Розробка методу вібраційного контролю технічного стану штангових глибинно-насосних установок для видобутку нафти - Автореферат

ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ НАФТИ І ГАЗУ РОЗРОБКА МЕТОДУ ВІБРАЦІЙНОГО КОНТРОЛЮ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ШТАНГОВИХ ГЛИБИННО-НАСОСНИХ УСТАНОВОК ДЛЯ ВИДОБУТКУ НАФТИРобота виконана в Івано-Франківському державному технічному університеті нафти і газу Міністерства освіти і науки України. нафта видобуток вібраційний контроль Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Заміховський Леонід Михайлович, Івано-Франківський державний технічний університет нафти і газу, завідувач кафедри автоматизованого управління. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, доцент Копей Богдан Володимирович, Івано-Франківський державний технічний університет нафти і газу, професор кафедри нафтового обладнання; Захист відбудеться «31» жовтня 2000р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 20.052.03 при Івано-Франківському державному технічному університеті нафти і газу (76019, м.Так, динамометричний метод може застосовуватися лише у випадках, коли мають місце незначні спотворюючі збурення - мале число качань, невелика глибина свердловини та ін., а на точність оцінки стану ШГНУ при використанні ватметрографічного методу впливають додаткові спотворення ватметрограм, обумовлені кінематикою верстата-качалки (ВК), ступінню його зрівноваженості, характеристикою привідного електродвигуна ВК, величиною його завантаження, тощо. В той же час така діагностична інформація як вібрація, котра супроводжує роботу ШГНУ і обумовлена її кінематикою і конструктивними особливостями, не використовувалась для контролю її стану, хоча відомо, що певні види відмов призводять до зміни характеристики вібраційних процесів (діагностичних ознак), які супроводжують роботу ШГНУ. У звязку з цим розробка нових віброакустичних методів діагностування ШГНУ і модернізація загальноприйнятих, зокрема динамографічного, є актуальною задачею, яка має важливе народногосподарське значення. Тематика роботи є частиною планових науково-дослідних програм по розвитку нафтопромислового комплексу України і базується на результатах держбюджетних науково-дослідних робіт «Розробка теоретичних та методологічних принципів діагностики обладнання нафтогазового комплексу України», частина науково-дослідної теми 45/1 номер державної реєстрації в УКРНДІНТІ №01980005799 та «Діагностування стану технічних обєктів на основі обмеженої інформації про переміщення точок їх поверхні», частина науково-дослідної теми Д6-Ф, номер державної реєстрації в УКРНДІНТІ №0198U005799, де автор була виконавцем розділів, присвячених розробці методології діагностування ШГНУ. Роботи входять в координаційний план Міністерства освіти і науки «Наукові основи розробки нових технологій видобутку нафти і газу, газопромислового обладнання, поглибленої переробки нафти і газу з метою отримання високоякісних моторних палив, мастильних матеріалів, допоміжних продуктів і нафтохімічної сировини».Критичний аналіз сучасного стану методів і засобів контролю ШГНУ показав, що основним методом діагностування ШГНУ сьогодні залишається динамометричний, на основі якого розроблені різноманітні алгоритми розрахунку динамограм, та перерахунку їх, при необхідності, в плунжерні з використанням як стаціонарних, так і мобільних систем на базі ЕОМ, недоліком яких є висока вартість, складність в користуванні і обслуговуванні. Показано, що найбільш перспективними є методи вібродіагностики, особливість яких полягає у використанні в якості джерела інформації про стан ШГНУ характеристик КП, що супроводжують роботу установки і розповсюджуються по ШК як механічному каналі звязку та реєструються на гирлі свердловини. В звязку з чим не вивчена природа виникнення і розповсюдження коливань в ШК, не досліджені їх статистичні характеристики, не виявлені раціональні ДО стану ШГНУ, обумовлені впливом дефектів та ін., що стримує розробку методів і засобів діагностування її стану. В логічну модель входять основні конструктивні недоліки, а також монтажні і експлуатаційні дефекти (Q1 - втрата герметичності приймальної і нагнітальної частини; Q2 - абразивний знос клапана; Q3 - механічний знос клапана; Q4 - запізнювання посадки кульки на сідло клапана; Q5 - знос плунжерної пари; Q6 - збільшення зазору в плунжерній парі; Q7 - заїдання або прихват плунжера; Q8 - виривання насоса з замкової пружини; Q9 - висока посадка плунжера; Q10 - удар плунжера при ході вниз; Q11 - зміна характеристики видобуваємої рідини; Q12 - поломка пірїв якоря; Q13 - зазор між опорним кільцем і конусом; Q14 - незаповнення циліндра рідиною; Q15 - неякісне виготовлення деталей і недбалість збирання вузлів; Q16 - поломки в штангах; Q17 - поломка стакана; Q18 - відворот або злом клітки клапана; Q19 - відворот плунжера).

Основний зміст роботи