Устройство для обработки телединамограмм глубиннонасосных скважин Советский патент 1991 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к нефтедобыче и предназначено для обработки теледина- мограмм глубиннонасосных скважин, оборудованных штанговыми насосами, в процессе их работы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности исследования условий работы глубинного наноса.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства для обработки телединамограмм глубиннонасосных скважин; на фиг.2 - блок-схема блока управления предлагаемого устройства; на фиг.З - временные зависимости сигнала усилия; на фиг.За - временные зависимости сигнала усилия, получаемые на выходе датчика усилия, в координатах усилие - время (Р -t); на фиг.Зб - сигнал, получаемый на выходе фиксатора нулевого уровня положительной ча- сти сигнала в координатах напряжение-время (U -t); на фиг.Зв-сигнал,. получаемый на выходе фиксатора нулевого уровня отрицательной части сигнала в координатах напряжение-время (U -t); на фиг.4 - сигналы датчика усилия; на фиг.4а - положительная часть сигнала датчика усилия после процессов аналого-цифрового преобразования;

на фиг,46 - отрицательная часть сигна- ла датчика усилия после процессов аналого- цифрового преобразования; на фиг.5 - ситуация, соответствующая сверхдопустимым отложениям в колонне насосных труб: динамограммы (1-2-3-4) - теоретическая, кривая А - после очистки насосных труб от отложений; кривая В - после длительной эксплуатации при наличии отложений в колонне насосных труб в координатах усилия (Р) - перемещение (I) штайги; на фиг.6 - динамограммы предварительных ситуаций; на фиг.ба - динамограмма наличия утечки в нагнетательной части насоса; на фиг.бб - то же, наличия утечки в приемной части

насоса; на фиг.7 - то же, при нормаль- ном состоянии работы насоса; на фиг.ба и б - совмещенные друг с другом динамограммы скважинного штангового насоса при наличии влияния пластового газа на работу насоса (а - замкнутая динамограмма, 6временная развертка сигнала, получаемая на выходе датчика усилия); на фиг.8в - положительная часть сигнала датчика усилия после процессов аналого-цифрового преобразования в моменты влияния пластового газа на работу насоса; на фиг.Эа и б - совмещенные друг с другом динамограммы работы скважинного штангового насоса, вызванного снижением динамического

уровня жидкости в затрубном пространстве скважины до приема насоса

(а - замкнутая динамограмма, б - временная развертка сигнала, получаемая на выходе датчика усилия); на фиг.Эв - положительная часть сигнала датчика усилия после процессов аналого-цифровогр преобразования в моменты снижения динамического уровня жидкости в затрубном пространстве скважины до приема насоса; на фиг. 10 и 11 - алгоритм работы предлагаемого устройства; на фиг.12 - временная диаграмма работы блока управления предлагаемого устройства (для п 8).

На фиг.6, 7, 8а и 9а приведены следующие обозначения;

1 - теоретическая динамограмма .работы насоса;

АН и Дф - номинальная и фактическая разность между средними значениями напряжений сигнала датчика усилия, соответствующая весу жидкости; Ni ,NI .

Z fZtf

)нИ(

1 1

Ni

)ф - номинальное и

фактическое среднее значение напряжения сигнала датчика усилия, соответствующее полезному ходу плунжера, все время которого статическая нагрузка на шток равна весу штанг и жидкости; N2№

,2iur ,Siur

(-г,- )н и (-;-:- )ф - номинальное и

N.

N.

фактическое среднее значение напряжения сигнала датчика усилия, соответствующее нагрузке на шток, равной весу штанг.

На фиг.ба и 9а приведены следующие обозначения:

3-6 динамограммы, снятые последовательно в первом - четвертом циклах работы насоса.

На фиг.86 и 96 приведены обозначения:

1- временная развертка сигнала датчика усилия нормальной работы насоса;

2- нулевой цикл сигнала датчика усилия

P(t);

3-6 временные развертки сигнала датчика усилия в первом - четвертом циклах работы глубинного насоса; .

Т - длительность одного цикла (периода) работы насоса.

На фиг.Зв и 9в приведены обозначения:

(Ni)H число отсчета, заполняющее длительность положительной части сигнала датчика усилия при нормальной работе насоса, т.е. при полном заполнении насоса жидкостью.

