Устройство для автоматического управления глубинно-насосной установкой малодебитных нефтяных скважин

 

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для автоматического управления работой малодебитных нефтяных скважин. Цель изобретения - повышение точности работы устройства. Введение в устройство аналогового коммутатора (АК) 2, к входам которого подключены датчик 1 усилий и датчик 4 хода, при этом на управляющий вход АК 2 подводится управляющий сигнал троса 7 управления, а также подключение выхода АК 2 к входу блока 6 определения момента минимума позволяет повысить согласованность определения минимумов датчика 4 хода и датчика 1 усилий за счет повышения точности вводимых сигналов в АК 2 путем коррекции управляющим сигналом с блока 7 управления. 3 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SU„„3 560797 А 2 (51) 5 F 04 47 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ Q1

4Ь

4Р 3 сО вД

Фиа1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1423795

;(21) 4384628/25-29 (22) 08.12,87 (46) 30.04.90. Бюл. У 16 (71) Институт кибернетики АН АЗССР (72) А,В.Кушнарев (53) 621.65.01 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1423795, кл, F 04 В 47/12, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ГЛУБИННО-НАСОСНОЙ УСТАНОВКОЙ МАЛОДЕБИТНЫХ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для автоматического управления работой малодебитных нефтяных сква2 жин. Цель изобретения — повьппение точности работы устройства. Введение в устройство аналогового коммутатора (АК) 2, к входам которого подключены датчик 1 усилий и датчик 4 хода, при этом на управляющий вход АК 2 подводится управляющий сигнал троса

7 управления, а также подключение выхода АК 2 к входу блока 6,определения момента минимума позволяет повысить согласованность определения минимумов датчика 4 хода и датчика

1 усилий за счет повышения точности вводимых сигналов в АК .2 путем коррекции управляющим сигналом с блока

7 управления, 3 ил.

1560797

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для автоматического управления работой малодебитных нефтяных скважин.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства.

На фиг.! представлена блок-схема предлагаемого, устройства; на фиг,2— временные диаграммы дрейфа сигнала

:датчика усилий; на фиг, 3 — временные диаграммы сигналов, получаемые на выходах датчиков усилий и хода.

На фиг. 2 и 3 приняты следующие обозначения: f5

И вЂ” сигнал с датчика усилий;

Из — сигнал с датчика хода;

Т вЂ” длительность одного периода работы глубинного насоса;

t+ — длительность между ll „„ и

И „, равная полупериоду

Т

» °

2, t — длительность полупернодов импульсов датчика усилия; 25 — длительность, изменяемая при незаполненни насоса жидкостью;

IJ " сигнал датчика усилий с вы- хода второго формирователя.

Линии DF. и D,К„9 D F. и D„ F., уровни фиксации сигнала И,(й) на нуt левом уровне снизу стабильного и дрейфующего сигнала датчика усилий, а линии FK и Р,К,, F К и F„T уровни фиксации сверху, Устройство содержит (фиг,1) датчик 1 усилий, аналоговый коммутатор

2, второй формирователь 3 напряжения, датчик 4 хода, блок 5 определе- 40 ния момента максимума, блок 6 определения момента минимума, блок 7 управления, вторую схему 8 сравнения,первый формирователь 9 напряжения, схему

l0 совпадения, делитель 11, блок 12 памяти, счетчик 13 длительности импульса датчика усилия, счетчик 14 числа циклов работы насоса, счетчик 15 числа циклов незаполненных насоса, триггер 16 и реле 17, входящие в блок >О

l8 отключения двигателя станка-качалки, первую схему 19 сравнения, Датчик 1 усилий подключен одновременно к входам аналогового коммутатора 2 и второго формирователя 3 напряжения, выход которого подключен к четвертому входу блока 7 управления.

Датчик 4 хода подключен одновременно к входу блока 5 определения момента максимума и другому входу аналогового коммутатора 2, выход которого через блок 6 определения минимума подключен к третьему входу блока 7 управления, Выход блока 5 определения момента максимума подключен к второму входу блока 7 управления, шестой выход которого подключен к третьему входу аналогового 2 коммутатора, Первый формирователь 9 напряжения подключен к пятому входу блока 7 управления, Третий, четвертый и пятый выходы блока 7 управления подключены соответственно к входам последовательно соединенных счетчика !3 длительности импульса датчика усилий, счетчика 14 числа циклов работы насоса и счетчика 15 числа циклов незаполнения насоса.

Первые выходы счетчиков 13 — 15 подключены к входам первой схемы 19 сравнения. Выходы схемы 10 совпадения соединены с вторыми выходами счет. чиков 14 и 15. Выходы блока 12 памяти подключены к вторым выходам блока

7 управления и счетчика 13 длительности импульса датчика усилий, Выход блока 12 памяти подключен к третьему входу делителя 11, Первый н второй входы делителя 11 подключены соответственно к первому выходу блока 7 управления и третьему выходу счетчика

13 длительности импульса датчика уси",лий. Выход делителя ll через вторую схему 8 сравнения подключен одновременно к другому входу счетчика 14 числа циклов работы насоса и первому, входу блока 7.управления, Входы триг. гера 16 блока 18 отключения двигателя станка-качалки подключены к выходу первой схемы 19 сравнения и одному из выходов схемы !0 совпадения, другой ее выход подключен к шестому входу блока 7 управления, Выход триггера 16 соединен с реле 17.

