Беспроводной динамограф для контроля работы скважинных штанговых насосов

Изобретение относится к области автоматизации скважинной добычи нефти и может быть использовано для диагностики состояния насосного оборудования и управления электроприводами скважин, эксплуатируемых глубиннонасосным способом. Динамограф устанавливается на станке-качалке и содержит последовательно соединенные датчик силоизмерительный и усилитель, подключенные к первому входу контроллера, со вторым входом которого соединен датчик перемещения, и радиоблок, соединенный с третьим входом контроллера. Дополнительно содержит формирователь питающего напряжения, к которому подключена приемная высокочастотная катушка. На основании станка-качалки установлен генератор высокочастотных колебаний и передающая высокочастотная катушка с возможностью передачи генерируемых высокочастотных колебаний на приемную высокочастотную катушку. Применение беспроводного динамографа для контроля работы скважинных штанговых насосов позволяет отказаться от использования соединительных проводов, аккумуляторных батарей, солнечных батарей, что повышает надежность, обеспечивает практически неограниченный ресурс непрерывной работы, высокие эксплуатационные характеристики. 1 ил.

 

Изобретение относится к области автоматизации скважинной добычи нефти и может быть использовано для диагностики состояния насосного оборудования и управления электроприводами скважин, эксплуатируемых глубинно-насосным способом.

Известен динамограф для контроля работы скважинных штанговых насосов, содержащий датчик усилия гидравлический с тензодатчиком давления и тензоусилителем, механизм силового подключения динамографа к канатной подвеске, датчик перемещения, снабженный пусковой кнопкой, расположенной на устье скважины и установленной с возможностью регулирования ее высоты (RU 2113619 от 20.06.1998).

Недостатками данного динамографа являются сложность конструкции гидравлического датчика усилия, невысокая надежность датчика перемещения из-за наличия пусковой кнопки, а также подключение датчиков усилия и перемещения к регистрирующим устройствам посредством соединительных проводов, которые подвержены частым обрывам из-за расположения датчиков на движущихся элементах конструкции станка-качалки и порывов ветра.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство динамометрирования скважинных штанговых глубинно-насосных установок, содержащее последовательно соединенные датчик силоизмерительный и усилитель, подключенные к первому входу контроллера, со вторым входом которого соединен датчик перемещения, интерфейс, связанный с первым выходом контроллера, и устройство управления и индикации, радиоблок, соединенный с третьим входом контроллера, и интерфейс, содержащий дополнительный разъем для подключения внешних устройств (RU 26087 от 09.07.2002).

Недостатком устройства является невозможность длительной автономной работы из-за использования в качестве источника питания аккумуляторной батареи, которую требуется периодически подзаряжать и заменять, для чего необходимо останавливать процесс откачки и демонтировать устройство.

Перечисленные недостатки обусловлены тем, что питание датчиков осуществляется либо по соединительным проводам, либо от аккумуляторных батарей, которые требуется периодически подзаряжать и заменять.

Для того чтобы обеспечить длительную автономную работу без соединительных проводов, в известном устройстве необходимо использовать альтернативные источники энергии, такие как солнечные батареи, электромагнитные генераторы, что усложняет конструкцию, увеличивает габариты, снижает надежность и эксплуатационные характеристики динамографа.

Технической задачей изобретения является повышение надежности и эксплуатационных характеристик динамографа за счет отказа от использования для питания соединительных проводов и аккумуляторных батарей.

Поставленная задача достигается тем, что в беспроводном динамографе для контроля работы скважинных штанговых насосов, устанавливаемом на станке-качалке и содержащем последовательно соединенные датчик силоизмерительный и усилитель, подключенные к первому входу контроллера, со вторым входом которого соединен датчик перемещения, и радиоблок, соединенный с третьим входом контроллера, согласно изобретению дополнительно содержатся формирователь питающего напряжения, к которому подключена приемная высокочастотная катушка, при этом на основании станка-качалки установлен генератор высокочастотных колебаний и передающая высокочастотная катушка с возможностью передачи генерируемых высокочастотных колебаний на приемную высокочастотную катушку.

На чертеже представлена схема беспроводного динамографа для контроля работы скважинных штанговых насосов, содержащего последовательно соединенные датчик 1 силоизмерительный и усилитель 2, датчик 3 перемещения, подключенные к контроллеру 4, радиоблок 5, приемную высокочастотную катушку 6 и формирователь 7 питающего напряжения, а также установленные на основании станка-качалки генератор 8 высокочастотных колебаний и передающую высокочастотную катушку 9.

Устройство работает следующим образом. При работе станка-качалки усилия, возникающие в точке подвеса штанг, передаются на датчик 1 силоизмерительный, сигнал с его выхода проходит через усилитель 2 и поступает на первый вход контроллера 4. Текущее положение точки подвеса штанг станка-качалки измеряется датчиком 3 перемещения и поступает на второй вход контроллера 4. Информация об усилии и положении передается в систему телемеханики посредством радиоблока 5.

Для питания устройства на основании станка-качалки установлен генератор 8 высокочастотных колебаний и передающая высокочастотная катушка 9. Генерируемые высокочастотные колебания принимаются приемной высокочастотной катушкой 6, подключенной к формирователю 7 питающего напряжения.

Таким образом, в предложенном устройстве обеспечиваются беспроводные передача информации и передача электроэнергии для функционирования динамографа. Отсутствие соединительных проводов к динамографу для передачи информации и подвода питающего напряжения повышает надежность и эксплуатационные характеристики устройства, так как соединительные провода являются самыми ненадежными и часто выходящими из строя элементами динамографов. При использовании для питания аккумуляторных батарей возникают эксплуатационные недостатки, вызванные необходимостью периодической их зарядки и замены, для чего необходимо останавливать процесс эксплуатации скважины. В отличие от устройств, где для питания используются солнечные батареи и системы из взаимоподвижных магнитов и катушек, данное устройство обеспечивает работу как в темное время суток, так и при остановленном станке-качалке. Следовательно, предложенный беспроводной динамограф для контроля работы скважинных штанговых насосов обладает высокой надежностью, практически неограниченным ресурсом непрерывной работы, а также высокими эксплуатационными характеристиками.

Беспроводной динамограф для контроля работы скважинных штанговых насосов, устанавливаемый на станке-качалке и содержащий последовательно соединенные датчик силоизмерительный и усилитель, подключенные к первому входу контроллера, со вторым входом которого соединен датчик перемещения, и радиоблок, соединенный с третьим входом контроллера, отличающийся тем, что дополнительно содержит формирователь питающего напряжения, к которому подключена приемная высокочастотная катушка, при этом на основании станка-качалки установлен генератор высокочастотных колебаний и передающая высокочастотная катушка с возможностью передачи генерируемых высокочастотных колебаний на приемную высокочастотную катушку.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для использования в объемных погружных скважинных насосах с механическим приводом и приспособлено для подъема жидких сред различной вязкости и различной степени механических примесей и газов.

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к скважинным штанговым насосам, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Скважинный штанговый насос с коротким поршнем содержит цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами, в котором установлен короткий поршень, снабженный набором металлических колец.

Изобретение относится к области насосного оборудования и может быть использовано для подъема жидкости с большой глубины. Скважинная насосная установка включает насосно-компрессорные трубы (нкт), плунжерный насос, содержащий цилиндр, плунжер, приводную штангу, всасывающий и нагнетательный клапаны и приводимый в действие приводом, включающим реверсивный электродвигатель, передачу винт-гайка качения с приводной штангой, размещенные в маслозаполненном корпусе, содержащем эластичную оболочку, демпферы, причем приводная штанга соединена с плунжером и уплотнена в корпусе.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к добыче скважинной жидкости на нефтяных месторождениях. Обеспечивает повышение эффективности добычи за счет возможности температурного воздействия на добываемую скважинную жидкость.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к добыче высоковязкой песчаной нефти, и может быть использовано для добычи любой пластовой жидкости из наклонно-направленных и горизонтальных скважин.

