Устройство для автоматической периодической эксплуатации группы скважин

 

гп1 54670I

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеоа Советсних

Социалистических

Рос оублин (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.01.72 (21) 1741945/03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 14.03.77 (51) М Кa г E 21 В 43,00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 622.323(088.8) но делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. А. Али-заде, P. А. Багиров, В. В. Ильинчик, А. И. Чебарев и Д. Г. Али-заде

Азербайджанский институт нефти и химии имени М. Азизбекова (71) Заяви. гель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ

ЭКСПЛУАТАЦИИ ГРУП ПЫ СКВА)КИ Н

Изобретений относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам управления, используемым при эксплуатации скважин.

Известно устройство для автоматической периодической эксплуатации группы скважин, содержащее блок реле времени, накопления, блок выбора скважин, блок автоматического отключения скважин, датчики усилий реле управления двигателями станков — качалок.

Недостатком известного устройства является его неудовлетворительная, надежность работы.

С целью повышения надежности управления в предлагаемом устройстве блок автоматического отключения скважин выполнен в виде фильтра, соединенного со входом порогового блока, один из выходов которого непосредственно, а другой через генератор пилообразного напряжения и блок задания коэффициента заполнения насоса соединены со входом электронного ключа, подключенного к выходному блоку.

На фиг. 1 изображено устройство для периодической эксплуатации группы скважин, его блок-схема; на фиг. 2 — блок-схема блока автоматического отключения скважин по заданному коэффициенту заполнения насоса; на фиг. 3 — блок-схема генератора пилообразного напряжения; на фиг. 4 — блоксхема блока задания коэффициента заполнения насоса; на фиг. 5 — блок-схема блока защиты от помех; на фиг. 6 — графики работы устройства (а — n) .

Устройство содержит блок 1 выбора скважин, блок 2 реле времени накопления, бло 3 автоматического отключения, датчики усилий

4, реле 5 и блок 6 управления двигателем 7 станка-качалки. Блок 3 включает фильтр 8, соединенный со входом порогового устройства

9, генератор 10 пилообразного напряжения, 1о блок задания коэффициента заполнения 11, электронный ключ 12, блок 13 защиты помех и мультивибратор 14. Генератор 10 выполнен в виде зарядной цепочки КрСн с большей постоянной времени, обеспечивающей прямоли15 нейное нарастание напряжения. С целью синхронизации напряжения генератора пилы с напряжением с датчика усилий конденсатор

С, зашунтирован соединенным с выходом мультпвибратора 15 электронным ключем 16.

2р Блок задания коэффициента заполнения состоит из блока запоминания максимума 17, нагруженного на,потенциометр R, для установления коэффициента заполнения и сравнивающего устройства (блока) 18. Выходы блоков

25 17 и 18 соединены с выходом генератора пилы. Второй вход блока 18 соединен с выходом потенциометра К„ а выход — со входом электронного ключа 12. С помощью потенциометра

R„устанавливается U„„„;, то есть величина

30 коэффициента К„„, обеспечивающая отклю546701

3 чение всех скважин. Блок 13 защиты от помех выполнен из накопительной цепочки С1(р, соединенной с одним из выходов сравнивающего устройства (блока) 19, на второй вход которого подключен выход потенциометра Rp установления опорного напряжения U„. Причем выход блока 19 соединен со входом мультивибратора 14.

Устройство для автоматической периодической эксплуатации группы скважин работает следующим образом.

Контролируемую скважину подключают к реле времени накопления и к блоку отключения 3. В процессе откачки накопленной жидкости блок отключения по сигналу датчика

4 усилий определяет степень заполнения К,,„ насоса и сравнивает ее с установленной величиной Котк Если Кзап(Котк то блок 3 Выдает импульс на отключение двигателя 7. Импульс по линии связи поступает на реле 5, которое через блок 6 управления останавливает двигатель, вследствие чего начинается очередной период накопления, а блок 1 выбирает следующую скважину. Если в момент выбора период накопления данной скважины оказывается истекшим, то устройство посылает импульс, включающий двигатель станка-качалки для откачки накопленной жидкости.

