Устройство для получения и регистрации динамограмм штанговых глубинно-насосных установок
Изобретение относится к автоматизации нефтедобычи и позволяет обеспечить возможность автоматической регистрации динамограмм (ДГ) на бумажной ленте (БЛ) 35. Устройство состоит из передающей , прие.мно-преобразующей и регистрирующей частей. Передающая часть содержит датчики перемещения 1 и усилия 2, подключенные к смесителю 3. Приемно-преобразующая часть содержит разделяющие фильтры 4 и 5, мультинлексор 6. преобразователь 7 частоты в код, триггеры 8, 9 и 10, генератор 11 тактовых импульсов, элементы И 12 и 13, элемент ИЛИ 27, блоки элементов И 14, 15, 23 и 24 и элементов ИЛИ 25, блоки 16, 17 и 18 памяти, счетчики адреса 19 и 20, блок 21 сравнения, дешифратор 22, элемент НЕ 26 и преобразователь 28 кода в напряжение. Регистрируюн1ая часть состоит из чувствительного элемента 29 с пищущим органом 30, реле-включателя 31. приводного электродвигателя 32, приемного и подающего роликов 33 и 34, протягивающих БЛ 35. Принцип действия устройства основан на измерении сигнала усилия в моменты времени, соответствующие постояннь м приращением сигнала перемещения И хранения получаемых значений усилия . Для этого при регистрации на чувствительный элемент 29 поступают последовательно пары точек. Одна из точек принадлежит первой ветви ДГ при ходе .П1танг вверх, начиная с ее начала. Другая точка принадлежит второй ветви ДГ при ходе щтанг вниз, начиная с ее конца. На БЛ 35 формируется зaнJтpи.oвaннaя ДГ. 3 ил. i сл со to о со СО --J
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 E 21 В 43 00, 47 12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 40! 4687I22-03 (22) 08.01.86 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Азербайджанский институт нефти и химии им. M. Азизбекова (72) Т М. Алиев, Н. Т. Агагусейнов, Л. М. Рыскин и A. А. Тер-Хачатуров (53) 622.245 (088.8) (56) Алиев Т. М., Едуш В. Я., Тер-Хачатуров А. А. Двухкоординатные регистраторы для автоматической записи динамограммы. — 3a технический прогресс, 1962, № 10, сс. 1 — 6.
Авторское свидетельство СССР
¹ 211841, кл. Е 21 В 43/00, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
И РЕГИСТРАЦИИ ДИНАМОГРАММ
ШТАНГОВЫХ ГЛУБИННО-НАСОСНЫХ
УСТАНОВОК (57) Изобретение относится к автоматизации нефтедобычи и позволяет обеспечить возможность автоматической регистрации динамограмм (ДГ) на бумажной ленте (БЛ ) 35. Устройство состоит из передающей, приемно-преобразующей и регистрирующей частей. Передающая часть содержит датчики перемещения и усилия 2, ÄÄSUÄÄ1320397 A i подключенные к смесптсл|о 3. Приемно-преобразующая часть содержит разделяющие фильтры 4 и 5, мультиплексор 6. преобразователь 7 частоты в код, триггеры 8, 9 и 10, генератор 11 TBKToBhlx импульсов, элсмснты
И 12 и 13, элемент ИЛИ 27, блоки элементов И 14, 15, 23 и 24 и элементов ИЛИ 25, блоки 16, 17 и 18 памяти, счетчики адреса
19 и 20, блок 2! сравнения, дешифратор
22, элемент НЕ 26 и преобразователь 28 кода в напряжение. Регистрирующая часть состоит из чувствителыюго элемента 29 с пишущим органом 30, реле-вклк>чатсля
31, приводного электродвигателя 32, приемного и подающего роликов 33 и 34, протягивающих БЛ 35. Принцип действия устройства основан на измерении сигнала усилия в моменты времени, соответствующие постоянным прирагцением сигнала перемещения и хранения получаемых значс пгй усилия. Для этого при регистрации на чувствительный элемент 29 поступают последовательно пары точек. Одна из точек принадлежит первой ветви ДГ при ходе штанг вверх, начиная с ее начала. Другая точка принадлежит второй ветви ДГ прп ходе штанг вниз, начиная с ее конца. На БЛ 35 формируется заштрихованная ДГ. 3 пл.! 320397
10
Изобретение осп!осится к автоматизации нсфтслоб1,! п<, а имсш!О к динамомстрировянию ill I 31110Bhlx глубинно-насосных устаtl<)Boк !ШГНУ1 нефтяных скважин.
