Устройство для автоматического управления глубинно-насосной установкой малодебитных нефтяных скважин

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано дляавтоматического управления работоймалодебитных нефтяных скважин,Целью изобретения является повышение точности работы устройства.На фиг. представлена блок-схемапредлагаемого. устройства; на фиг,2 -временные диаграммы дрейфа сигналадатчика усилий; на фиг, 3 - временные диаграммы сигналов, получаемыена выходах датчиков усилий и хода.На фиг. 2 и 3 приняты следующиеобозначения: 1511 - сигнал с датчика усилий;1 - сигнал с датчика хода;Т - длительность одного периодаработы глубинного насоса;г. - длительность между Пи 20И . , равная полупериодуТ2,- длительность полупернодовимпульсов датчика усилия; 25- длительность, изменяемая принезаполненни насоса жидкостью;11 " сигнал датчика усилий с вы.хода второго формироваТеля,Линии ПЕ и 0 К, 0 Е и 0 К,уровни фиксации сигнала П (С) на нулевом уровне снизу стабильного идрейфующего сигнала датчика усилий,линии Ж и Рфи 1: 35уровни фиксации сверху,Устройство содержит (фиг,1) датчик 1 усилий, аналоговый коммутатор2, второй формирователь 3 напряжения, датчик 4 хода, блок 5 определения момента максимума, блок 6 определения момента минимума, блок 7 управления, вторую схему 8 сравнения,первый формирователь 9 напряжения, схему10 совпадения, делитель 11, блок 12памяти, счетчик 13 длительности импульса датчика усилия, счетчик 14числа циклов работы насоса, счетчик 15числа циклов незаполненных насоса,триггер 16 и реле 17, входящие в блок 508 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 кчетвертому входу блока 7 управления.Датчик 4 хода подключен одновременнок 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 моментамаксимума подключен к второму входублока 7 управления, шестой выход которого подключен к третьему входуаналогового 2 коммутатора, Первыйформирователь 9 напряжения подключенк пятому входу блока 7 управления,Третий, четвертый и пятый выходы блока .7 управления подключены соответственно к входам последовательно соединенных счетчика 3 длительностиимпульса датчика усилий, счетчика 14числа циклов работы насоса и счетчика 15 числа циклов незаполнения насоса.Первые выходы счетчиков 13 - 15подключены к входам первой схемы 19сравнения. Выходы схемы 1 О совпадения соединены с вторыми выходами счет.чиков 14 и 15, Выходы блока 12 памяти подключены к вторым выходам блока7 управления и счетчика 13 длительности импульса датчика усилий, Выходблока 12 памяти подключен к третьемувходу делителя 11, Первый н второйвходы делителя 11 подключены соответственно к первому выходу блока 7 управления и третьему выходу счетчика13 длительности импульса датчика уси",лий, Выход делителя 11 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 1 О совпадения, другой ее выход подключен к шестому входу блока 7 управления, Выход триггера 16 соединен с реле 17.Устройство работает следующим образом, Сигнал П (1) 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 11 ГС на вход блока 6 Определения момента минимума, С момента появления мини" мума сигнала датчика 4 хода 11 з счетчиком 13 длительности импульса5 15607датчика усилий производится измерение длительности 1 до момента появления максимума сигнала датчика 4хода 11- сигнал на выходе блока5 определения момента максимума,Полученное значение й , равное половине одного периода работы насосатзаписывается в блок 12 памяти,ф10Счетчик 13 длительности импульсадатчика усилий обнуляется и начинается измерение длительности Г ,Сигналс датчика 1 усилий поступает одновременно через второй вход аналоговогокоммутатора 2 (на третьем входе которого сигнал с блока 7 управленияУ 17, разрешающий прохождение в блок6 определения минимума) на вход блока.6 определения минимума и вход второго формирователя 3 напряжения дляформирования импульсов с крутизнойпереднего и заднего фронтов, необходимых для прохождения через цифровыеэлементы. 25Как только сигнал П Гй) достигРнет своего первого локального минимума 11и момента П , заканчима 11вается измерение длительности,Из-,.мерение Г и , производится подсчетом импульсов частотой 50 Гц, которые заполняются в течение г. и Сосчетчиком 13 длительности импульсадатчика усилий.После подсчета длительности ь ве 35личины Со и С подаются в делительо11 где инициируется деление --Э Э. Второй схемой 8 сравнения производится сравнение полученного значения/ 7 с постоянной величиной А,оЕсли -- ( А, то это означает,1что насос работает с полным заполнением и уровень жидкости в затрубномпространстве еще не снизился до прие 45ма насоса, Поэтому в следующем циклеработы глубинного насоса продолжаютаналогичное измерение ь , определялоют отношение -- и сравнивают его 50гс постоянной величиной А,40 Формула изобретенияУстройство 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 соответстФЕсли ---А, то вторая схема 19 сравнения вырабатывает сигнал, 55 означающий, что возможно уровень жидкости в затрубном пространстве снизился до приема насоса, Для проверки достоверности с момента появления 97 6первого сигнала о снижении уровня жидкости до приема насоса блок 7 уп- равления 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 исчетчика 4. В случае, если число импульсов счетчика 15 меньше числа импульсов счетчика 14, то появлениесигнала о снижении уровня жидкостив затрубном пространстве до приеманасоса считается случайным, и блок 7управления восстанавливает схему висходное состояние. Начинается новыйцикл проверки. В случае, если числоимпульсов счетчика 15. равно числуимпульсов счетчика 14, то на выходесхемы 1 0 совпадения вырабатываетсясигнал, который переключает триггер16, 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 - 15числа импульсов, соответствующих заданному времени накоплений жидкости,на выходе первой схемы 19 сравнениявырабатывается сигнал, переключающийтриггер 16 в исходное состояние,срабатывает реле 17 и происходит запускдвигателя станка-качалки и цикл пов-,торяется.1560797 г.8 Составитель В.ДульнРедактор 1 О.Середа техред М,дидык Корректор Н.Король аказ 96 тираж 494 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,10 венно к шестому выходу блока управления, к выходу датчика усилий и входуформирователя напряжения, к выходудатчика хода и входу блока опредепения момента максимума, а выход ана-.логового коммутатора соединен с ахо- едом блока определения момента минимума.