(N1)1, (N1)2, (N1)3, (N1)4 - число отсчетов, заполняющие фактические значения дли тельности положительной части сигнала датчика усилия в первом, втором, третьем и четвертом циклах работы насоса;

К (N1)1 - число отсчета, заполняющего фактическое значение длительности положительной части сигнала датчика усилия в первом цикле работы насоса, по которому устройство переходит к исследованию изменений условий работы насоса в скважине по второму - четвертому и последующим циклам работы насоса, с целью установления факторов, влияющих на изменение условия работы насоса (утечка жидкости в приемной части насоса: влияние пластового газа на работу насоса; снижение динамического уровня жидкости в затрубном пространстве скважины до приема насоса).

Устройство для обработки телединамог- рамм глубиннонасосных скважин (фиг, 1) содержит датчик 1 усилия, фиксатор 2 нулевого уровня положительной части сигнала, фиксатор 3 нулевого уровня отрицательной части сигнала, первый 4 и втворой 5 счетчики/аналого-цифровой преобразователь 6, первый 7 и второй 8 накапливающие сумматоры, первый 9 и второй 10 блоки деления, блок 11 вычитания, первый 12, второй 13, третий 14 блоки сравнения, регистр 15, первый 16, второй 17, третий 18, четвертый 19, пятый 20 и шестой 21 триггеры, блок 22 индикации, блок 23 уставок, блок 24 управления, реле 25, третий 26, четвертый 27 и пятый 28 счетчики, четвертый 29, пятый 30 и шестой 31 блоки сравнения,седьмой 32 триггер.

Блок 24 управления (фиг.2) содержит генератор 33 тактовой частоты, первый 34 и второй 35 усилитель-ограничитель, первый - четвертый элементы И 26 - 39 соответственно } элемент ИЛИ 40, дешифратор 41, счетчик 42, таймер 43, первый - четвертый элементы 44 - 47 задержки соответственно.

Датчик 1 усилия (фиг.1) одноврменно подключен к входам аналого-цифрового преобразователя 6, фиксаторов 2 и 3 нулевого уровня положительной и отрицательной частей сигнала. Фиксаторы 2 и 3 своими входами подключены соответственно: к первому ai и второму а2 входу блока 24 управления. Первый выход BI блока 24 управления подключен одновременно к входу первого счетчика 4 и к информационному входу первого накапливающего сумматора 7. Другой информационный вход первого накапливающего сумматора 7 одновременно подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя 6 и к информационному

входу вюрого накапливающего сумматора 8. Обнуляющий вход второго накапливаю щего сумматора 8 одновременно подключен к обнуляющему входу первою накапливаю- 5 щего сумматора 7, к обнуляющим входм первого 4, второго 5, третьего 26, четвертого 27 и пятого 28 счетчиков и к третьему выходу вз блока 24 управления. Второй выход В2 блока управления одновременно подклю0 чен к информационному входу второго накапливающего сумматора 8 и к. входу второго счетчика 5. Выход второго счетчика 5 одновременно подключен к второму входу второго блока 13 сравнения и к ичформаци5 онному входу второго блока 10 деления. Другой информационный вход второго блока 10 деления подключен к выходу второго накапливающего сумматора 8 Выход первого накапливающего сумматора 7 подклю0 чен к информационному входу первого блока 9 деления. Другой информационный вход первого блока 9 деления одновременно подключен к информационному входу регистра 15, к первому входу третьего блока 14

5 сравнения, к первому входу второго блока 13 сравнения и к выходу первого счетчика 4. Четвертый выход В4 блока 24 управления одновременно подключен к разрешающим входам первого 9 и второго 10 блоков деле0 ния. Выход второго блока 10 деления подключен к информационному входу блока 11 вычитания. Другой информационный вход подключен к выходу первого блока 9 депе- ния. Пятый выход вз блока 24 управления

5 подключен к разрешающему входу блока 11 вычитания. Выход блока 11 вычитания подключен к первому входу первого блока 12 сравнения. Второй вход первого блока 12 сравнения подключен к выходу блока 23 ус0 тавок. Первый выход первого блока 12 сравнения подключен к и .формационному входу первого триггера 16. Разрешающий вход первого триггера 16 одноврменно подключен к шестому выходу ве блока 24 управ5 ления и к разрешающим входам третьего 18 . и второго 17 триггеров. Информационный вход второго триггера 17 подключен к первому выходу второго блока 13 сравнения. Разрешающий вход второго блока 13 срав0 нения подключен к второму выходу первого бпока 12 сравнения. Информационный вход третьего триггера 18 подключен к второму выходу второго блока 13 сравнения. Третий выход второго блока 13 сравнения одновре5 мен но подключен к второму установочному входу шестого триггера 21, к входу записи регистра 15 и к третьему входу аз блока 24 управления. Седьмой выход в блока 24 управления одновременно подключен к первому установочному входу шестого триггера

