Учебный курс «Добыча нефти»
Динамометрирование глубинных установок.
В управлении процессом глубиннонасосной добычи нефти важнейшим источником информации о работе насоса являются данные динамометрирования, которые увязывают типоразмер спущенного в скважину оборудования, характеристику станка-качалки, глубину спуска насоса и динамический уровень, дебит скважины, обводненность и т.д.
Диаграмму нагрузки на устьевой шток в зависимости от его хода называют динамограммой, а ее снятие – динамометрированием ШСНУ.
Динамограмма работы штангового глубинного насоса представляет собой запись усилий. На практике используются динамограммы по перемещению точки подвеса штанг.
Приведем технические средства, применяемые для получения динамограмм:
гидравлический динамограф ДГМ конструкции Г.М. Мининзона,- это прибор, обеспечивающий достаточную точность динамограмм; он удобен в работе и портативен;
различные электронные системы динамометрирования, достоинством которых является возможность быстрого получения динамограмм непосредственно на устье с последующей расшифровкой на ЭВМ.
Принцип работы динамографа заключается в преобразовании нагрузки на подвеску колонны штанг в нагрузку, пропорционально действующую на записывающее устройство.
Динамограф состоит из силоизмерительной части и записывающего устройства. Записывающее устройство может быть как графическим, так и электронным.
В динамографе ДГМ-3 (рис.1) силоизмерительная часть состоит из мессдозы (11) и нижнего рычага (12), между которыми находится камера (9), заполненная жидкостью (водой или спиртом). Камера перекрыта резиновой или латунной мембраной.
Записывающее устройство ДГМ-3 выполнено в виде самописца, состоящего из подвижного столика (5), узла геликсной пружины (7), ходоуменьшителя и приводного механизма (3). На подвижной столик крепится диаграммная лента, а к свободному концу пружины присоединено перо (6).
Динамограф крепится между траверсами канатной подвески ШСНУ (13), а нить (1) приводного механизма прикрепляют к устьевому сальнику.
П
ри
работе ШСНУ действующая на подвеску
колонны штанг нагрузка передается через
мессдозу, нижний рычаг и нажимной диск
(10) на камеру с жидкостью. Давление в
камере передается по капиллярной трубке
(8) на геликсную пружину. Геликсная
пружина разворачивается, и перо чертит
линию на бумажном бланке диаграммной
бумаги. С помощью приводного механизма
столик движется пропорционально ходу
полированного штока по направляющим
салазкам (4). Таким образом, на бланке
получается развертка в виде параллелограмма.
В настоящее время наибольшее распространение получили электронные динамографы. Они позволяют контролировать больше параметров работы ШСН при динамометрировании и обрабатывать данные на ЭВМ.
Большинство электронных динамографов не требуют разгрузки полированного штока, что позволяет проводить работы с ними одному человеку. Единственным недостатком электронных динамографов является их высокая стоимость. Рассмотрим характеристику электронных динамографов на примере динамографа СИДДОС-автомат.
Динамограф СИДДОС-автомат (рис. 2) позволяет решить следующие задачи:
произвести оперативную диагностику работы подземного оборудования (утечки в клапанах и трубах, коэффициент заполнения глубинного насоса, посадка плунжера и др.);
вычислить плановый дебит скважины;
записать зарегистрированные динамограммы в энергонезависимую память блока регистрации, а затем перенести на компьютер;
обработать введённые данные на компьютере, сформировать и вывести отчёт на принтер со всей сопутствующей информацией;
построить теоретическую динамограмму по данным на скважину.
Функциональные преимущества динамографа СИДДОС-автомат:
автоматический режим работы со звуковой и световой индикацией, что позволяет одному оператору выполнить весь комплекс исследований по заранее выбранной программе;
наличие как цифровой, так и графической индикации с возможностью наблюдения результатов контроля (динамограмм) как в ходе исследования, так и непосредственно после его завершения;
визуальный просмотр зарегистрированных динамограмм непосредственно на скважине;
наличие независимого таймера-календаря реального времени в блоке регистрации;
информация, зарегистрированная динамографом, сохраняется в энергонезависимой памяти блока регистрации и не будет потеряна при отключении батареи питания.
В
едином корпусе динамографа СИДДОС-автомат
смонтированы электронный блок, датчик
перемещения, клавиатура управления,
графический и цифровой индикаторы
режимов и результатов измерения,
аккумулятор питания с повышенной
удельной емкостью, органы звуковой и
световой индикации.
Конструкция
динамографа СИДДОС-автомат
предусматривает оперативную замену и
использование датчиков нагрузки двух
типов:
1) междутраверсный датчик
ДН-10
(с нагрузочной способностью до 10
Тс)
с подъемными домкратами для монтажа
без разгрузки полированного штока;
2)
междутраверсный датчик нагрузки ДН-20
с повышенной нагрузочной способностью
(до 20
Тс)
без подъемных механизмов.
Рис.
2 Динамограф СИДДОС-автомат.
Отличительной особенностью динамографа СИДДОС-автомат является его моноблочное исполнение. При уменьшении массы и габаритов отсутствуют измерительные кабеля, это обеспечивает повышение надежности работы, удобство в работе и сокращение времени проведения исследований, повышение безопасности работ.
Работы по динамометрированию скважин с разгрузкой подвески колонны штанг должны производится не менее чем двумя операторами, один из которых имеющий более высокую квалификационную группу и опыт работы назначается старшим. Старший оператор находится на устье скважины и руководит работами. Остановка и пуск станка - качалки связанные с динамометрированием должны производится по команде старшего. Второй оператор во время проведения динамометрирования находится на площадке управления станка-качалки у ручного тормоза.
Перед динамометрированием необходимо включением и выключением станка - качалки проверить его исправность, а именно:
исправность пускового электрооборудования;
надежность тормоза;
исправность канатной подвески.
Канатная подвеска не должна иметь оборванной пряди каната. Работы следует прекратить, если 5 % проволок на шаге свивки каната повреждены. Траверса канатной подвески не должна доходить до головки сальникового устройства фонтанной арматуры 200 мм. В случае если траверса канатной подвески спускается ниже, то работы по снятию динамограмм ЗАПРЕЩАЮТСЯ. При динамометрировании автоматизированной скважины управление станком- качалкой следует перевести на ручной режим. При снятии динамограмм на скважинах с высокой фонтанной арматурой необходимо пользоваться переносными площадками.
Для снятия динамограмм необходимо использовать тарированный прибор. Динамограф тарируется не реже, чем 1-1.5 раза в месяц. Если динамограф неисправен его следует сдать в ремонт.
Динамометрирование проводят следующим образом:
Станок-качалку останавливают при ходе вниз и закрепляют ручным тормозом, причем траверсы канатной подвески не должны доходить до нижнего положения 300-350 мм.