Устройство работает следующим образом, Сигнал n,ie) с выхода датчика 4 хода поступает на вход блока

5 определения момента максимума и через аналоговый коммутатор 2 (на третьем входе которого сигнал из блока 7 управления У 16, разрешаю" щий прохождению сигнала И (e)) на вход блока 6 определения момента минимума, С момента появления минимума сигнала датчика 4 хода 1 счетчиком 13 длительности импульса

5 15607 датчика усилий производится измерение длительности до момента появления максимума сигнала датчика 4 хода U „„ — сигнал на выходе блока

5 определения момента максимума,Полученное значение и, равное половине одного периода работы насоса т записывается в блок 12 памяти, 2 э

Счетчик 13 длительности импульса датчика усилий обнуляется и начинается измерение длительности,Сигнал с датчика 1 усилий поступает одновременно через второй вход аналогового коммутатора 2 (на третьем входе которого сигнал с блока 7 управления

У 17, разрешающий прохождение в блок

6 определения минимума) на вход блока.6 определения минимума и вход вто- 20 рого формирователя 3 напряжения для формирования импульсов с крутизной переднего и заднего фронтов, необходимых для прохождения через цифровые элементы. 25

Как только сигнал П (t) достигР. нет своего первого локального минимума 11 „„ и момента П „„, заканчима 11 вается измерение длительности,Из-,. мерение t и . производится подсчетом импульсов частотой 50 Гц, которые заполняются в течение г. и С о счетчиком 13 длительности импульса датчика усилий.

После подсчета длительности ве35 личины t о и С подаются в делитель

<о

11 где инициируется деление ——

Э Э

Второй схемой 8 сравнения производится сравнение полученного значения

/ 7 с постоянной величиной А, te

Если — — (А, то это означает, 1 что насос работает с полным заполнением и уровень жидкости в затрубном пространстве еще не снизился до прие45 ма насоса, Поэтому в следующем цикле работы глубинного насоса продолжают аналогичное измерение ь, определяto ют отношение — — и сравнивают его 50

l с постоянной величиной А, 40

Формула изобретения

Устройство для автоматического, управления глубинно-насосной установкой малодебитных нефтяных скважин по авт.св. М 1423795, о т л и ч а ющ е е. с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно дополнительно содержит аналоговый коммутатор, третий, второй и первый входы которого подключены соответстte

Если — — — А, то вторая схема

19 сравнения вырабатывает сигнал, означающий, что возможно уровень жидкости в затрубном пространстве снизился до приема насоса, Для проверки достоверности с момента появления

97 6 первого сигнала о снижении уровня жидкости до приема насоса блок 7 управления запускает счетчик 14 числа циклов работы насоса, который начинает подсчет числа циклов работы насоса, и счетчик 15 числа циклов незаполнения насоса, подсчитывающий число циклов незанолнения насоса.

Содержимое счетчика 15 будет увеличено на 1, что будет свидетельствовать о качании с незаполненным насосом, По истечении восьми циклов качаний. схемой 10 совпадения сравнивается число импульсов счетчика 15 и счетчика !4. В случае, если число импульсов счетчика 15 меньше числа импульсов счетчика 14 то появление сигнала о снижении уровня жидкости в затрубном пространстве до приема насоса считается случайным, и блок 7 управления восстанавливает схему в исходное состояние. Начинается новый цикл проверки. В случае, если число импульсов счетчика 15 равно числу импульсов счетчика 14, то на выходе схемы 1 0 совпадения вырабатывается сигнал, который переключает триггер

16, в результате чего реле 17 отключает двигатель станка-качалки от сети, производится общий сброс и устройство переходит к выдержке заданного времени накопления жидкости, Выдержка времени накопления жидкости осуществляется счетчиками 13—

15, С первого формирователя 9 напряжения через блок 7 управления пропускаются импульсы. частотой 50 Гц, После подсчета счетчиками 13 — 15 числа импульсов, соответствующих заданному времени накоплений жидкости, на выходе первой схемы 19 сравнения вырабатывается сигнал, переключающий триггер 16 в исходное состояние,срабатывает реле 17 и происходит запуск двигателя станка-качалки и цикл пов-, торяется, )560797

Фиг.8

Фиг.Х

Составитель В.Дульнев

Техред N. Дидык Корректор Н,Король

Редактор 1О.Середа

Заказ 964

Тираж 494

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 венно к шестому выходу блока управления, к выходу датчика усилий и входу формирователя напряжения, к выходу датчика хода и входу блока опредепения момента максимума, а выход ана-. логового коммутатора соединен с входом блока определения момента минимума.