Повышение эффективности работы ШСНУ за счет своевременного распознавания неисправностей с помощью системы диагностики

• Автор: Сабиров, Альберт Азгарович
• Шифр специальности: 05.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 225 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
№
Введение
Глава. 1. Анализ неисправностей ШСНУ и их влияние на
эффективность работы оборудования
1.1. Классификация неисправностей ШСНУ и анализ их влияния на
эффективность работы оборудования
1.2. Анализ современных методов и средств распознавания
неисправностей ШСНУ
1.3. Анализ современного состояния теоретических основ распознавания неисправностей ШСНУ
1.3.1. Алгоритм, применяемый при диагностике и контроле
работы ШСНУ
Основные результаты и выводы по Главе
1.4. Постановка задачи исследования
Глава.2. Теоретические основы диагностики работы ШСНУ
2.1. Основные зависимости, описывающие рабочий процесс ШСНУ в нормальных условиях эксплуатации
2.2. Формализованное представление зависимости нагрузки на полированный шток от времени Р(4) при работе ШСНУ
2.3. Формализация зависимостей Р(Т), Р(з) при работе ШСНУ с
неисправностями
Основные результаты и выводы по Главе
Глава.З. Стендовые и промысловые исследования системы диагностики работоспособности ШСНУ
3.1. Стендовые испытания
3.1.1. Методика проведения стендовых исследований
3.1.2. Описание стендовой установки
3.2. Промысловые испытания системы диагностики
3.2.1. Методика промысловых испытаний
3.2.2. Проведение промысловых испытаний системы диагностики
работоспособности ШСНУ
Основные результаты и выводы по Главе
Глава.4. Технико-экономические показатели повышения эффективности работы ШСНУ с помощью системы диагностики работоспособности насосных установок
4.1. Технико-экономические условия повышения эффективности работы ШСНУ
4.2. Расчет экономической эффективности, предлагаемого способа оптимизации режима работы ШСНУ
4.3. Пример расчета экономической эффективности
Основные результаты и выводы по Главе
Основные результаты и выводы по работе

Литература.
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время развитие нефтедобывающей промышленности Западной Сибири в новых экономических условиях определяет необходимость в разработке и внедрении энерго и ресурсосберегающих технологий. Современное состояние нефтедобычи требует решения задач, связанных с оптимизацией работы ШСНУ и повышения производительности скважин в осложненных условиях эксплуатации, (высокая температура в забое, наличие механических примесей, повышенная кривизна ствола скважин, высокая обводненость продукций 80-90%, отложения органических и неорганических осадков и т.д)
Одна из сложных проблем, в Западной Сибири. Это исключительно наклонно направленные скважины, так как скважины строятся кустовым способом бурения, что вызвано снижением стоимости строительства скважин. В районах Западной Сибири отклонения забоя от точки начала бурения достигают 1200 метров по горизонтали, а угол наклона скважин к вертикали достигает 45-50 градусов.
Средняя кривизна ствола скважин для месторождений Западной Сибири составляет 23-27 градусов , доля наклонно-направленных скважин составляет 84% от общего числа.
В таблице. I. приведены данные по способам эксплуатации (4(9 .)
Таблица. 1.
Способ эксплуатации Фонд скважин (%) Затраты на ремонт (%)
Фонтанирующие 8
ЭЦН 29
ШГН 57
Г азлифт 4
Прочие 0
Всего
Из представленных данных следует, что наиболее распространенным способом добычи нефти являются штанговые скважинные насосы. Одновременно с ростом общего фонда скважин и особенно механизированного, значительно возростают затраты на их ремонт. При фонде скважин с УЭЦН менее 30% затраты на ремонт близки к затратами на ремонт скважин с ШСН, несмотря на почти вдвое большее их количество. Средняя стоимость ПРС по данным АО "Лангепаснефтегаз" на конец сентября 1997г. составила 45-60 миллионов рублей.

утечки в приемном и нагнетательном клапанах. При попадании I в диапазон возможных значений этой величины для данного момента состояния код номера ]-го класса поступает на блок индикаций, анализирующий соответствующее состояние оборудования.
Таким образом, использование метода Даламбера - Римана для расчета сигнала усилия на плунжере насоса по данным наземных измерений позволяет уменьшить погрешность
определения периода восприятия и снятия нагрузки. При этом повышается точность вычисления классификационного признака и, соответственно, достоверность диагностирования состояния ШСНУ по динамограммам.
Известен также метод разностной кривой для
диагностирования неисправностей по динамограмме[50].
Оперативное диагностирование должно обеспечить выявление основных видов неисправностей насосного
оборудования (НО) и, по возможности, количественную оценку степени неисправности с целью краткосрочного прогнозирования технического состояния НО. Как известно, динамограмма нормальной работы скважинного насоса обладает свойствами симметрии, также как и идеализированная динамограмма. На этом основан разработанный разностный метод идентификации динамограмм[50].
На рис. 1.10. показаны идеализированные динамограммы основных видов состояния НО, кроме обрыва штанг, прихвата плунжера, и их разностные кривые (РК). Разностные кривые образованы вычитанием кривой участка динамограммы при ходе штанг вверх из инвертированной кривой участка динамограммы при ходе штанг вниз, причем за нулевые уровни приняты начальные точки участков. Такое описание динамограмм
допустимо только при малой вероятности одновременного
возникновения и параллельного развития с одинаковой
интенсивностью двух и более неисправностей ПО, вызывающих симметричное изменение формы динамограммы, Замена динамограмм их разностными кривыми позволяет упростить прочие идентификации состояния насосного оборудования НО. Достаточный признак качественного состояния насосного оборудования- это место и направление отклонения разностной кривой, от нулевой линии. Практически этот признак удобно формировать как код последовательности участков разностной кривой, имеющих постоянный знак. Знак участка считается
положительным, если участок расположен выше нулевой линии и отрицательным в обратном направлении. В дальнейшем такой