Устройство для автоматического управления работой глубиннонасосной установки нефтяных скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к нефтедобыче, и может быть использовано для автоматического управления работой глубнннонасосной установки нефтяных скважин при испытании глубинных насосов .

Известно устройство для управления работой глубиннонасосной установки , содержащее блок управления электродвигателем станка-качалки, компенсатор с заполненной жидкостью, мерник для определения величины утечки жидкости между плунжером и цилиндром насоса, штуцер для поддержания в компенсаторе постоянного уровня и, давления 1.

Недост;атком известного устройства является то, что оно сложно, по конструкции. Кроме того, процесс управления работой глубиннонасосной установки и определения фактической производительности насосов в устройстве не автоматизирован.

Известно также устройство для автоматического управления работой глубиннонасосной установки нефтяных скважин, содержащее, датчик уровня жидкости, формирователь напряжения, блок ввода, блок индикации, блок управления, счетчик временного интервала, логический блок, первый блок памяти, выходной триггер и исполнительное реле. В известном устройстве к входам блока управления подключены выход формирователя напряжения и блока ввода, а выходы блока управления подключены к входам блока индикации, счетчика временного интервала, логического блока, первого бло10ка памяти и через выходной триггер к исполнительному реле, выход датчика уровня жидкости одновременно подключен к входам блока управления и выходного триггера, выход логичес15кого блока одновременно подключен к входам блока управления и первого блока памяти, а выходы первого блока памяти и временного интервала подключены к соответствующим

20 входам логического блока С

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет уменьшить величину утечки Jкидкocти между плунжером и цилиндром насоса, 25 что приводит к большим потерям лобычи нефти при эксплуатации глубиннонасосных скважин при различных режимах откачки жидкости.

Цель изобретения - повышение про30изводительности насоса путем уменьшения величины утечки жидкости между цилиндром и плунжером за счет определения фактической йеличины зазора между ними и выбора скважины с соответствующими параметрами.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком сравнения и вторым блоком памяти, где один из выходов блока управления подключен к входу второго блока памяти, выход Которого подключен к входу бло ка сравнения, другой вход которого подключен к соответствующему выходу логического блока, причем выход блока сравнения подключен к одному и входов блока управления.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 уровня жидкости, формирователь 2 напряжения, блок 3 ввода, блок 4 индика ции, блок 5 управления, счетчик 6 временного интервала, логический блок 7, первый блок 8 памяти, выходной триггер 9, исполнительное реле 10, второй блок 11 памяти, блок 12 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Для пуска устройства в блоке 3 ввода нажимается соответствующая кнопка испытания насоса. В этом случае с выхода блока 3 в блок 5 управления поступает сигнал об испытании данного насоса. Блок 5 управления вырабатывает сигнал о включении электродвигателя станка-качалки. Этот сигнал поступает на вход выходного триггера 9 и переключает его, в результате чего срабатывает исполнительное реле 10 и включает электродвигатель станка-качалки в сеть. Одновременно сигнал с выхода блока 5 управления поступает на вход счетчика б временного интервала. При этом импульсы с выхода формирователя 2 напряжения, пройдя через блок 5 ynpa ления, поступают на вход счетчика б временного интервала, т.е. счетчик б начинает подсчитывать время работы t станка-качалки.

Датчиком 1 определяется уровень жидкости, накапливаемой от утечки жидкости между цилиндром и плунжером испытуемого насоса. При достижении уровня жидкости заданной величины на выходе датчика 1 появляется сигнал, который поступает на вход выходного триггера 9 и переключает его, в результате чего обесточивается исполнительное реле 10 и отключается электродвигатель станка-качалки от сети. Кроме того, сигнал с выхода датчика 1 поступает в блок 5 управления, в результате чего последний вырабатывает сигнал, и содержимое счетчика временного интервала б,

т.е. значение t, передается в логический блок 7. Одновременно блок 5 управления вырабатывает сигнал, который поступает на вход первого б ка 8 памяти. При этом из первого блока 8 памяти передается в логический блок 7 .значение постоянной величины ЛУ, соответствующее объему жидкости при уровне, равном Н,д,д.