21 и к входу считывания регистра 15. Выход регистра 15 подключен к второму входу третьего блока 14 сравнения Информационные (счетные) входы третьего 26, четвертого 27 и пятого 28 счетчиков подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам третьего блока 14 сравнения. Выход третьего 26, четвертого 27, пятого 28 счетчиков подключен соответственно к первым входам четвертого 29, пятого 30 и шее- того 31 блока сравнения. Восьмой выход вв блока 24 управления одновременно подключен к вторым входам четвертого 29, пятого 30 и шестого 31 блока сравнения. Выход четвертого 29, пятого 30 и шестого 31 блока сравнения подключены соответственно к установочным входам четвертого 19, пятого 20 и седьмого 32 триггера. Выход шестого триггера 21 подключен к входу реле 25. Выходы первого 16, второго 17, третьего 18, четвертого 19, пятого 20 и седьмого 32 триггеров подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому и шестому входу блока 22 индикации.

Устройство для обработки телединамог- рамм глубиннонасосных скважин работает следующим образом.

Задается количество рабочих циклов п нагнетания глубинного насоса и время останова устройства (например, Тост 1 ч). Вре- мя останова (Тост) необходимо, чтобы уровень жидкости, подаваемой пластом, восстановился в затрубном пространстве. За это время (Тост) электродвигатель станка- качалки выключается с помощью реле 25. Подсчет времени останова осуществляет таймер 43 (фиг.2). После выдержки времени Тост на выходе таймера 43 сигнал 1 поступает на вход считывания регистра 15 и на первый установочный вход шестого тригге- ра 21 посредством седьмого выхода вг блока 24 управления На выходе шестого триггера 21 сигнал 1 поступает на входе реле 25 и он со своими контактами включает электродвигатель станка-качалки (не пока- зано), приводящий в действие скважинный насос. При этом сигнал датчика 1 усилия (фиг.За) одноврменно поступает на входы фиксаторов 2 и 3 нулевого уровня положительной и отрицательной частей сигнала и аналого-цифрового преобразователя 6. Фиксаторы 2 и 3 нулевого уровня фиксируют соответственно положительные и отрицательные части сигнала в нулевом уровне (фиг,36 и в). Это позволяет независимо от изменения нуля датчика 1 усилия получить положительные и отрицательные части сигнала на постоянном уровне. С выходов фиксаторов 2 и 3 нулевого уровня на первый ai и второй аз входы блока 24 управления поступают положительные и отрицательные части сигнаа датчика 1 усилия соответственно Сигнал 1 с третьего выхода вз блока 24 управления 24 управления поступает на обнуляющие входы накапливающих сумматоров 7 и 8, счетчиков 4, 5, 26 - 28, что приводятся в исходное состояние С первого выхода в1 блока 24 управления сигнала 1 на информационные входы счетчика 4 и накапливающего сумматора 7, разрешая суммирование содержимого сумматора 7 с текущим сигналом, поступающим на другой его информационный вход с аналого-цифрового преобразователя 6 1Лф+. Таким образом, в накапливающем сумматоре 7 наN1

ходится сумма Ui значений отсчетов по- I- 1

ложительной части сигнала датчика 1 усилия в течение п циклов нагнетания глубинного

N1

насоса (СМ1: Ј j, а в счетчике 4 храI- 1

нится число отсчетов Ni( N1). В накапливающем сумматоре 8 находится сумма

N2

Ј Ui значений N2 отсчетов отрицательной 1-1

части сигнала датчика 1 усилия в течение п циклов нагнетания глубинного насоса (СМ2:

NJL . Ј. ), а в счетчике 5 хранится число

1

отсчетов №(С42: №). Хранимые числа значений NI и № соответственно в счетчиках 4 и 5 (фиг. 1) соответствуют длительностям по- /ложительной и отрицательной частей сигнала датчика 1 усилия (фиг.4а и б), преобразовываются в число отсчета заполняющих эти длительности в счетчиках 4 и 5 сигналами генератора 33 тактовой частоты (фиг.2) блока 24 управления Далее содержимое накапливающего сумматора 7 поступает на информационный вход блока 9 деления в качестве делимого, на другой информационный вход которого поступает в качестве делителя значение числа отсчетов NI с выхода счетчика 4, т.е (U(Cp%: См1:Си1. Содержимое накапливающего сумматора 8 поступает на информационный вход блока 10 деления в качестве делимого; на другой информационный вход которого поступает в качестве делителя значение числа отсчетов N2 с выхода счетчика 5. тче. (Uicp 4 : См2:Си2. Сигнал 1 с четвертого выхода в4-блока 24 управления поступает на разрешающие входы блоков 9 и 10 деления; разрешая проведение операции деления. Результаты деления с выходов блоков 9 и 10 деления поступают на первый и второй входы блока 11 вычитания, на разрешающий

