ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ПРАКТИЧЕСКОЙ ДИНАМОГРАММЫ ДЛЯ НОРМАЛЬНОЙ РАБОТЫ УШГН

УДК 622.276.057 Балтин Александр Анатольевич студент магистратуры машиностроительный факультет кафедра тепловые двигатели и установки, Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова Россия, г. Ижевск e-mail: aa.baltin@yandex.ru ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ПРАКТИЧЕСКОЙ ДИНАМОГРАММЫ ДЛЯ НОРМАЛЬНОЙ РАБОТЫ УШГН Аннотация: Основной задачей исследования являются разработка методики диагностирования состояния УШГН по результатам динамограмм. Ключевые слова: динамограмма, динамометрирование, автоматизированная система, установка штангового глубинного насоса, диагностика, нефтедобывающая промышленность. Baltin Alexander Anatolievich master student mechanical engineering faculty Department of Heat Engines and Installations, Izhevsk State Technical University named after M.T. Kalashnikov Russia, Izhevsk ESTIMATION OF THE PARAMETERS OF THE PRACTICAL DYNAMOGRAM FOR THE NORMAL OPERATION OF THE USP Abstract: The main task of the research is to develop a method for diagnosing the state of the SRPP based on the results of dynamogram. Key words: dynamometer chart, dynamometry, automated system, installation of a sucker rod pump, diagnostics, oil industry. Введение Добыча нефти при помощи УШГН (установки штангового глубинного насоса) является самый распространенный способ искусственного подъема нефти. Отличительная особенность УШГН состоит в том, что в скважине устанавливают плунжерный (поршневой) насос, который приводится в действие поверхностным приводом посредством колонны штанг [1]. 1 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 02/2021 http://tribune-scientists.ru К основным пре имуществам системы автоматизации следует отнести: увеличение межремонтного периода работ ы оборудования; автоматический вывод скважины на режим; повышение добычи за счет обеспечения работ ы ГНО в зоне оптимальной депрессии и снижения простое в; снижение роли человеческого фактора, а также затрат на ремонт и обслуживание оборудования, и затрат на закупку расходомеров. Для решения этой задачи существуют динамографы. Они подразделяются на два типа, межтраверсный замеряет нагрузку между траверсами, накладной замеряет изменение диаметра полированного штока. Динамометрия представляет собой измерение нагрузок, испытываемых штангами при эксплуатации УШГН. На рис. 1 динамометрия графически изображается с помощью динамограммы построенной в прямоугольной системе координат. Теоретическую динамограмму можно построить расчетным путем зная вес штанг, глубину скважины, плотность извлекаемой жидкости и силы трения [2]. Рисунок 1 угол наклона практической динамограммы для нормальной работы УШГН Рассмотрим оценку параметров практической динамограммы для нормальной работы УШГН Расчеты отклонений для нормальной работы УШГН определятся по ∆𝑦 ∆𝑦 фор муле: 𝑡𝑔𝛼= =>𝛼=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 ∆𝑥 ∆𝑥 ∆𝑦 𝑃𝑚𝑎𝑥−𝑃𝑚𝑖𝑛 3.95−1.42 = 𝑡𝑔𝛼= = =3.61=>𝛼=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔3.61=74.5° 0.7 ∆𝑥 ∆𝑥 3,33−1,21 𝑃𝑚𝑎𝑥−𝑃𝑚𝑖𝑛 ∆𝑦 𝑡𝑔𝛼= = =2,65=>𝛼=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔2,65=69,3° = 0.8 ∆𝑥 ∆𝑥 2 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 02/2021 http://tribune-scientists.ru = = = = = ∆𝑦 𝑃𝑚𝑎𝑥−𝑃𝑚𝑖𝑛 3,6−1.26 𝑡𝑔𝛼= = =3.12=>𝛼=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔3.12=72,2° ∆𝑥 ∆𝑥 0.75 ∆𝑦 𝑃𝑚𝑎𝑥−𝑃𝑚𝑖𝑛 3.75−1.03 𝑡𝑔𝛼= = =3.88=>𝛼=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔3.88=75.5° ∆𝑥 ∆𝑥 0.7 ∆𝑦 𝑃𝑚𝑎𝑥−𝑃𝑚𝑖𝑛 2.87−1.5 𝑡𝑔𝛼= = =3.42=>𝛼=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔3.42=73.7° ∆𝑥 ∆𝑥 0.4 ∆𝑦 𝑃𝑚𝑎𝑥−𝑃𝑚𝑖𝑛 3.83−1.47 𝑡𝑔𝛼= = =3.37=>𝛼=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔3.37=73.5° ∆𝑥 ∆𝑥 0.7 ∆𝑦 𝑃𝑚𝑎𝑥−𝑃𝑚𝑖𝑛 3.19−1.1 = 𝑡𝑔𝛼= =4.18=>𝛼=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔4.18=76.5° 0.5 ∆𝑥 ∆𝑥 Среднее значение по проделанным результатам угла наклона залипания клапанов получилось 73,6º. Проведены исследования по оценке интервала изменения угла наклона кривой к горизонтальной оси  участка восприятия нагрузки практической динамограммы нормальной работы. На рисунке 2 показаны границы изменения данного показателя. 78,00 76,00 74,00 а н о 72,00 л к а н 70,00 л о г У 68,00 66,00 64,00 1234567 Номер скважины Угол наклона участка восприятия нагрузки нижн гр верх гр Рисунок 2 Границы изменениям угла наклона кривой к горизонтальной оси участка восприятия нагрузки практической динамо граммы нормальной работы. Таким образом, предложена методика диагностирования состояния УШГН, в соответствии с которой необходимо определить верхнюю и нижнюю 3 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 02/2021 http://tribune-scientists.ru границу приведенного усилия на штоке и угла наклона залипанию клапанов при не котором отказе. Поскольку обрабатываются расчетные характеристики динамо грамм, то это позволяет осуществлять диагностику состояния глубинного насосного оборудования по формальным признакам динамограмм, непосредственно используя числовые значения. [4]. Разработана математическая модель прогнозирования отказов УШГН при помощи интервальных оценок результатов динаметрирования. Результаты моделирования позволяют алгоритмизировать процесс прогназирования отказов глубинно насосного оборудования, что позволит применять его в процессе автоматизации у правления работой УШГ Н. [3]. Полученные результаты могут быть использованы при разработке алгоритма оценки состояния насосного оборудования информационно- измерительной системы и в алгоритме работы автоматизированной системы управления УШГН. 1. Кудинов В.И. Основы нефтегазового дела. Учебн. для вузов. Ижевск, УГУ, 2004. 720 с 2. Программно-аппаратные комплексы для мониторинга, управления, метрологического обеспечения, анализа и диагностики работы скважин, оборудованных УШГН. [Электронный ресурс] // Режим доступа: URL: http://lib.glavteh.ru/materials/publication/programmno-apparatnye-kompleksy-dlya- monitoringa-upravleniya-metrologicheskogo-obespecheniya-analiza/ (дата обращения: 11.02.2021 г.). 3. Гилаев Г.Г. Диагностирование глубиннонасосных скважин динамометрированием. Ижевск: ООО «РА «Парацельс», 2008. 212 с. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 02/2021 http://tribune-scientists.ru Список литературы: 4