Устройство телединамометрирования глубиннонасосных скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B47/12 E21B43/00 

1

I Изобретение относится к нефтедобыче, а именно к телединамометрированию работы штанговых глубинионасосньЕС скважин.

Известно устройство телединамометри- рования глубиннонасосных скважин, которое содержит датчик хода, датчик усилия, динамоскоп, формирователь напряжения вертикальной развертки теоретической динамограммы, коммутатор, фиксатор-ограничитель снизу, ограничитель сверху и усилитель. Указанное устройство позволяет при получении телединамограммы скважины автоматически совместить с ней на экране динамоскопа теоретическую динамограмму нормальной работы насоса этой же скважины 1 .

Недостатком известного устройства является то, что оно имеет ограниченный диапазон работы, т.е. оно может быть использовано как локальное устройство, или же в сочетании с системами телединамометрировання.

Известно также устройство телединамометрирования глубиннонасосных сква-

жин, которое содержит пульт управлений, включающий блок истоппжов питания, блок генератора на 12 фиксированных частот, блок динамоскопа, релейный блок, блок сигиальнъгх-ламп, блок управления И линеГшый блок. От пульта управления отходят в восьми направлениях двухпроводные лшши связи. При этом по первой линии связи (по первому проводу) может быть выбрана первая группа телеячеек (12 теле1(чеек). По второй линии связи (по второму проводу) также может бьпъ выбрано до 12 телеячеек (вторая группа телеячеек), т.е. к каждому направлению может бьпъ подключено всего 24 телея 1ейки. Таким образом, одно устройство телединамометрирования позволяет осуществить централизованный контроль работы 192 скважин. JB указанном устройстве первая линия связи подключена к первым входам всех телеячеек первой и Еггорой групп, первые и вторые входы каждой телеячейки первой группы соединены между собой, а вторая линия связи подключена к третьим входам телеячеек цервой группы и к вторым входам теле- ячеек второй грутшы, вторые и ;третьи входы каждой телеячейки второй грутшы соедш ены между собой. Известное устройство работает следую щим образом. Для выбора нужной скважины в линию связи соответствующего направления посылается определенная частота. Это приводит к срабатыванию в телеячейке скважины реле выбора в цепи резонансного I контура, настроенного на эту частоту. Для набирания каждой из 24 скважин одт ного направления используется 12 фиксированных частот, так как каждая частота используется дважды, т.е. отдельно по первому проводу линия связи - земля для выбора первой группы телеячеек, и по второму проводу линия связи - земля для выбора второй группы телеячеек. Эти 12 фиксированных частот размешены в диапа зоне 7О-135О Гц и формируются блоком генератора фиксированных частот. После выбора телеячейки от пульта управления в первую линию связи подается напряжение питания 36 В частотой 50 Гц для питания соответствующих реле ячейки и датчика усилия и углового перемещения выбранной скважины. Выходные сигналы датчика усилия и углового перемещения п второму проводу линия связи - земля поступают в пульт управления. При этом выходное напряжемте датчика углового перемещения вьшрямляется и поступает в виде сигнала постоянного тока, а выходЙое напряжение датчика ус-илий - в виде сигиала переме1шого тока. В пульте уп- равлеюся эти сигналы разделяются фильтром и подаются на динамоскоп, на экране которого получается телединамограмма выбранной скважины { 1 Недостатком известного устройства является то, что оно имеет небольщой диапазон работы, т.