вход которого поступает 1 с пятого выхода ев блока 24 управления, разрешая проведение операции вычитания, в результате чего полученное значениеАф

N, ,Мг

С

и

+

)Ф-С

.йиГ

)ф поступает на перNi v N2 вый вход первого блока 12 сравнения, на другой вход которого с выхода блока 23 поступает( Дн -номинальноезначение средней величины разнос.ти сигнала датчика 1 усилителя при ходеТитанг вверх и вниз) значение уставки. Если полученное значение будет Дф Дн, то на первом выходе первого блока 12 сравнения появляется 1, которая поступает на информационный вход первого триггера 16, что свидетельствует об отложении парафина в насосных трубах свыше определенного ко- личества (фиг.5). Если на первом блоке 12 сравнения зафиксировано Дф Дн.тона втором выходе этого блока появляется 1, которая поступает на разрешающий вход второго блока 13 сравнения. На информаци- онные входы второго блока 13 сравнения с выходов первого 4 и второго 5 счетчика поступают числа значений NI и Na соответственно, причем значение NI также поступает на вход третьего блока 14 сравнения и на вход регистра 15. На втором блоке 13 происходит сравнение NI и N2.,соответствующие положительной и отрицательной частям сигнала датчика 1 усилия между собой. При фиксировании NI N2 на первом выходе второго блока 13 сравнения сигнал 1 постуает на информационный вход второго триггера 17, что свидетельствует об утечке в нагнетательной части насоса (фиг.ба). При фиксировании NI N2 на вто- ром выходе второго блока 13 сравнения сигнал 1 поступает на информационный вход третьего триггера 18, что свидетельствует о нормальном условии работы глубинного насоса (фиг.7). При фиксировании Ni N2 это означает, что либо произошло изменение условий работы глубинного насоса, либо имеется утечка жидкости в приемной части насоса. Для выявления этих причин в этом случае на третьем выходе второго блока 13 сравнения сигнал 1 поступает на вход записи регистра 15. Значение NI длительности положительной части сигнала датчика 1 усилия, при ходе плунжера вверх, запишется на регистр 15. В регистре 15 зафиксиро- вано значение К NL Сигнал 1 с третьего выхода второго блока 13 сравнения также поступает на второй установочный вход шестого триггера 21 и на третий вход аз блока 24управления. Шестой триггер 21 переключается из единичного состояния в нулепоо и сигнал О с его выхода податся на реле 25. контакты которого обесточиваются и выключает электродвигатель станка-качалки (не показано). Третий блок 14 сравнения не производит операцию сравнения, так как на регистре 15 не была произведена запись. Третий вход аЗ блока 24 управления переводит таймер 43 (фиг.2) на выдержку времени длительностью 15 мин по второму установочному входу его. Во время останова, независимо от поступающего сигнала 1 на первый или второй установочный вход тай мера-43 (фиг.2), содержимое счетчиков 4, 5, 26 - 28 и накапливающих сумматоров 8 и 7 .сброшены сигналом 1, поступающим с третьего выхода вз блока 24 управления. После выдержки 15 мин таймером 43 сигнал 1 с его выхода передается на седьмой выход в7 блока 24 управления,который поступает на первый установочный вход шестого триггера 21 и на вход считывания регистра 15. Триггер 21 переключается в единичное состояние и сигнал 1 поступает на вход реле 25, контакты которого замыкаются и включает электродвигатель станка-качалки (не показано). Тем самым устройство начинает выдерживать заданное количество циклов п (определяется выходом дешифратора 41 (фиг.2), вход которого в каждом цикле работы насоса увеличивается на единицу с выхода счетчика 42). Процедура работы устройства та же, что описана выше, но лишьстой разницей, что на первом счетчике 4 зафиксировано каждое последующее значение длительности положительной части сигнала датчика 1 усилия (Ni), которое поступает одновременно на информационный вход регистра 15 и на первый вход третьего блока 14 сравнения. Так как на входе считывания регистра 15 поступает сигнал 1 с выхода таймера 43 (фиг.2), то содержимое регистра 15 поступает на второй вход третьего блока 14 сравнения (в этом случае запись не происходит). В блоке 14 сравнения производится операция сравнения между текущим (отсчитываемым счетчиком 4) и предыдущим (запоминаемым регистром 15) значениями длительности положительной части сигнала датчика 1 усилия. В каждом цикле работы насоса. При фиксировании Ni К на первом выходе третьего блока 14 сравнения сигнал 1 поступает на информационный вход третьего счетчика 26 и увеличивает его содержимое на единицу, т.е. каждое последующее значение длительности положительной части сигнала датчика 1 усилия (Ni) больше предыдущего значения (К). Содержимое третьего счетчика 26 поступает на первый информационный вход четвертого блока 29 сравнения, на другой вход которого с восьмого выхода вз блока 24 управления поступает число отсчитываемых рабочих циклов насоса п (со счетчика 42 (фиг.2), содержимое которого в каждом цикле увеличивается на единицу). В том случае, когда устройство выдержало заданное количество циклов (п), то на четвертом блоке 29 сравнения произойдет сравнение с содержимым третьего счетчика 26 и в случае их равенства на выходе четвертого блока 29 сравнения вырабатывается сигнал 1, который поступает на установочный вход четвертого триггера 19. Триггер 1-9 переключается в единичное состояние и свидетельствуете том, что на условия работы глубинного насоса влияет снижение динамического уровня жидкости до приема насоса (фиг.9). Сигнал 1 с выхода четвертого триггера 19 подается на четвертый вход блока 22 индикации. При фиксировании NI К на втором выходе третьего блока 14 сравнения сигнал 1 поступает на информационный вход четвертого счетчика 27 и увеличивает его содержимое на единицу, т.е. каждое последующее значение длительности положительной части сигнала датчика 1 усилия (Ni) меньше предыдущего значения (К). Содержимое четвертого счетчика 27 поступает на первый информационный вход пятого блока 30 сравнения, на другой вход которого с восьмого выхода ва блока 24 управления поступает число отсчитываемых рабочих циклов насоса п. В случае удовлетворения равенства содержимых на входах пятого блока 30 сравнения, на его выходе вырабатывается сигнал 1, который поступает на установочный вход пятого триггера 20. Триггер 20 переключается в единичное состояние и-свидетельствует о том, что на работу глубинного насоса влияет пластовый газ(фиг.8). Сигнал 1 с выхода пятого триггера 20 подается на пятый вход блока 22 индикации. При фиксировании NI К на третьем выходе третьего блока 14 сравнения сигнал 1 поступает на информационный вход пятого счетчика 28 и увеличивает его содержимое на единицу, т.е. каждое последующее значение длительности положительной части сигнала датчика 1 усилия (Ni) равно предыдущему значению (К). Содержимое пятого счетчика 28 поступает на первый информационный вход шестого блока 31 сравнения, на другой вход которого с восьмого выхода ва блока 24 управления поступает число отсчитываемых рабочих циклов насоса п. В случае удовлетворения равенства содержимых на входах шестого блока 31 сравнения на его выходе вырабатывается сигнал 1, который поступает на установочный вход седьмого триггера 32. Триггер 32 переключается в единичное состояние и свидетельствует о том, что условия работы глубинного насоса не изменились, но имеется утечка жидкости в приемной части насоса (фиг.66). В случае срабатывания третьего триггера 18 таймером 43 (фиг.2) выдерживается время останова, соответствующее заданному времени (например,