В логическом блоке 7 на основе зчения t и V определяется величина суточной утечки q жидкости между плунжером и цилиндром испытуемого насоса. Найденное значение передается из логического блока 7 в блок 8 памяти и в блок 4 индикации. Дале блок 5 управления вырабатывает сигнал , который опять поступает на вход первого блока 8 памяти. При этом из первого блока 8 памяти в логический блок , 7 передаются значения q и постоянных коэффициентов испытумого насоса. На основе этих данных в логическом флоке 7 определяется фактическая величина зазора между цилиндром и плунжером испытуемого насоса и через блок 5 управления передается в блок 4 индикации. Кроме того, с выхода логического блока найденное значение (f передается на один вход блока 12 сравнения, на другой вход которого с выхода второго блока 11 памяти передается двоичный код числа, соответствующего верхнему пределу первой группы посадки насосов, т.е. числу 70.

, то это означает, что испытуемый насос имеет первый номер группы посадки. При этом на выходе блока 12 сравнения появляется соответствующий сигнал, который через блок 5 управления передается в блок 4 индикации, и последний показывает фактическую, величину зазора rf и фактический номер группы посайдки насоса. Если (f770, то это означает, что испытуемый насос имеет второй или третий номер группы посадки. Для уточнения фактического номера группы посадки испытуемого насоса блок 5 управления вырабатывает сигнал , который поступает на вход второго блок 11 памяти, при этом с выхода второго блока 11 памяти на другой вход блока 12 сравнения передается двоичный код числа, соответствующего верхнему пределу второй группы посадки насосов, т.е. числу 120. Если (fiS 120, то это означает, что испытуемый насос имеет второй номер группы посадки. При этом на выходе блока 12 сравнения появляется соответствующий сигнал, который через блок 5 управления передается в блок 4 индикации, и последний показывает фактическую величину зазора cf и фактический номер группы посадки насоса. Если же то это означает, что используемый насос имеет третий номер группы посад1 и. При этом на выходе блока сра нения 12 появляется соответствующий сигнал, который через блок 5 управл ния перелается в блок индикации 4 который показывает фактическую вели чину зазора О и фактический номер группы посадки насоса. Далее из первого блока 8 памяти передаются в логический блок 7 значения суточный утечки q и постоянны коэффициент испытуемого насоса. На основе этих данных в логическом бло ке 7 определяется также фактическая производительность испытуемого насоса и передается в блок 4 индикаци Затем блок 5 управления вырабатывае сигнал, который поступает на вход выходного триггера 9 и переключает его, в результате чего срабатывает исполнительное реле 10, включает электродвигатель станка-качалки в сеть и все описанные выше оЛерации повторяются, т.е. производится испы тание следующего насоса. Таким образом, предлагаемое устройство автоматически определяет фактическую в&пичину зазора между ци линдром и плунжером испытуемого иасоса, уточняет номер группы посадки насоса и определяет фактическую вели чину производительности испытуемого насоса. На основе этих данных производится оптимальное распределение глубинных насосов на промысле в зависимости от свойств откачиваемой жи кости и параметров глубиннонасосной установки, что позволяет исключить потери добычи нефти и повысить производительность скважин. Предлагаемо устройство характеризуется высокой .эксплуатационной надежностью. изобретения Устройство для автоматического управления работой глубиннонасосной установки нефтяных скважин, содержащее блок управления, к входам которого подключены выход формирователя напряжения и блока ввода, а выходы блока управления подключены к входам блока индикации, счетчика временного интервала,логического блока, первого блока памяти и через выходной триггер - к исполнительному реле, выход датчика уровня жидкости одновременно подключен к входам блока управления и выходного триггера, выход логического блока одновременно подключен к входам блока управления и первого блока памяти, а выходы первого блока памяти и счетчика временного интервала подключены к соответствующим входам логического блока, отличающееся тем, что с целью повышения производительности насоса, в него введены блок сравнения и второй блок памяти, где один из выходов блока управления подключен к входу второго блока памяти, выход которого подключен к входу блока сравнения, другой вход которого подключен к соответствующему.выходу логического блока, причем выход блока сравнения подключен к одному из входов блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Пирвердян A.M. Гидромеханика глубиннонасосной эксплуатации, м.. Недра, 1965, с. 60-63. 2.Авторское свидетельство СССР о заявке О 2851029, кл. Е 21 В 43/00, 1979. .