Классификация аналоговых информативных параметров сигналов динамографов штанговых глубинно-насосных установок

Алексей Петрович Ильин; Георгий Владимирович Миловзоров; Алексей Георгиевич Миловзоров

doi:10.22213/2410-9304-2024-3-4-9

Авторы

А. П. Ильин ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
Г. В. Миловзоров Сарапульский политехнический институт (филиал) ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
А. Г. Миловзоров Удмуртский государственный университет

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2024-3-4-9

Ключевые слова:

информативный параметр, штанговый глубинный насос, скважина, динамограмма

Аннотация

В механизированной добыче нефти основным способом диагностирования штангового глубинного насоса является динамометрирование. Его популярность обусловлена тем, что позволяет без остановки эксплуатации скважины определять дефекты оборудования и контролировать эффективность режима эксплуатации глубинно-насосного оборудования. Динамометрирование представляет собой процесс измерения нагрузок, воспринимаемых полированным штоком в процессе эксплуатации скважины. Разделяют теоретическую и практическую динамограммы. Простейшая теоретическая динамограмма нормальной работы описывает изменение нагрузки на полированный шток без учета сил трения и инерционно-динамических нагрузок. Практическая динамограмма представляет собой замкнутую, как правило, непериодическую кривую с переменной амплитудой. В процессе обработки результатов динамометрирования существуют различные методы, которые эволюционируют по мере развития возможностей вычислительной техники. Большую популярность приобретают методы с использованием нейросетевых технологий, которые позволяют автоматизировать процесс обработки динамограмм. Они основаны на выделении некоторых параметров практических динамограмм с последующей их статистической обработкой. Для их развития необходимо разработать эффективные алгоритмы обработки результатов динамометрирования. С этой целью в данной работе проведен анализ аналоговых информативных параметров сигналов динамометров. В ходе исследования установлено, что состояние клапанных узлов штангового насоса влияет на значения углов наклона участков восприятия и снятия нагрузки практической динамограммы, величины смещения первой амплитуды от вертикальной оси, а также на количество колебаний изменения нагрузки. По величинам, связанными с амплитудами, полупериодами и их попарными отношениями, можно косвенно определить влияние сил трения в подземной части глубинно-насосного оборудования, количество асфальтосмолопарафиновых отложений во внутренней части насосно-компрессорных труб.

Биографии авторов

А. П. Ильин, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

кандидат технических наук, доцент кафедры «Тепловые двигатели установки»

Г. В. Миловзоров, Сарапульский политехнический институт (филиал) ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

доктор технических наук, профессор

А. Г. Миловзоров, Удмуртский государственный университет

кандидат технических наук, доцент кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин»

Библиографические ссылки

Ларин М. Ю., Волков А. Н. Применение нейронной сети в системе управления для оптимизации производительности группы штанговых глубинных насосов с мехатронным приводом с неодинаковыми циклами при ограниченной пиковой потребляемой мощности // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2023. № 3. С. 72-80. DOI 10.37882/2223-2966.2023.03.24. EDN QPRJRB.

Латыпов Б. М., Гумерова В. И. Совершенствование системы контроля состояния скважинной штанговой глубинной насосной установки на основе нейросетевых технологий // Нефтегазовое дело. 2022. Т. 20, № 6. С. 155-164. DOI 10.17122/ngdelo-2022-6-155-164. EDN IHNWIR.

Автоматизированная система интерпретации отклонений по динамограммам на основе средств машинного обучения при эксплуатации скважинных штанговых насосов / М. Г. Волков, Д. В. Сильнов, А. С. Топольников [и др.] // Нефтяное хозяйство. 2021. № 4. С. 102-105. DOI 10.24887/0028-2448-2021-4-102-105. EDN ALBCOR.

Разработка интеллектуальной станции управления для установок штанговых глубинных насосов / М. Г. Пачин, А. Н. Яшин, А. С. Бодылев, М. И. Хакимьянов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333, № 3. С. 68-75. DOI 10.18799/24131830/2022/3/3465. - EDN VYSPNQ.