Группа изобретений относится к области добычи нефти и может быть использована для эксплуатации скважин, оборудованных электронасосами, в частности погружными центробежными электронасосами.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности для поочередной подачи на прием скважинного насоса нефти и воды при эксплуатации обводненных, высокодебитных скважин с высоковязкой нефтью, осложненных образованием высоковязкой водонефтяной эмульсии.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче текучих сред из глубоких скважин с применением глубинных насосов типа электроцентробежных насосов - ЭЦН.

Изобретение предназначено для использования в области машиностроения и нефтедобычи для перекачивания газожидкостной среды. Поршневой насос содержит корпус 1, внутри которого с образованием рабочей камеры 2 установлен поршень 3 с поршневым кольцом 4 или щелевым уплотнением 5.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и служит для повышения эффективности эксплуатации глубинных плунжерных насосов. В полость насоса и на приеме насоса помещают датчики измерения давления.

Изобретение относится к скважинной добычи нефти с применением вставных штанговых насосов. Запорный элемент всасывающего клапана выполнен в виде полусферы, закрепленной на стержне, подвижно установленном в направляющих втулках. Запорный элемент нагнетательного клапана выполнен в виде полусферы, жестко закрепленной на цапфе, соединенной со штоком. Седло нагнетательного клапана установлено на плунжере, плунжер выполнен с возможностью перемещения вдоль оси цапфы. На конце цапфы установлен центратор. Повышается эффективность и надежность работы насоса. 1 ил.