е. оно не позволяет подключить к каждому направлению более чем 24 телеячейки. Поэтому часто в промысловых условиях, когда количество глубиннонасосных скважин в одном направлении дажэ на од1 скважину бывает болыие, чем указанное количество, то, если объем устройства телединамометрирования (192 скважины) позволяет, эту скважину подключают к линиям связи дру гого направления или же от пульта управ ления проводят в этом направлении допол нительную линию связи. А в общем случа когда количество подключаемых к устрой сггвам телединамометрирования глубиннонасосных скважин на промысле бьтает больше, чем объем устройства телединаометрирования, то в диспетчерском пункте приходится устанавливать еще одво, а иногда и несколько устройств теледина- ометрирования, что связано с большими материальными затратами и требует большой затраты времени на монтажные работы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повьииение эффективности устройства телединамомет рирования путем обеспечения возможности подключения к каждому направлению до i 48 телеячеек, т.е. удвоением общего количества подключаемых скважин к устройствам телединамометрирования. Поставленная цель достигается тем, что устройство телединамометрирования глубиннонасосных скважин, содержащее пульт управления, первую и вторую гиуппы телеячеек, первую и вторую линии СВ513И, при этом первая линия связи подключена к первым входам телеячеек первой и второй групп, первые и вторые входы телеячеек первой группы соединены между собой, а вторая линия связи подключена к третьим входам телеячеек первой группы и к вторым входам телеячеек второй группы, вторые и третьи входы телеячеек второй группы соединены между собой, снабжено блоком коммуташш и дополнительно третьей и четвертой группами телеячеек, причем первая линия связи подключена к вторым входам телеячеек третьей и к третьим входам теле- ячеек четвертой групп, вторые и третьи входы телеячеек третьей группы соединены между собой, а вторая линия связи подключена к первым входам телеячеек третьей и четвертой групп, первые и вто рые входы телеячеек четвертой группы соединены между собой, а первая и вторая линии связи соответственно подключены к входам блока коммутации, выходы KOTOpoibo подключены к пульту управлени51. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема телеячейки,Устройство содержит пульт 1 управления, первую 2 и вторую 3 группы телеячеек, блок 4 коммутации, третью 5 и четвертую 6 группы телеячеек, первую линию 11 связи; вторую линию Л2 связи, переключатель П, телеячейку Т, т.е. телеячейку Т1 1-й скважины, телеячейку Т2 2-и скважины и т.д. 59 I-la фиг. 2 также показаны репе А выбора; резонансный контур АТР-С телеячейки, сглаживающий фильтр , фильтр ЦР, . конденсаторы ,, диоды В. -В , датчик ДУ усилия, датчик ДУЛ углового перемещения. Устройство работает следующим образом. Для выбора любой телеячейкн из первой и второй групп переключатель П блока 4 коммутации переводится в положение 1-1 (фиг. 1). Далее для выбора любой телеячейки из первой группы с выхода Ы пульта 1 управления в первую линяю Л1 связи посылается соответствующая частота, на которую настроен резонансный контур АТР-С (фиг. 2) данной телеячейки. Поскольку первая линия Л1 связи одновременно подключена к входам 1 всех телеячеек первой группы, а входы 1 и 2 каждой телеячейки первой грутшы соединены между собой, то частота выбора поступает на резонансный контур АТР-С всех телеячеек первой группы. Однако срабатьшает реле А выбора только, одной теле51чейки из первой группы, резонансньй контур АТР-С которого настроен на дшщую частоту. После этого частота выбора отключается, и с выхода Ы пульта 1 управления в первую линию Л1 связи подается напряжение 36 В частотой 50 Г Так как реле А отпускает с замедле1ше м, то оно не успевает разомкнуть свои кон- такты и удерживается напряжением 36 В по цепи линия Л1 связи - вход 1 телеячейки - нормально открытый контакт . реле А - емкость С - диод В - обыотКй реле А - земля. Это же напряжение (36В) питает датчики телединамометрирования по цепи вход 1 - нормально открытый контакт реле А - емкость С вход 7 - первичные обмотки датчика ДУ усигаш и датчика ДУП угловых перемещений. Выход ДУ через вход 10 телеячейки .емкость нормально открытый контак реле А подсоединен к входу 3 телеячейки А выходы ДУП подключены к входам 8 и 9 телеячейки, т.е. к выпрямительному мосту со сглаживающим фильтром R.-C: и через фильтр Щ к входу 3 телеячейки. Вторая линия Л2 связи одновременно подключена к входу 3 всех телеячеек первой группы. Поэтому выходные сигналы датчика ДУ усилия и датчика ДУП угловых перемещений по второй линии Л2 связи поступают на вход .М пульта 1 управлениями на экране динамоскопа получается телединамограмма выбранной скважины. 176 В ormcaHHow выше случае выбора определенной телеячейки из первой группы, т.е. при посылке по первой лшши Л1 связи частоты выбора, эта же частота поступает я ва входы 2 всех телеячвек третьей группы. Так как входы 2 и 3 каждой телеячейки третьей группы соединены между собой, то посланная в первую линию Л1 связи определенная частота Для выбора соответст|щгкицей телеячейки из первой группы одновременно поступает и на резонансный контур всех телеячеек третьей группьи Далее аналогично первой группе из третьей группы также срабатывает реле выбора А одной телеячейки, резонансный контур АТР-С которого построен на да1Щ5гю частоту. Напряженке питания 36 В для питания реле выбора А теле ячеек и датчиков ДУ и ДУП подается с выхода пульта 1 управления в первую линию Л1 связи после снятия с этой линии частоты выбора телея 1ейки. Кроме того, поскольку питание репе А выбора всех телеячеек происходит по вхоДУ 1 телеячейки (фиг. 2), а входы 1 всех телеячеек третьей группы соединены со второй л1шией.Л2 с вязи,, где в данном случае отсутствует напряжение питания, то в первый момент ложно выбранная телеячейка из третьей группы после снятия частоты выбора оказывается отключешюй. так как на реле А выбора не поступает напряжение питания 36 В. С первой линией ЛЗ. связи соед1шены входы 1 всех телеячеек второй группы и входы 3 всех телеячеек четвертой группьи Поэтому в описанном вьопе случае выбора определенной телеяч ки из первой группы выбор телеячеек из Р и четвертой групп--г также исключается, Рассмотрим выбор телеячейки из второй группы. Для выбора любой телеячейки из второй группы с выхода М пульта 1 управления во вторую линию Л2 связи посьшается соответствующая частота, на которую настроен резонансный контур АТР-С данной телеячейки. Псюколысу вторая линия Л2 связи одновременно к входам 2 всех телеячеек --- - второй группы, а входы 2 я 3 каждой телеячейки второй группы соединены между собой, то частота выбора поступает на резонансный контур АТР-С всех телеячеек второй группы. Срабатывает реле А выбора только одной телеячейки из А выбора только одной телеячейки из второй группы, резонансный контур которого настроен на данную частоту. После этого частота выбора с второй линии Л2 связи отключается и с выхода N пульта 1 управления в первую линию Л1 связи подается напряжение 36 В частотой 50 Гц. Так как реле А выбора отпускаетс с замедлением, то оно не успевает ра- зомкнутЬ( свои контактной удерживается напряжение 36 В по вьшеуказанной цепи первая линия Л1 связи - вход 1 теле- ячейки - обмотка реле А выбора - земля. Аналогично вышеописанному выбору телеячейки из первой группы и в этом случае выходные сигналы датчиков ДУ усилия и ДУП угловых перемещений по второй линии Л2 связи поступают на вход М пульта 1 управлениями на экране динамоскопа получается телединамограм- ма выбранной скважины. В случае выбора определенной телеячейки из второй группы, так как при посылке по второй линии Л2 связи часто ты выбора, эта же частота поступает и на входы 1 всех телеячеек четвертой . группы. Так как входы 1 и 2 каждой телеячейки четвертой группы соединены между собой, то посланная во вторую линию Л2 связи определенная частота для выбора соответствующей телеячейки из второй группы одновременно постуна-ч ет и на резонансный контур АТР-С всех телеячеек четвертой группы. Далее аналогично второй группе из четвертой груп пы также срабатывает реле А выбора одной телеячейки, резонансный