Кто осуществляет расшифровку динамограммы

Обновлено: 04.07.2024

Правильная и своевременная диагностика работы глубиннонасосного оборудования позволяет добиться бесперебойного функционирования установки ШГН, обеспечить оптимальный режим отбора нефти из пласта, вовремя выявить нарушения в работе установки и выбрать рациональный метод их устранения, что положительно скажется на процессе добычи нефти из скважины и продлению межремонтного периода установки.

Содержание работы

Введение……………………………………………………………………………. 2
Динамометрирование. Общие сведения……………………………………………3
Динамографы, их виды и принцип действия………………………………………4
Простейшая теоретическая динамограмма нормальной работы УШГН……. 8
Динамограммы нормальной работы………………………………………………13
Образцы динамограмм работы УШГН с разными видами неисправностей…. 14
Заключение………………………………………………………………………….18
Список литературы………………………………………

Файлы: 1 файл

Динамограммы.docx

Динамометрирование. Общие сведения………………………………………… …3

Динамографы, их виды и принцип действия………………………………………4

Простейшая теоретическая динамограмма нормальной работы УШГН……. 8

Динамограммы нормальной работы………………………………………………13

Образцы динамограмм работы УШГН с разными видами неисправностей…. 14

В настоящее время основным техническим средством диагностирования установок скважинных насосов в процессе их эксплуатации остается динамометрирование. В нефтепромысловой деятельности этому вопросу уделяется первостепенное внимание, поскольку своевременное определение качественных и количественных показателей работы глубиннонасосного оборудования позволяет эксплуатировать скважины с наименьшими недоборами продукции и минимальными экономическими издержками.

Правильная и своевременная диагностика работы глубиннонасосного оборудования позволяет добиться бесперебойного функционирования установки ШГН, обеспечить оптимальный режим отбора нефти из пласта, вовремя выявить нарушения в работе установки и выбрать рациональный метод их устранения, что положительно скажется на процессе добычи нефти из скважины и продлению межремонтного периода установки.

ДИНАМОМЕТРИРОВАНИЕ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В процессе работы установки штангового глубинного насоса на трубы и штанги действуют разнообразные нагрузки:

1. Статические силы веса штанг, труб и столба жидкости.

2. Архимедова сила, действующая на штанги, погруженные в жидкость, и уменьшающая вес штанг.

3. Сила инерции движущихся масс штанг, столба жидкости и труб.

4. Силы упругости материала штанг, труб и столба жидкости.

Измерение нагрузок осуществляется специальным прибором, называемым динамографом. Динамограф — прибор, регистрирующий на специальном бланке изменение нагрузки на штанги за время насосного цикла.

Графическая зависимость нагрузки, действующей в каком-либо сечении штанг в течение насосного цикла (ход вверх — ход вниз) как функция перемещения этого сечения, называется динамограммой.

Изменение нагрузки, действующей на полированный шток за одно качание балансира станка- качалки, является результатом сложного взаимодействия большого числа различных факторов. Каждый фактор вызывает свойственное ему изменение нагрузки на полированный шток и соответствующим образом изменяет конфигурацию динамограммы.

Исследование работы штанговых глубиннонасосных установок динамографом выполняется с целью контроля режимов их эксплуатации, обнаружения нарушений в работе глубиннонасосного оборудования и выявления причин, вызывающих эти нарушения. Зная, как изменяется конфигурация динамограммы при тех или иных нарушениях в работе глубиннонасосного оборудования, можно распознать эти нарушения, не извлекая внутрискважинное оборудование на поверхность.

Динамограмма позволяет выявить качественные показатели работы глубиннонасосной установки: пропуски через нагнетательный и всасывающий клапаны, влияние газа, низкую и высокую посадку плунжера, прихват плунжера, утечку жидкости из труб и т.д.

По динамограмме можно определить и количественные показатели работы глубиннонасосной установки: величину нагрузки на полированный шток в любой момент его движения, амплитуду нагрузки, коэффициент подачи, ориентировочный дебит и др.

ДИНАМОГАФЫ, ИХ ВИДЫ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Динамограф — прибор, регистрирующий на специальном бланке изменение нагрузки за время насосного цикла. Существует много типов динамографов, но все они по принципу действия могут быть разделены на несколько классов: механические, гидромеханические, электрические, электронные и др.

Для динамометрирования штанговых глубиннонасосных установок в настоящее время используются электронные устьевые динамографы, реализующие измерительные системы двух классов:

  • стационарные (постоянный контроль);
  • нестационарные (оперативные измерения).

Основные объемы контроля состояния ШГНУ реализуются по традиционной технологии за счет оперативных исследований на основе нестационарных систем измерений.

Нестационарные системы динамометрирования используют прямые и косвенные методы контроля нагрузки и перемещения полированного штока.

В настоящее время практически все производители динамографов имеют своей номенклатуре динамографы, реализующие косвенные методы измерения.

Измерительные системы данного класса в основном ориентированы на относительные измерения. Это означает, что контролируется изменение параметра во времени, а не его абсолютное значение. К примеру, динамограф может измерить разность нагрузок между двумя точками динамограммы в тоннах, но не может измерить абсолютное значение ни в одной из точек динамограммы.