11слыо изобретения является обеспечение возможности автоматической регистра-! ши динямограмм 113 бумажной ленте.
Принцип действ(!я уст!)ойс1 B3 Основан на измер IIHH сигнала усилия в чом )HTI>I
f3pevtLlfII, соответствую)цис постоянным приращениям сигнала перемещения, и хранении получаемых значений усилия в такой после((овате fhllocTH, что llpH регистрации на чувствительный элемент однокоординатно)о ленточног0 с ll М О! Р;1;1111,1 II!) И ХОДЕ Н11 сн)Г, ВНИЗ IIHHH113ß С се кони(1. В результате на бумажной ленте ф О Р << И Р >> С 1 (51 3 3 П I Т P 1! Х О В и H I I 3 и Д i(f c! 1 0 Г Р 3 М— 11 и. На фиг. 1 приведена структура предлагясмогo у стройствя; на фиг. 2 — сигналы IIepeìetIkeíHÿ и усилия; на фиг. 3 (а, б) сфорч:!ровянная на бумажной ленте . 1инамо<рямма и ее фрагмент. Предлагаемое устройство состоит из передаю!цей, приемно-преобразующей и регистрирующей частей. Передающая часть содержит установленные на 111ГНУ датчики перемещения 1 и усилия 2, преобразуюп(ис сои встствующие вел ичи ны в ч асто гу им пульсов, liOcTvll31011!èõ в смеситель 3. IIpHevf iIo-преобразующая часть содер кит раздслякнцие фильтры 4 и 5, мультиплексор 6, преоорязователь 7 частоты в код, первый, второй и третий триггеры 8, 9 и 1!), генератор 1! тактовых импульсов, первый и второй элементы И 12 и 13, первый и второй блоки элементов И 14 и 15, первhilt, второй и третий блоки 16, !7 и !8 Iià1!5!Ти, Iiepâûé и второй счет !ики 19 и 20 адреса, блок 21 сравнения, дешифратор 22, третий и четвертый блоки элементов И 23 и 24, блок элементов И. 1И 25. -л vteiel Н1; 26, элсх! Снт И.)1И 27, преобразователь 28 КОда В 1131lp51)Kpl!ИЕ. 1 СГИСтр!(ру101llc!51 !с)С1Ь состоит из чувствительного элемснтя 29 с пишущим органом 30, реле-вк:почателя 31, приво;шог0 электродвигателя 32, приемного 33 и подающего 34 роликов, которые проTH I HBc! loT бум я )к ну !0 ileнт)> 35. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Частота, пропорциональная перемещению и усилию с датчиков 1 и 2, смешивается в смесителе 3 и поступает по линии B приемно-преобразующую часть íà pdB;Icляюшие фильтры 4 и 5. Фильтр 4 пропускает )юлосу частот датчика перемещения, фильтр 5 — полосу частот латчикя усилий. В началы!ый момент триперы 8 и 9 нахо15 IHTcH в единичном сосfoHIIHH, мультиплексОр 6 коммутирует к выхолу свой третий свободный вход. Счетчики 19 и 20 адреса обнулены. Счетчик 19 — суммиру!ощий, считает (о п, счетчик 20 — — рсверсивный, считает до 0,5 п и обратно. Г1о сигналу Пуск, поступающему на Г(-входы установки в «О» триггеров 8 и 9, последние сорасываются. Сигнал с выхода триггера 9 поступает на первый управляюи(ий вход мультиплексора 6, устанавливая его в первое положение, при котором выход фильтра 4 подключается к входу преобразователя 7 частоты в код. На выходе !юследнего формируются колы К S соответству!Ощие частотному сигналу с датчика перемещения. Эти коды сравниваются в блоке 21 сравнения с первым из обра)fiовым кодов Н3 первого блоки 16 памяти. В первом блоке пачяти хранится, Hdчиняя с II3÷3(iüffîãо адреса, набор и образцовых кодов равноквантованных значений сигнала перемещения. При равенстве кода текущего значения перемещения с первым образцовым кодом, соответствующим началу цикла качания, блок 21 сравнения выдает сигнал, переключающий мультиплексор 6 во второе положение, при котором коммутируется фильтр 5. Частотный сигнал усилия поступает в преобразователь, iipeобразуется в код К Р и через блок элементов И 15 по заднему фро!ггу сип(ала с блока 2! сравнения записывается в третий блок 18 памяти при том же состоянии адресного счетчика 19. Поскольку в блок сравнения теперь !юступает Кд Р, равенство нарушается, сигнал с выхода блока 21 сравнения переключает мультиплексор 6 в первое положение, при котором на вход преобразователя 7 поступает сигнал переме!