Вдосконалення динамометричного методу та технічних засобів діагностування штангових глибинно-насосних установок для видобутку нафти

Abstract

Робота присвячена питанням вдосконалення динамометричного методу діагностування штангових глибинно-насосних установок. У зв’язку з цим проаналізовані типи дефектів ШГНУ та причини, що їх зумовлюють. Показано, що максимальної ефективності діагностування можна досягти за умови контролю причин, що зумовлюють дефекти ШГНУ, та параметрів технологічного режиму роботи свердловини. Для вирішення поставленого завдання було вдосконалено динамометричний метод діагностування ШГНУ. Розроблено методи автоматизованого діагностування ШГНУ з використанням перетворення Уолша та вейвлет-перетворення. Створено математичну модель коливних процесів колони НКТ, що дозволяє пов’язати їх характеристики із рівнем рідини в затрубному просторі свердловини Запропоновано метод визначення коефіцієнта тертя на основі розрахунку плунжерних динамограм. На основі проведених теоретико-експериментальних досліджень здійснена розробка системи діагностування ШГНУ та конструкції вставного давача навантаження. Проведена розробка функціональної схеми системи діагностування та принципових схем окремих її вузлів, а також програмного забезпечення для мікропроцесорних вузлів системи. Проведено метрологічний аналіз розробленої системи та первинного перетворювача.

Работа посвящена вопросам усовершенствования динамометрического метода диагностирования штанговых глубинно-насосных установок (ШГНУ). В связи с этим проанализированы типы и причины дефектов ШГНУ. Показано, что максимальной эффективности диагностирования можно достичь при условии контроля причин, которые приводят к появлению дефектов ШГНУ, а также параметров технологического процесса добычи нефти в скважине. В результате анализа существующих методов и технических средств установлено, что их применение не обеспечивает необходимой точности и достоверности диагностирования, и определены пути усовершенствования динамометрического метода диагностирования ШГНУ. Проведены экспериментальные исследования разработанных методов и системы диагностирования на скважинах НГДУ "Надворнаянефтегаз" и "Бориславнефтегаз", подтвердившие работоспособность системы и эффективность предложенных усовершенствований динамометрического метода диагностирования ШГНУ.

The work is dedicated to the improvement of dynamometering method for diagnostics of beam pump units. According to this, the defects of beam pump units and its causes have been analyzed. It was showed that maximum effectiveness of diagnostics can be achieved when monitoring causes of defects of beam pump units and parameters of operating practices of an oil well. To solve this task the dynamometering method for diagnostics of beam pump units was improved. The methods of automated diagnostics of beam pump units using Walsh and wavelet transforms have been developed. The mathematical model of vibratory motion of oil-well tubing was created, that allows to connect vibration characteristics with liquid level of a well. The method of determining constant of friction based on downhole dynagraphs calculation was offered. Basing on accomplished theoretical and experimental researches, the diagnostic system for beam pump units and load sensor have been worked out. The functional scheme of diagnostic system and schematic circuit of its units as well as software for microprocessor units have been developed. The metrological analysis of sensing device and diagnostic system was accomplished.