Работа блока 3 автоматического отключения производится при поступлении с датчиков усилий сигналов, которые зависят от параметров насоса и имеют различные постоянные составляющие U, С целью надежного контроля за степенью заполнения насосов всех скважин датчики усилий подключены на вход порогового устройства 9 через фильтр 8, который сглаживает и устраняет постоянную составляющую 14 и пропускает перемещенную часть сигнала (фиг. 6б). В моменты изменения усилий па штоке выходное напряжение датчика меняет полярность относительно постоянной составляющей U<,. В результате происходит переключение порогового устройства 9, на выходе которого формируется импульс с крутыми фронтами (фиг. 6в). Длительность М этих импульсов показывает степень заполнения насоса, а задний их фронт соответствует началу хода плунжера вверх, то есть началу каждого качания станка-качалки. Задним фронтом импульсов (фиг. 6г), поступающих с порогового устройства 9, мультивибратор 15 кратковреме нно перебрасывается в другое состояние, приводящее к открытию электронного ключа

16, на который разряжается конденсатор С, момента поступления на вход мультивибратора очередного импульса от порогового устройства, и процесс повторяется.

Таким образом, на выходе конденсатора С, создается напряжение пилообразной формы с периодом, равным периоду качания Т„станка-качалки синхронно с напря>кением датчика усилий. При этом в блоке 17 запоминается напряжение 11„(фиг. 6д), которое пропорционально периоду качания, и подается на потенциометр R„, с помощью которого уста5

20 эi

З0

4

IIàâëèâàåòñÿ опорное напряжение UQ» пропорциональное промежутку времени ЛТ„соответствующему моменту прохождения плунжера при ходе вниз через заданный уровень заполнения К»<. Напряжение 11„„поступает на один из входов сравнивающего устройства 18, где происходит его сравнение с текущим значением напряжения пилы U,. В момент равенства 11,»;= U блок 18 вырабатывает кратковременные импульсы (фиг. 6е), которые поступают на вход электронного ключа 12, на второй вход которого в запирающем направлении поступают импульсы, изображенные на фиг. 6в, с выхода порогового устройства 9.

При уменьшении текущего значения коэффициента заполнения до заданной величины К„ запирающее действие импульсов, поступающих с порогового устройства 9, заканчивается для поступления импульсов с блока сравнения

18 (фиг. 6з). В результате импульсы с блока

18, проходя через ключ 12, поступают на вход конденсатора С„., при этом в блоке 19,происходит сравнение напряжения U,.„ñ опорным напряжением U„, (фиг. 6э), устанавливаемым с помощью потенциометра R,. Если коэффициент заполнения насоса достиг заданной величины, то импульсы порогового устройства 9, запирающие ключ 12, заканчиваются раньше, чем импульсы сравнивающего устройства 18 (фиг. 6 ж) . При этом последние проходят через ключ 12 на вход блока 13 и заряжают конденсатор С„. При появлении случайного импульса конденсатор С„не успевает зарядиться до величины U, и разряжается на сопротивления резистора R> до поступления следующегослучайного импульса. После откачки накопленной в скважине жидкости коэффициент заполнения насоса достигает заданной величины Ко»! и на конденсатор С,, регулярно поступают импульсы, показанные на фиг. 6з. Через несколько циклов качания станка-качалки конденсатор С„зарядится до напряжения 1!о„, вследствие чего сравнивающее устройство 19 выдаст импульс, показанный на фиг. 6к, который поступает на вход мультивибратора 14, посылающий через блок выбора импульс на реле управления 5, отключающего двигатель станка-качалки.

Таким образом, данное устройство позволяет повысить надежность автоматической эксплуатации группы скважин.

Формула изобретения

Устройство для автоматической периодической эксплуатации группы скважин, содержащее блок реле времени накопления, блок выбора скважин, блок автоматического отключения скважин, датчики усилий, реле управления двигателями станков-качалок, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности управления, блок автоматического отключения скважин выполнен в виде фильтра, соединенного со входом порогового

546701

I !

1 !

I —,аг!!

&Ол.Ь/ 11

1 Cn I

1 а Eg

0m &ил

ff &ому

Рг г Ф блока, один из выходов которого непосредственно, а другой через генератор пилообразного напряжения и блок зады ия коэффициента

I

I !

1

1

I

1

L заполнения насоса соединены со входом электронного ключа, подключенного к выходному блоку.

Г H ! ! г

546701

U г Q

Составитель Н. Туленинов

Редактор Л. Новожилова Техрсд 3. Тарасова Корректор Л. Брахнина

Заказ 248/3 Изд. № 180 Тираж 709 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, K-35, Раугпская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2