цения с выхода филь гра 4. Одновреме(пю си<-налом с блока 21 сравнения через элемент ИЛИ 27 увеличивается на с.!ивицу содержимое первого счетчика 19 адреса. Вновь сравниB;IIoTc5I текущHc знячс «ия персме)цения с очередным образцовым кодоч и в момент равенства код значсflHя усилия зяписываETCH В ТрЕТИй )).10Ê Пс!;151тн 8 НО ядрЕCV, содержащемуся в сч<)тчике 19. Такие циклы повторяются 0,0 11 pclB. K<)l, 3 завис!.1вяется 0 5 п точек, т.с. половина всех точек динамограммы, счетчиком <9 адр(ся, отсчитывается половина адресов, !)о которы vl хр3Hÿòñÿ образцовые коды псреме!пения, и дешифратор 22 выдает сигнал, устанавливающий триггер 8 в единичное состояние. Вновь проводятся циклы сравнения Teêótlkffx значсний перемещения с образцовыми. но теперь в моменты равенства колы зна(ений усилия записываются во второй блок !7 памяти через блок элементов Vi 14 по 3;kpeсам, формируемым вторым с (етчиком 20 алреса. Счетчик 20 адреса работает в режиме суммирования. по kc÷HThIB3ÿ импульсы, поступающие с блока 21 сравнения, через 1320397 25 Формула изобретения элемент ИЛИ 27 и элемент И 13. После ввода второй половины точек динамограммы дешифратор 22 выдает сигнал, поступающий на счетный вход триггера 10 и перебрасываюший его в единичное состояние. Завершается этап ввода сигналов датчиков, начинается этап регистрации динамограммы. Сигнал с выхода триггера 10 устанавливает в единицу триггер 9, переключает в режим считывания информации блоки памяти 17 и 18, переключает в режим вычитания счетчик 20 адреса, а также разрешает поступление импульсов с тактового генератора 11 через элемент И 12. Кроме того, он вызывает срабатывание реле 31, включающего электродвигатель 32. Электродвигатель начинает вращать ведущий (приемный) ролик 33, начинается протяжка бумажной ленты 35 с подающего ролика 34. Сигнал с выхода триггера 9 устанавливает мультиплексор 6 в третье положение, при котором на выход скоммутирован свободный вход. После ввода динамограммы, т.е. после счета до п, счетчик 19 адреса переходит в нулевое состояние. Теперь в него начинают поступать импульсы с тактового генератора 11 через элемент И 12 и элемент ИЛИ 27. Одновременно импульсы с выхода элемента ИЛИ 27 поступают на вычитающий вход счетчика 20 адреса. Счетчики адреса ведут счет причем счетчик 19 считает от 1 до 0,5 и, а счетчик 20 — от 0,5 и до 1. Таким образом, из блоков 17 и 18 памяти одновременно вызываются коды пар точек, принадлежащих одной ординате динамограммы. Последовательность тактовых импульсов с генератора 11, имеющих форму меандра, поступает на входы третьего блока элементов И 23 и через элемент HE 26 — на входы четвертого блока элементов И 24. В течение импульсов с генератора 11 код точки динамограммы из второго блока 17 памяти через блок элементов И 23, блок элементов ИЛИ 25 поступает на преобразователь 28 кода в напряжение. Пропорциональное коду напряжение поступает на чувствительный элемент 29, преобразующий его в соответствующее положение пишущего органа 30. На протягиваемой бумажной ленте 35 прочерчивается короткая горизонтальная черточка, соответствующая выводимой точке динамограммы. В течение паузы между импульсами с генератора 11 из блока 18 памяти через блок элементов И 24 и блок элементов ИЛИ 25 на преобразователь 28 поступает код другой точки, принадлежащей этой же орди нате ди намограм м ы. Напряжениее с выхода преобразователя 28 поступает на чувствительный элемент 29 и вызывает перемещение пишущего органа 30 в соответствующее положение. На ленте 55 прочерчивается короткая горизонтальная черточка на уровне, соответствующем выводимой точке динамограммы. Таким образом, блоки