0 ). С задержкой во времени, необходимой для срабатывания первого 12 и второго 13 блоков сравнения, с шестого выхода ее блока 24 управления на разрешающие входы первого 16, второго 17 и третьего 18

5 триггеров поступает сигнал 1, разрешая переход каждого триггера в состояние, соответствующее сигналу, присутствующему на информационных входах. Появление сигналов на выходах этих, а также четвертого

0 19, пятого 20 и седьмого 32 триггеров вызывает срабатывание блока 22 индикации.

Работа блока 24 управления (фиг.2 и 12) осуществляется следующим образом. Сигналы, поступившие на входы первого 34 и

5 второго 35 ограничителя по первому ai и второму 32 входам блока 24 управления усиливаются м ограничиваются до уровня 1. Таким образом, в течение положительной части сигнала датчика 1 усилия на выходе

0 усилителя-ограничителя 34 присутствует 1, на выходе усилителя-ограничителя 35 - О, а в течение отрицательной части сигнала датчика 1 усилия на выходе усилителя-ограничителя 34 присутствует О, на выходе

5 усилителя-ограничителя34 присутствует О, на выходе усилителя-ограничителя 35 присутствует 1. Сигнал с выхода усилителя-ограничителя 34 одновременно поступает на входы второго 37 и четвертого 39