Динамограф работает по внутренней программе под управлением встроенного микропроцессорного контроллера, который синхронизирует работу всех элементов, осуществляет обработку информации с первичных датчиков, отображает режимы работы и результаты контроля на цифровом дисплее, заносит параметры и результаты измерений в долговременную память, а также обеспечивает связь с внешними устройствами (компьютер, визуализатор).

При контроле динамограмм динамограф устанавливается непосредственно на нерабочую часть полированного штока под траверсами подвески УШГН. В приборе используется метод пересчета изменения диаметра штока в изменение нагрузки штока с одновременной регистрацией перемещения штока, которое рассчитывается по показаниям встроенного в прибор акселерометра с расчетом периода качания балансира УШГН и длины хода подвески. В течение исследования данные, полученные с накладного датчика, обрабатываются и записываются в память. При обработке данных производится фильтрация, расчет нагрузки в зависимости от диаметра полированного штока, рассчитывается перемещение полированного штока, вычисляется максимальная и минимальная нагрузка на полированный шток, регистрируется темп качания балансира (кач/мин).

Основные положительные свойства накладных динамографов:

  • простота технологии и оперативность измерений;
  • надежность, обеспечиваемая отсутствием значительно нагруженных механизмов.

Однако косвенному методу контроля (соответственно накладному динамографу) присущи некоторые основные ограничения, которые не позволяют использовать накладные динамографы как универсальное средство для динамометрирования:

  • зависимость результатов контроля от геометрических размеров и физических свойств полированного штока;
  • невозможность контроля перемещений при невысоких темпах качания (около 3 кач/мин) из-за низкой разрешающей способности акселерометра;
  • контролируемые динамографом параметры чувствительны не только к измеряемым нагрузкам и перемещениям, но и к таким неконтролируемым параметрам, как невертикальность движения штока и его изгиб;
  • накладной динамограф контролирует относительные, а не абсолютные значения нагрузки на полированный шток, что, в свою очередь, не позволяет корректно произвести расчет максимальных и минимальных напряжений в колонне штанг.

Таким образом, мы видим, что косвенные методы динамометрирования, а значит, и накладные динамографы, имеют ряд особенностей, ограничивающих возможности их использования для контроля нарушений и оценки эффективности работы УШГН.

Прямые методы измерения подразумевают контроль абсолютных значений нагрузок на шток и его перемещения. По сравнению с косвенными методами, они потенциально имеют лучшие точность и разрешающую способность, так как в них проще реализовать независимость показаний от неконтролируемых факторов.

Динамографы с прямыми методами измерения не имеют недостатков накладных динамографов и обеспечивают эффективный контроль следующих дополнительных данных для интерпретации динамограмм:

  • повторных динамограмм после кратковременной остановки ШГНУ или долива дополнительной жидкости в межтрубное пространство;
  • статических нагрузок для построения линий веса штанг в жидкости и веса штанг с жидкостью;
  • дополнительный контроль проявлений утечек после остановки УШГН на графиках изменения статических нагрузок во времени.

Представленные недостатки не ограничивают возможности использования динамографов с прямыми измерениями как основного и даже универсального инструмента для решения задач динамометрирования УШГН.

Таким образом, основными преимуществами прямых измерений при динамометрировании являются:

  • контроль абсолютных значений нагрузок и перемещения штока;
  • выполнение всех видов контроля статических нагрузок, в том числе косвенного контроля наличия утечек;
  • исключение искажений динамограмм, связанных с изгибом штока, ударами в подвеске, инерционностью и температурной чувствительностью узлов измерительной схемы динамографа, а также низкой разрешающей способностью.

ПРОСТЕЙШАЯ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ДИНАМОГРАММА НОРМАЛЬНОЙ РАБОТЫ УШГН

Рассмотрим простейшие условия работы штангового глубинного насоса, которые характеризуются:

  • полной исправностью насосной установки;
  • абсолютной герметичностью;
  • отсутствием погружения под уровень жидкости;
  • полным заполнением дегазированной жидкостью;
  • отсутствием инерционных нагрузок;
  • отсутствием сил трения.

Соответствующая этим условиям динамограмма носит название простейшей теоретической динамограммы нормальной работы штанговой глубиннонасосной установки.

На практике получить такую динамограмму нельзя из-за невозможности полного соблюдения практически всех перечисленных условий. Несмотря на это, простейшая теоретическая динамограмма незаменима для интерпретации практических динамограмм.

Обработка динамограммы сводится к следующему:

1) на основании данных практической динамограммы строится простейшая теоретическая динамограмма нормальной работы (ПТДНР);

2) контур фактической динамограммы сопоставляется с контуром теоретической динамограммы;

3) сравнением динамограмм выявляются характерные отличия фактической динамограммы от теоретической;

4) по выявленным отличиям определяются осложнения в работе подземного оборудования;

5) исходя из определенных осложнений разрабатываются рекомендации по оптимизации работы УШГН.

Читайте также: