выводу второго резистора и выходу второго ключа, вход которого соединен с общей шиной, при этом выход переключателя подключен к вторым выводам первого и второго резисторов, первому выводу времязадающего конденсатора и входу второго порогового элемента, выход которого соединен с входом управления переключателя, а второй вывод времязадающего конден- icaTOpa подключен к общей шине.