0 элемента И. Сигнал с выхода усилителя-ограничителя 35 поступает на вход третьего элемента И 38. При наличии на выходе таймера 43 сигнала 1 поступает на вход счетчика 42 и на седьмой выход в блока 24

5 управления. Счетчик 42 и дешифратор 41 образуют распределитель импульсов, при этом выходы дешифратора 41 являются выходами распределителя импульсов, а выход счетчика 42 является входом распределите0 ля импульсов. Выход счетчика 42 является восьмым выходом вз блока 24 управления. Сигнал с первого выхода дешифратора„41 через четвертый элемент 47 задержки подается на третий выход вЗ блока 24 управле5 ния. Входы элементов ИЛИ 40 соответственно подключены к выходам дешифратора 41. Сигнал с второго и последующих выходов дешифратора 41 по (п - 1)-го включительно поступают на входы элемента ИЛИ 40, при этом на его выходе появляется

1. которая поступает на вход первою элемента И 36, разрешая прохождение сигналов генератора 33 тактовой частоты на входы второго 37 и третьего 38 элементов И. Во время прохождения положительной части сигнала датчика 1 усилия сигнал 1 с выхода усилителя-ограничителя 34 разрешает прохождение сигналов генератора 33 тактовой часЧоты через второй элемент п 37 и передается на первый выход BI блока 24 управления. Во время прохождения отрицательной части сигнала датчика 1 усилия сигнал 1 с выхода усилителя-ограничителя 35 разрешает прохождение сигналов генератора 33 тактовой частоты через третий элемент И 38 и передается на второй выход 82 блока 24 управления. После поступления tiro сигнала с выхода усилителя-ограничителя 34 на n-м выходе дешифратора 41 появится 1, на выходе элемента ИЛИ 40 - сигнал О (так как на всех его входах присутствует О) который запрещает прохождение импульсов генератора 33 тактовой частоты через первый элемент И 36. Сигнал 1 с n-го выхода дешифратора 41 поступает на первый установочный входтаймера43, на второй установочный вход которого сигнал поступает с третьего входа аз блока 24 управления. В первом случае таймер 43 выдерживается на определенное заранее время (например, ), а во втором на 15 мин (этот случай необходим для исследования условий работы глубинного насоса). За время останова на выходе таймера 43 появляется О, при этом устройство (а также двигатель станка- качалки) не работает. Кроме того, 1 с п-го выхода дешифратора 41 обнуляет счетчик 42, через первый элемент 44 задержки поступает на четвертый выход вл, блока 24 управления. Сигнал 1 с n-го выхода дешифратора 41 через первый 44, второй 45 элементы задержки подается-на пятый выход as блока 24 управления. Сигнал 1 с п-го выхода дешифратора 41 через первый 44, второй 45 и третий 46 элементы задержки подается на шестой выход ве блока 24 управления. Обнулением счетчика 42 после выработки необходимых выходных сигналов (Bt, 62 - Bs) блока 24 управления, дешифратора 41 приводится в нулевое состояние, на его первом выходе имеется сигнал 1, который передается на третий выход вЗ блока 24 управления посредством четвертого элемента 47 задержки (т.е. устройство подготовлено для последующей обработки значения поступающего сигнала датчика 1 усилия в случае выдержки времени останова ) , В том случае, когда третий триггер 18 переключается в единичное состояние, устройство начинает выдержку времени Тост 1ч В противном случае анализируется условие работы глубинного насоса (время останова 15 мин). После истечения времени останова () на РЫХО- 5 де таймера 43 появляется сигнал 1 и все описанные процессы повторяются.

Известно, что скважинный илангозь,: насос работает под динамическим уровнен жидкости в скважине. Погружение обуслог-0 лено в основном количеством свободного газа в скважине до приема насога и есть необходимость повысить коэффициент его наполнения, Коэффициент наполнения насоса отражает полному заполнения насоса

5 жидкостью при ходе плунжера вверх (именно поэтому определение числа отсчетов зз- полняющих фактическое значение длительности сигнала датчика 1 усилия за один рабочий цикл работы насоса является

0 необходимым и достаточным условием только для положительной части сигнала датчика усилия, для последующего анализа). Коэффициент наполнения насоса отражает полноту заполнения насоса

5 жидкостью, поступающей в насос во время всасывания к объему, освобождаемому плунжером в цилиндре заход вверх. На фиг.ба представлены четыре последовательно снятые динамограммы после пуска

0 скважины характеризующейся наличием газа из-за кратковременного простоя. Первая динамограмма (контур 3), снятая сразу же после пуска скважины, показывает меньшее заполнение, чем последующие (контур