контур которого настроен на данную частоту. Однако, как было отмечено выше, напряжение питания 36 В для питания реле А выбора телеячеек и датчиков ДУ и ДУП подается с выхода N пульта 1 управления в первую линию Л1 связи после сня тия частота выбора теяеячейки с второй лшши Л2 связи. Поскольку питание реле А выбора всех телеячеек происходит по входу 1 телеячейкн, а входы 1 всех телеячеек четвертой группы соединены с второй линией Л2 связи, где в данном случае отсутст ет напряжение питания, то в первый момент ложно выбранная, телеячейка из четвертой группы, после с тяя частоты выбора оказывается отключенной, так как на реле А выбора не, Поступает напряжение питания. Таким образом, при положении 1-1 череключателн П блока К коммутации можно выбрать любую на 24 телеячеек первой я второй . Для выборе любой телеячейки из третьей и четвертой групп переключател П блока 4 коммуташян переводится в положенне 2-2, Далее выбор телеячеек из третьей и четвертой групп производит ся аналогично выбору телеячеек из перьвой и второй групп, т.е. при положении 2-2 переключателя П блока К коммутации. Для выбора оюбой из 12 телеячеек чет вертой группы в первую линию Л1 связи сначала посылается соответствующая частота выбора данной телеягаейки, а потом частота вьйора снимается и во вторую линию Л2 связи подается напряжение питания. Для выбора любого из 12 теле- ячеек из четвертой группы во вторую линию Л2 связи сначала посылается со- . ответствующая частота выбора данной телеячейки, а потом частота выбора снимается J и в эту же линию подается напряжение питания. Таким образом, при положении 2-2 переключателя П блока 4 коммутации можно вьйратъ любую из 24 теиеячеек из третьей и четвертой групп, Таким образом, при положении 1-1 переключателя П блока коммутации 4 можно вьгбрать 24 телеячейки первой и второй групп, а в положении 2-2 переключателя П блока 4 коммутации, также выбрать 24 телеячейки третьей и четвертой групп, т.е. данное устройств во позволяет к каждому направлению подключить 48 телеячеек, что в два раза больше, чем в известном устройстве, А это означает, что количество подклюнавмых скважин к устройству телединамо- метрирования также увеличивается в два раза и составляет 384 скважины. Испытания предлагаемого устройства псмказали правильность пришгапа его построения и высокую эксплуатационную , а кроме того, большую экономическую эффективность централизованного контроля работы г;чбиннрнасосн ых скважин с применением дайного устройства. Формула изобретения Устройство тепединамометрирования глубинноиасосных скважин, сооержащее пульт управления, первую и вторую груп- пы телеячеек, первую и вторую линия связи, при этом первая линия связи подключена к первым входам теле51чеек первой и второй групп, первые и вторые входы телеячеек первой группы соединены между собой, а вторая линия связи подключена к третьим входам телеячеек первой группы и к вторым входам телеячеек второй группы, вторые и третьи входы телеячеек второй грутшы со€ динены межtfy собой, отлкчаюшееся тем, 7ГО, с целью расширения функциональных возможностей и повышения эффективноста устройства, .оно снабжено блоком коммута шш и дополнительно третьей и четвертой группами телеячеек, причем первая линяя связи подключена к вторым зходам теле51чеек третьей и к входам телеячеек четвертой групп, вторые и третьи вхоаы гелеячёек тратвёйгруппьг соединены, межоу собой, а вторая Iassaa CBSWI подключена к первым входам телеячеек тре тьей и четвертой гргупп, первые и вторые

входы телеячеек четвертой группы соединены между собой, а первая и вторая ЛИНЕЙ связи соответственно подключены к входам блока коммутации, выходы которого подключены к пульту управления.

Источники информапни, принятые во внюъсание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР

№ 560972, кл. Е 21 В 43/00, 1974.

2.Алиев Т. М. н др. Информационные системы в нефтяной промъшшенности.

М,, .Недра , 1972, с. 175-179.

С