Хомутов А. С., Муравьев В. В. Выявление дефектов цилиндра глубинно-штангового насоса после ионного азотирования // Интеллектуальные системы в производстве. 2023. Т. 21, № 2. С. 16-26. DOI 10.22213/2410-9304-2023-2-16-26. EDN TIHDED.

Выявляемость дефектов муфт насосно-компрессорных труб магнитным, вихретоковым и ультразвуковым многократно-теневым методами контроля / О. В. Муравьева, В. В. Муравьев, М. А. Синцов, Л. В. Волкова // Дефектоскопия. 2022. № 4. С. 14-25. DOI 10.31857/S0130308222040029. EDN BLAXOE.

Останина А. Е., Широков А. А. Вибрационная диагностика штангового глубинного насоса с применением искусственных нейронных сетей // Инновационные технологии: теория, инструменты, практика. 2019. Т. 1. С. 66-70. EDN MXZSCN.

Рзаев А. Г., Алиев Я. Г., Резван М. Г. Интеллектуальный межтраверсный месдозный динамограф штанговых глубинно-насосных установок // Измерительная техника. 2023. № 10. С. 49-55. DOI 10.32446/0368-1025it.2023-10-49-55. EDN TBYKVY.

Тимашев Э. О., Уразаков К. Р. Оптимизация режима эксплуатации установок скважинных штанговых насосов на основе количественного анализа динамограмм // Нефтяное хозяйство. 2022. № 6. С. 38-41. DOI 10.24887/0028-2448-2022-6-38-41. EDN QOBYML.

Определение технического состояния элементов установок штанговых скважинных насосов по результатам ваттметрографирования / Н. Н. Софьина, Д. И. Шишлянников, С. А. Фролов, С. Н. Кривощеков // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2020. № 3 (117). С. 21-26. DOI 10.33285/1999-6934-2020-3(117)-21-26. EDN TBPPAA.

Яшин А. Н., Хакимьянов М. И. Уравновешенность установок скважинных штанговых насосов на основе анализа ваттметрограмм // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332, № 8. С. 36-44. DOI 10.18799/24131830/2021/8/3303. EDN ABZCLV.

Methods for Monitoring and Diagnosing the State of Sucker-rod Pumping Equipment / M. Chazhabayeva, A. Bukayeva, Sh. Zhumagazieva [et al.] // Труды университета. 2023. No. 1 (90). P. 171-176. DOI 10.52209/1609-1825_2023_1_171. EDN MUGOZK.

Анализ на технологичность конструкции коленчатого вала плунжерного насоса НТП-175, производимого на ПАО "Ижнефтемаш" / В. Р. Брик, Е. В. Бухарин, А. М. Долганов, С. Д. Кугультинов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2023. Т. 26, № 4. С. 71-76. DOI 10.22213/2413-1172-2023-4-71-76. EDN TYLQDW

Формирование остаточных напряжений в цилиндрах глубинно-штанговых насосов после технологических операций изготовления / В. В. Муравьев, А. С. Хомутов, О. В. Муравьева [и др.] // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2024. Т. 27, № 2. С. 87-96. DOI 10.22213/2413-1172-2024-2-87-96. EDN JUTAFX.

Анализ возможности импортозамещения при производстве цилиндров штанговых насосов на АО "Нефтемаш" / А. В. Кашин, С. Д. Кугультинов, Т. В. Ломаева, Н. С. Рябков // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2023. Т. 26, № 4. С. 66-70. DOI 10.22213/2413-1172-2023-4-66-70. EDN DDVSSH.

Камалов Д. Р., Шайдаков В. В. Состояние и проблемы эксплуатации скважин штанговыми насосами // Молодежный вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2021. № 2 (25). С. 53-59. EDN JIZNSQ.

Уразгулова Г. Ф., Бикмухаметова М. А. Повышение надежности эксплуатации установки штангового глубинного насоса // Приднепровский научный вестник. 2019. Т. 5, № 5. С. 28-32. EDN DVDYBJ.

Илюшин П. Ю., Козлов А. В., Южаков Т. Ю. Определение оптимальных условий периодической эксплуатации установки штангового глубинного насоса с приводом станком-качалкой // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2023. № 5 (137). С. 56-61. DOI 10.33285/1999-6934-2023-5(137)-56-61. EDN TLQTAY.