5 4 - 6 и т.д.) из-за скопления во время остановки в патрубке дырчатого фильтра на приеме насоса или в газовом якоре. Так как за время остановки скважины повышается также уровень жидкости в трубах, а значили

0 давление газа на приеме насоса, то вторая динамограмма (контур л), полученная после выделения скопившегося газа, показывает большее заполнение цилиндра, чем последующие динамограммы, получающиеся при

5 установившейся работе глубинного насоса,, когда динамический уровень понижается и снижается соответственно давление газа на приеме насоса, т.е. линия снятия нагрузок передвигается слева направо. Толщина

0 хвоста незаполнения в правой части динамограммы равна сумме трения при ходах вверх и вниз точки подвеса штанг. Следовательно, в данном случае незаполнение может быть вызвано влиянием атмосферного и

5 пластового газа при небольшом погружении. Так как за время остановки скважины под приемом насоса скапливается значительное количество свободного газа (хвост, якорь на трубе под рубашкой встанного насоса и т.д.), то первая динзмограмма (контур 3, фиг.ба) имеет малое заполнение, так как с первого же качания в насос поступит скопившийся газ, затем заполнение увеличивается, т.е. линия снятия нагрузки передвигается слева направо (контур 4. фиг.ва), т.е. в заданное количество работы насоса наблюдается столько же количество уменьшение длительности восприятия нагрузки. На фиг.Эа представлены четыре последовательно снятые динамограммы (контуры 3 - 6) на скважине с низким динамическим уровнем, доходящим при работе установки до цилиндра насоса. Первая ди- намограмма (контур 3), снятая сразу же по-- еле пуска установки, показывает заполнение цилиндра глубинного насоса, так как за время остановки скважины уровень жидкости в трубах повысился. Вторая динамограмма (контур 4, фиг.Эа), снятая через определенный промежуток времени, когда уровень жидкости в трубах из-за недостаточного притока понизился до приема насоса. При крайнем верхнем положении плунжер под действием силы тяжести по всей длине одновременно стремится двигаться по направлению вниз, одновременно сальниковым штоком. Встречая под собой жидкость, плунжер останавливается, происходит передача давления от столба жидкости над плунжером к жидкости, заключенной под плунжером. При достижении равенства давления в трубах и под плунжером, последний начинает двигаться вниз и в результате до открытия нагнетательного клапана происходит утечка жидкости из подземных труб в цилиндр насоса. Такое, явление изменяет величину записываемого на динамограмме так называемого хвоста, толщина которого образуется за счет суммы трения при ходе вверх и вниз точки подвеса штанг. Заполнение уменьшается, и линия снятия нагрузки передвигается справа налево (контур 4 - 6 и т.д.), т.е. в заданное количество работы насоса наблюдается такое же количество увеличения длительности восприятия нагрузки.

Формула изобретения Устройство для обработки телединамог- рамм глубиннонасосных скважин, содержащее датчик усилия, фиксатор нулевого уровня положительной части сигнала, фиксатор нулевого уровня отрицательной части сигнала, первый и второй счетчики, аналого- цифровой преобразователь, первый и второй накапливающие сумматоры, первый и второй блоки деления, блок вычитания, первый, второй и третий блоки сравнения, регистр, первый - шестой триггеры, блок индикации, блок уставок, блок управления и реле, причем выход датчика усилия подключен к входам аналого-цифрового преобразователя, фиксаторов нулевого уровня положительной и отрицательной частей сигнала, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока управления, первый выход которого подключен к счетному входу первого счетчика и первому информационному входу первого накапливающего сумматора, второй информацион0 ный вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя и первому информационному входу второго накапливающего сумматора, обнуляющий вход которого подключен к обнуляющему

5 входу первого накапливающего сумматора, к обнуляющим входам первого и второго счетчиков и второму выходу блока управления, третий выход которого подключен к второму информационному входу второго

0 накапливающего сумматора и счетному входу второго счетчика, выход которого подключен к первому входу второго блока сравнения и первому информационному входу второго блока деления, второй инфор5 мационный вход которого подключен к выходу второго накапливающего сумматора, выход первого накапливающего сумматора подключен к первому информационному входу первого блока деления, второй инфор0 мационный вход которого подключен к второму входу второго блока сравнения и выходу первого счетчика, четвертый выход блока управления подключен к разрешающим входам первого и второго блоков деле5 ния, выходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным входам блока вычитания, пятый выход блока управления подключен к разрешающему входу блока вычитания, выход ко0 торого подключен к первому входу первого блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока уставок, первый выход первого блока сравнения подключен к информационному входу первого триггера,

