Устройство для трубного телединамометрирования глубиннонасосных скважин Советский патент 1981 года по МПК E21B44/00 E21B17/00 

(54) УС1РОЙСТВО ДЛЯ ТРУБНОЮ ТЕЛЕДИНАМОЛШТРИРОВАНИЯ ГЛУБИННОНАСОСНЫХ СКВАЖИН Изобретение относится к нефтедобыче, а именно, к обработке трубных телединамограмм глубиннонасосных скважин. Известно устройство для снятия динамограммы работы насосных труб в скважине. Данное устройство выполнено в виде двух устанавливаемых между верхней муфтой насосных труб и устьевым фианцем дисков и размещенного между дисками П-образного крсжштейна с вырезами для устаисжки динамографа. Это обеспечивает возможность установки дннамографа между верхним фланцем эксппуаташ оннсй коясяны и верхней муфтой насосных гру€, что позволяет непосредственно снимать динамограмму работы насосных . Недостатком этого устройства является то, что дальнейшая обработка полученных ТРУ&1ЫХ динамограмм |фоизводится вручную, что требует большей затраты времени и является трудоемкой работой. Известно акже устройство телединамометр врования глубиннонасосных скважин, которое содержит датчик хода, формирователь напряжения вертикальной развертки теоретических динамограмм, коммутатар, датчик усилия и динамоскоп. Формирователь напряжения вертикальной развертки теоретических динамограмм в дан- . ном устройстве выполнен в виде последовательно соединенных фиксатора-ограничителя сигнала снизу, ограничителя сигнала сверху и усилителя. Это устройство работает следующим об разом. , получаемый на выходе датчика хода, одаоаременно поступает на вход формирователя нвнряженяя вертикальной развертки теоретических динамограмм и на горизонтальный вход динамоскопа. С помощью фвксатора-«граничителя снизу постоянная составяяюшая сигнала, получаемого на выходе датчика хода, выделяется я, хроме того, ограничивается снизу и поступает на вход ограничителя сигнала сверху. Далее ограниченный сверху и снизу сшгнал усиливается усилителем. Для сов- , мощения георегнческих и практических дннамограмм используется коммугагор. На выходы коммугатфа поступают сигналы с выхода датчика усилия и с выхода формирователя напряжения вертикальной развертки теоретических динамограмм 2. Недосгаткоы этого устройства явпяется то, что оно ограничивается только автоматизацией обработки телединамограмм штангового глубинного насоса, этим сужается его область применения. Цепь изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет автоматизации обработки трубных :аи- Намограмм. Поставленная цель достигается тем, чт в него введен инвертер, вход и выход которого соответственно подключены к выхо- ду ограничителя сверху и ко входу усилителя. На фиг. 1. приведена блок-схема предлагаемого устройства;на фиг, 2 - принципиальная схема устройства;на фиг. 3 -вре менные зависимости сигналов, получаемые на выходе датчика хода (фиг. За), фиксатора-ограничителя снизу (фиг. 36), ограничителя сверху (фиг.Зв) и инвертора (фиг. Зг); на фиг. 4 - трубная теоретическая динамограмма нормальной работы глубинного насоса (АВ-линия снятия с груб нагрузки от веса жидкости, БС-ход плунжера вверх, СД-линия восприятия тру нагрузки от веса жидкости, ДА-ход плунжера вниз, ОО - нулевая линия усилия); .на фиг. 5 - совмещение трубной теоретической динамограммы с телединамограммой на экране динамоскопа; на фиг.- 6 иллюстрация получения трубной теоретиче ской динамограммы АБСДА на экране динамоскопа S(-fe) - сигнад полученный на выходе датчика хода систем телединамометрирования, Р (-fc) - формированный из сигнала 5(4:) и далее инверт|фованный и усиленный сигнал, Р - усилия, действующие в верхнюю часть насосньйс труб, S ход полированного штока, Т - длительность одного периода сигнала хода, -t - время). YcTpQEcTBO содержит датчик 1 хода, фиксатор-ограничитель 2 снизу, фиксатор инвертор 4, усил огранйчитель 3 сверху, тель 5, коммутатор 6, датчик 7 усилия, динамоскоп 8. Сигнал 5(Ь), получаемый на выходе датчика 1 хода, одновременно поступает на вход фиксатора-ограничителя снизу 2 и на горизонтальный вход ОХ динамоскопа 8. С помощью блока 2 постоянная составляющая сигнала Sit) выделяется и роме того, огранвчивается снизу (фиг.