элементов И 23 и 24 поочередно в течение одного периода импульсной последовательности генератора подключают блоки 17 и 18 памяти через блок элементов ИЛИ 25 к входу преобразователя 28 кода в напряжение. На выходе преобразователя поочередно формируются напряжения, пропорциональные кодам точек, принадлежащих верхней и нижней ветвям динамограммы. Циклы вывода пар точек повторяются 0,5 и раз. В результате на ленте формируется заштрихованная динамограмма. После этого пишущий орган приводится в начальное положение, формируя отметку нулевой линии, и лента протягивается еще в течение 0,5 и тактов генератора !1, т.е. еше на длину дина мограм м ы. Затем дешифратор 22 перебрасывает триггер 10. Размыкаются контакты реле 31, электродвигатель отключается, прекращается протяжка ленты. Регистрация динамограммы заверш ается. Устройство для получения и регистрации динамограмм штанговых глубпннонасосных установок, содержащее датч к перемещения и датчик усилия, подключеilные к смесителю, выход которого через линию связи подключен к входам разделительных фильтров, выходы которых соединены е первым и вторым входами мультиплексора, выход последнего соединен с входом преобразователя частота — код, блок памяти, дешифратор н генератор тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью автоматической регистрации динамограмм, устройство снабжено триггерами, элементами И, НЕ и ИЛИ, счетчиками адреса, блоком сравнения, преобразователем коднапряжение, блоками элементов И и ИЛИ, реле включения самописца и самописцем, при этом выход преобразователя частота— код соединен с первыми входами блоков элементов И и блока сравнения, выход которого соединен с вторыми входами блоков элементов И, с первым входом элемента ИЛИ и третьим входом мультиплексора, выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми входами первого элемента И и третьего блока элементов И непосредственно и через элемент НЕ с первым входом четвертого блока элементов И, выходы первого и второго блоков элементов И подключены к первым входам соответствующих блоков памяти, выходы KoTopblx соединены с вторыми входами третьего и четвертого блоков элементов И, выходы последних соединены с входами блока элементов ИЛИ, выход которого через преоб! 320397 с p ! (1 3рь> 2 Риг, 3 Составитель И. Назаркина Редактор Л. Г!овхан Тс «ðåä И. Верее Корректор И. Эрзейи Заказ 262Г)/3! Тираж 532 Подписное В14ИИГ(И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж--35, Раугнская наб., д. 4/5 Г!роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 разоватсль код — напряжение подключен к самописцу, при этом кнопка Пуск со 11lliloll;1 с К-входа»и первого и второго триггеров, ПР>!. >!Ой ВЫХОД II(. Pl)OI O ТР1!Г! ЕГ)а OE jII II!. II С IIopI3ûì 13х1)111)ч второго элемента И II тр»тьим входс)м первого блока элем енпгов И, инверсный выход первого триггера сосдипе с третьим входом второго олока:)лсмсптов И, первый I)Ilxo;I, дешифратора соединен с входом грстьего три!ч ера, выход 10 которого соединен с S-входом второго Tplll repa, с вторыми входами перво!о и второго блоков памяти, с вторым входом первого элемента И. с входом реле включения самописца и первым входом первого счетчика адt)еса, 13торой вход которо! о сос.1инен с выходом второго элемента И, а выход с третьим входом первого блока памяти, выход первого элс»сита И соединен с вторым входом эле»el!ra ИЛИ, выход которого подключен к входу второго счетчика адреса и к второму входу второго элемента И, выход второго счетчика àдреса соединен с входом дешифратора и третьим входом второго блока памяти непосредственно и через третий блок памяти — — с вторым входом олока сравнения, второй выход дешифратора соединен с S-входом первого триггера.