Изобретение относится к области добычи пластовых жидких сред. Скважинный насос имеет разъемный цилиндр (1), состоящий из полого верхнего цилиндра (2) гидрозащиты с уплотнительным устройством (5) и полого нижнего цилиндра (3) с всасывающим клапаном (25). Полый плунжер (4) имеет одинаковый диаметр наружной поверхности, снабжен в нижней части центрирующим башмаком (31), нагнетательным клапаном (26) и клеткой (28). Между боковой поверхностью плунжера (4), внутренней поверхностью рабочего цилиндра (3) под нижним уплотнением (7) и полостью рабочего цилиндра (3) образован зазор (33), сообщенный с внешней средой. Уплотнительное устройство (5) содержит верхнее и нижнее уплотнения (6, 7) на расстоянии между ними, в которых в цилиндрических втулках (8) размещены внешние и внутренние каскады (10, 11) уплотнений, грязесъемники (12, 13), верхнее и нижнее уплотнения (16, 17). Между уплотнениями (6, 7) образована замкнутая полость (18), заполненная смазывающей жидкостью, в которой размещены подшипники (22, 23) скольжения. Плунжер (4) снабжен хвостовиком (35), имеющим выступающие направляющие штифты (41) и каналы (36, 36а) для вывода откачиваемой жидкости. Хвостовик (35) размещен во внутренней полости переводника (42) и снабжен двумя замками, имеющими продольные пазы (46) и поперечные пазы (46) для размещения в них штифтов (41) хвостовика (35) для фиксации плунжера от продольного перемещения и вращения в его нижнем транспортировочном положении. Высокая технологичность при сборке, монтаже, спуске и удалении из скважины. Увеличен межремонтный период. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к скважинным штанговым насосам, предназначенным для скважинной добычи нефти с повышенной вязкостью и с высоким содержанием механических примесей. Цилиндр выполнен подвижным, а плунжер выполнен неподвижным. Запорный элемент всасывающего клапана связан с подвижным цилиндром и выполнен в виде полусферы, закрепленной на стержне. Стержень подвижно установлен в направляющих втулках. Запорный элемент нагнетательного клапана установлен на штоке. Повышается надежность работы. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к поршневым насосам, используемым для нагнетания жидкости с высоким давлением, например, при откачке воды или нефти из глубоких скважин. Насос содержит корпус с установленным в нем с образованием рабочей камеры поршнем, всасывающий и нагнетательный клапаны, каждый из которых выполнен с затвором и седлом для попеременного соединения рабочей камеры с всасывающим и нагнетательным трубопроводами, средства газовыпуска из рабочей камеры. Всасывающий трубопровод выполнен с возможностью соединения с резервуаром перекачиваемой жидкости. Седло всасывающего клапана расположено в верхней части мертвого объема рабочей камеры. Средства газовыпуска выполнены во всасывающем клапане в виде шунтирующих микроканалов, соединяющих рабочую камеру с всасывающим трубопроводом, с суммарным проходным сечением микроканалов, составляющим от 0,01 до 0,2% от площади седла всасывающего клапана, рассчитанной по его внутреннему диаметру. Обеспечивается простота и компактность конструкции насоса и его надежность при нагнетании жидкости с большими включениями газа в среде с высоким давлением, при быстром восстановлении подачи жидкости после прекращении поступления газа к насосу и возможность его подключения к всасывающему трубопроводу. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к штанговым насосам, используемым для поднятия высоковязкой нефти на поверхность. Насос содержит плунжерную камеру в форме полого цилиндра, соединенную в верхней части с колонной насосно-компрессорных труб, внутренний диаметр которых выполнен больше внутреннего диаметра плунжерной камеры. Цилиндрический плунжер соединен с колонной штанг и выполнен по диаметру плунжерной камеры. Нагнетательный клапан подвижно установлен на колонне штанг между упором, которым оснащена колонна штанг, и плунжером. Всасывающий клапан сообщен с затрубным пространством и размещен в надплунжерной части плунжерной камеры. Дренажный клапан сообщен с затрубным пространством и размещен в подплунжерной части плунжерной камеры. Ограничитель хода нагнетательного клапана выполнен в виде цанги, установленной в колонне насосно-компрессорных труб над плунжерной камерой. В устройство введен центратор, подвижно установленный на колонне штанг над нагнетательным клапаном и выполненный в форме тела цилиндрической формы, на внешней поверхности которого выполнены боковые наклонные проточки. Нагнетательный клапан выполнен в форме тела цилиндрической формы, средняя часть которого выполнена с меньшим диаметром с плавным переходом в верхнюю и нижнюю части. Ограничитель хода нагнетательного клапана в виде цанги выполнен с возможностью охвата средней части нагнетательного клапана. Центратор выполнен с диаметром, соответствующим диаметру верхней части нагнетательного клапана. В устройстве достигается повышение надежности. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано при добыче нефти. Штанговая насосная установка содержит цилиндр 1 с корпусом клапана 2, седлом 3 и упором седла 4 в своей нижней части. Колонна штанг 5 соединена с оправкой 6, вдоль тела которой выполнены продольные выборки-каналы 7 до опорного седла 8, размещенного внизу оправки 6. В верхней части оправки 6 выполнен упор 9. Выборки-каналы 7 предназначены для протока скважинной жидкости при открытом нагнетательном клапане. Оправка 6 проходит сквозь полый плунжер 10. На нижнюю часть полого плунжера 10 насажена втулка клапанная 11 с возможностью ограниченного продольного перемещения вдоль оправки 6. К нижней части оправки 6 присоединен шток 12 с наконечником 13 на нижнем его конце. Длина штока 12 равна или больше длины хода насоса. Шток 12 проходит сквозь внутреннюю полость сборки заборного стакана, содержащего запорный элемент 14, упор цанговый 15, расположенный в верхней части заборного стакана, и уплотнитель 16. Сборка заборного стакана (14, 15, 16) размещена в корпусе клапана 2. Нижняя часть запорного элемента 14 выполнена в виде наружной усеченной конической или сферической поверхности с возможностью герметичного взаимодействия с седлом 3. В верхней части корпуса клапана 2 выполнен уступ 17, диаметр которого меньше внутренних диаметров цилиндра 1, корпуса клапана 2 и выступов на внешней поверхности упора цангового 15. Снижается гидравлическое сопротивление в узле клапана, повышается надежность клапанов, расширяется техническая надежность ШНУ. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к способу эксплуатации дожимных насосных станций, содержащих центробежные сепараторные фильтры, на нефтяных месторождениях. Центробежный сепараторный фильтр содержит вертикальный корпус, имеющий центральную часть, по существу, цилиндрической формы и верхнюю и нижнюю части, по существу, полусферической формы, тангенциальный впуск текучей среды, содержащей нефть и частицы, подлежащие фильтрации, расположенный в верхней части корпуса, осевую трубу с выпуском отфильтрованной текучей среды, имеющую концентрическое расположение с корпусом и закрепленную в его верхней части, множество конусных пластин, расположенных вокруг осевой трубы друг под другом, причем основание конусных пластин направлено вниз относительно положения корпуса, выпуск удаленных из текучей среды частиц, расположенный в нижней части корпуса. При этом осевая труба выполнена непрерывной, а к ее нижнему концу, расположенному в корпусе ниже основания самой нижней из множества конусных пластин, но выше выпуска удаленных из текучей среды частиц, прикреплена перфорированная заглушка. При этом конусные пластины закреплены на осевой трубе в зафиксированном положении друг относительно друга и выполнены с основаниями различного диаметра, причем диаметр основания конусных пластин увеличивается в направлении от тангенциального впуска к выпуску удаленных из текучей среды частиц. Дожимная насосная станция содержит буферную емкость, узел сбора и откачки утечек нефти, резервуар для удаленных частиц, насосный блок, множество свечей для аварийного сброса газа и центробежный сепараторный фильтр. Способ эксплуатации дожимной насосной станции включает в себя этапы, на которых принимают текучую среду, содержащую нефть и частицы, подлежащие фильтрации, в буферную емкость, подают текучую среду в фильтр посредством соединительных труб, фильтруют текучую среду для отделения от нефти частиц, подлежащих фильтрации, посредством центробежного сепараторного фильтра, накапливают отфильтрованные от нефти частицы в резервуаре для удаленных частиц, нагнетают давление в насосном блоке для последующей транспортировки текучей среды, содержащей нефть, очищенную от частиц, подлежащих фильтрации, подают текучую среду, содержащую нефть, очищенную от частиц, подлежащих фильтрации, в транспортировочную сеть или сеть магистральных нефтепроводов. Техническим результатом является обеспечение стабильного потока текучей среды, а также возможность фильтрации частиц разного размера с равной эффективностью. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано для скважинной добычи нефти с повышенной вязкостью и высоким содержанием газа. В верхней части насоса расположены отсечной клапан и механическое уплотнение полого штока. Дополнительная нагнетательная камера соединена с основной нагнетательной камерой с помощью отверстий в клетке плунжера. Дополнительная нагнетательная камера образована внутренней поверхностью цилиндра и наружной поверхностью полого штока. Одна ее торцевая поверхность выполнена глухой, а второй торец образует клетка плунжера с отверстиями. Запорные элементы всасывающего и нагнетательного клапанов выполнены в виде полусферы, закрепленной на стержне, подвижно установленном в направляющих втулках. Повышается надежность работы насоса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть применено в гидротранспортных и энергетических системах, а также в водоснабжении. Устройство для подъема воды включает погружаемое тело водоподъемника и средства для осуществления его движения. Содержит корпус с всасывающим клапаном, в котором установлено это тело с образованием кольцевого зазора для подъема жидкости. Погружаемое тело имеет длину более его диаметра, но менее глубины наполнения водоема и диаметр от 0,5 до 0,95 диаметра корпуса. Его вес, с учетом веса столба жидкости воды над ним, больше выталкивающей силы воды, действующей на него при погружении. Погружаемое тело на верхнем торце дополнительно содержит жесткий перфорированный диск, на котором расположен сплошной диск из деформируемого материала с возможностью деформации или перемещения по вертикали вдоль оси симметрии тела. Устройство позволяет поднимать воду с уменьшенными энергетическими затратами за счет уменьшения длины тела вытеснителя. 2 ил.
Наверх