Зб) я далее поступает на вход блока 3. На выходе блока 3 йолучается сигнал, ограичетный сверху и снизу (фиг.Зв). Далее тот сигнал инвертируется (фиг. Зг) блоом 4 и усиливается усилителем 5. Си1 нал5() (фйг.1) с вькода блока 1 подается на гориз(жтальный вход (ОХ), а сигнал Р (i) с выхода блока 5 подается через коммутатс 6 на вертикальный вход (ОУ) динамоскопа 8. В результате одновременного действия сигналов 5 (t) и P(t) электронный луч записывает трубную теоретическую динамограмл АБСДА (фиг.4). Одновременно по мере возрастания сигаала S(i) от точки Адо точки Б в течение времени О-З , сигнал Р (-t) уменьшается от точки А до точки Б (фиг. 6). Вследствие суммарного, т.е. горизонтального и в тикального действия сигналов S(l) и Р (t) на лучь динамоскопа, на ее экране вычерчивается линия АБ трубной теоретической динамограммы. Далее в течение времени 3-8 сигнал S(fe ) возрастает от точки Б до точки С, в то время как сигнал Р () за указанное время остается неизменным от точки Б до точки С. Вследствие суммарного действия сигналов 9(t) и Р (-t) на луч динамоскопа, в течение времени 3-8 на ее экране вычерчивается линия БС трубной теоретическс динамограммы. Аналогичным офазом в результате суммарного действия сигналов З(-Ь) и P(fe) на луч динамоскопа в тление времени 8-11 и 11-16 соответс венно на ее экране вычерчивается линия СД и ДА трубной теоретической динамограммы. На этом полный цикл Т получения труйюй теоретической динамограммы АБСДА заканчивается и начинается полный цшш. Для совмещения тес етических и практических труйагых динамограмм используется коммутат ч 6. На входы коммутатора 6 (фиат. 1) поступают сишал Р (-t) с вькода датчика усилия 7 и сигнал P(-fc) с Бькода усилителя 5. Коммутатор 6 с частотой 50 Гц подает сигналы Р (-t) и Р (t) на вертикальный вход ОУ динамоскопа 8. Таким офазом, на экране динамоскопа подучается трубиая теоретическая динамсяррамма, совмещенная в одинаковом масштабе с теледкнамограммой (фиг.5). С помощью к(жденсатора С (фиг.2) постоянная составляющая сигнала S(t) выделяется и далее днод Д ограничивает сигнал снизу, на уроюне прямого напряжения диода Д. Качения сопротивления R и параметры первого каскада усилителя выбраны таким офазом,;что этот каскад работает в режиме огранчения и ограничивает сишал S(-b) сверху. Второй каскад инвертирует, а третий каскад усиливает сигнал. Для ссгласования схемы с нагрузкой используется эмиттерный повтс итель. Вертикальный размер трубной теоретической динамограммы изменяется с помощью потенциометра Р. Расстояние линии БС от нулевой линии усилия 0-0 (фиг. 4) изменяется источником постоянного на«фяжения Е . Коммутирование трубных; теоретических динамограмм и телединам(эграмм осуществляется с помощью поляризованного реле Р. Для полу чения нулевой пинии усилия динамограмм, когда якорь реле Р находится между контактами 1 и 2, на вертикальный вход ОУ динамоскопа подается нулевой уровень На пряжения через сопротивления 1 . Ввиду того, что величина R значительно большая, то поэтому, когда якорь реле Р зам кает контакты 1 или 2, практически без потерь в сопротивлении Ry на вход ОУ динамоскопа подаются сигналы Р (4;) или Р (t). Реле Р питается от переменного напряжения 36, которое используется в системе телединамометрирования для пита ния датчика усилия и хода. Формула изобретения Устройство для трубного телединам -. метрнрования глубиннонасосных скважин, содержащее датчик хода, вьрсод которого подключен к одному входу динамоскопа и ко входу фиксатора-ограничителя снизу, выход которсяго подключен ко входу фиксатора-ограничителя сверху, коммутатор, два входа которого подключись сооТветст венно к вько,;ам усилителя и датчика усилия, а выход соединен с другим входом динамоскопа, отличающееся тем, что, с целью расширения функциейальных возможностей за счет автоматизации обработки трубньсс динамограмм, оно снабжено инв тдром, вход которого подключен к выходу фиксатора-ограничителя сверху, а выход - ко входу усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 227248, кл. Е 21 В 44/ОО, 1965. 2.Авторское свидетельство СССР № 560972, кл. Е 21 В 44/ОО, 1974 (прототип).

/Л. ./Л

V / ;

9

/ / i

/ / / /9 / Л1615Щ t3n nw 9 В 7654-52 1 S