5 разрешающий вход которого подключен к шестому выходу блока управления, к разрешающим входам третьего триггера и второго триггера, информационный вход которого подключен к первому выходу вто0 рого блока сравнения, разрешающий вход которого подключен к второму выходу первого блока сравнения, информационный вход третьего триггера подключен к второму выходу второго блока сравнения, третий вы5 ход которого подключен к первому устаног вочному входу шестого триггера, входу записи регистра и третьему входу блока управления, седьмой выход которого подключен к второму установочному входу шестого триггера и входу считывания регистра, выход которого подключен к первому входу третьего блока сравнения, второй вход которого подключен к информационному входу регистра, выходы с первого по пятый седьмого триггера подключены соответст- венно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому входам блока индикации, выход шестого триггера подключен к входу реле, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможно- стей устройства за счет обеспечения возможности исследования условий работы глубинного насоса, в него введены третий, четвертый и пятый счетчики, четвертый, пятый и шестой блоки сравнения и седьмой триггер, причем выход первого счетчика подключен к второму входу третьего блока сравнения, первый выход которого подключен к входу третьего счетчика, обнуляющий вход которого подключен к второму выходу

блока управления, обнуляющим входам пятого счетчика и четвертого счетчика, вход которого подключен к второму выходу третьего блока сравнения, третий выход ко- тоого подключен к входу пятого счетчика, выход которого подключен к первому входу шестого блока сравнения, второй вход которого подключен к восьмому выходу блока управления, к первым входам пятого и четвертого блока сравнения, вторые входы которых подключены к выходам соответственно четвертого и третьего счетчиков, выход пятого блока сравнения подключен к установочному входу пятого триггера, установочный вход четвертого триггера подключен к выходу четвертого блока сравнения, выход шестого блока сравнения подключен к установочному входу седьмого триггера, выход которого подключен к шестому входу блока индикации,

Ut 5

гл г гл

Изобретение относится к нефтедобыче и предназначено для обработки теледина- мограмм глубиннонасосных скважин, оборудованных штанговыми насосами, в процессе их работы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения воз- можности исследования условий работы глубинного насоса. Устройство содержит датчик 1 усилия, фиксатор 2 нулевого уровня положительной части сигнала, фиксатор 3 нулевого уровня отрицательной части сигнала, первый 4, второй 5, третий 26, четвертый 27 и пятый 28 счетчики, аналого-цифровой преобразователь 6, первый 7 и второй 8 накапливающие сумматоры, первый 9 и второй 10 блоки деления, блок 11 вычитания, первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 29, пятый 30 и шестой 31 блоки сравнения, регистр 15, первый 16, второй 17, третий 18, четвертый 19, пятый 20, шестой 21 и седьмой 32 триггеры, блок 22 индикации, блок23 установок, блок 24 управления, реле 25. Предлагаемое устройство по определенным средним значениям положительной и отрицательной частей сигнала датчика усилия и по результатам сравнения, когда фактическая разность усилий на балансире при движении полированного штока вверх и вниз не превышает разности усилий номинальной величины, а число отсчетов, заполняющих длительности положительной части, больше длительности отрицательной части сигнала датчика усилия, позволяет исследовать изменения условий работы глубинного насоса, связанные со снижением динамического уровня жидкости до приема насоса и влиянием пластового газа. 12 ил w Ё ч ел 00 1 -vl

В

гл гл г,

Д&оичние todv %

Фиг. 3

а

1L

lllllllllll, .lllllllllll

AtouvHije мды

О Р

JI

%г.Ь

-

О

Фиг. 5

4

J,1

&

(Риг. 6

Фие.7

Двоичные ходы

8

Двоичные

ч .

#t

Да

7г/.--/Наличие парафина

Т

Фиг. 10

TiZ 1 Утечка В №гнетательн. части

Запись LR6l: lK k)uccjt d.

V

Подать на &/юк 14 сравнения -A

а

v

Сравнить YMfocX

5

Т 7- 1 Утечка б приемной час/ли насоса

г

- Срабатываниеб л ока 22 индикации

/(онец

Фиг. 11

Нет

ТгЗ: 1 Нормальна работа насоса

v

Tgff 0 Отключить электродвигатель

Снижение ёиномическ. уровня

±.

влияние пластового газа

м

1 8 йчд &ЩОЩ &

Редактор Г. Гербер

Техред М.Моргентал

Заказ 3003ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

$ .

Ч

Корректор О Ципле