Зікратий Сергій Вікторович. Розробка методу діагностування заглибних електроустановок для видобутку нафти

brief description

Зікратий Сергій Вікторович. Розробка методу діагностування заглибних електроустановок для видобутку нафти: Дис... канд. техн. наук: 05.11.13 / Івано-Франківський національний технічний ун-т нафти і газу. - Івано-Франківськ, 2002. - 183арк. - Бібліогр.: арк. 131-140

Зікратий С.В.Розробка методу діагностування заглибних електроустановок для видобутку нафти. Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 Прилади і методи контролю та визначення складу речовин. Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2002.
Дисертація присвячена розробці методу діагностування заглибних електроустановок для видобутку нафти, що базується на оцінці крутного моменту на валі заглибних електродвигунів. Розроблена діагностична модель відцентрового насосу, обгрунтовано вибір діагностичної ознаки його стану, на основі якої розроблено алгоритм і метод діагностування. Визначено умови працездатності розробленого методу. Розроблено систему діагностування, визначено критерій її організації та проведена оцінка ефективності.
Основні результати роботи знайшли промислове впровадження на нафтовидобувному підприємстві НГВУ „Чернігівнафтогаз”, а також в навчальному процесі.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукової задачі контролю стану установок ЕВН в процесі експлуатації, що полягає в розробці їх діагностичного забезпечення (моделей, алгоритмів, методів та технічних засобів діагностування).
Основні результати роботи полягають в наступному.

Вперше встановлені закономірності напрацювання установок ЕВН по типорозмірах і нафтових родовищах НВГУ Чернігівнафтогаз” та визначено закон розподілу відмов і його параметри, що дозволило обґрунтувати необхідність розробки методу діагностування конкретного вузла установки ВН.
На основі аналізу сучасного стану діагностування установок ЕВН встановлено, що існуючі методи не дозволяють діагностувати стан окремих вузлів, а дають інтегральну оцінку стану по установці ЕВН в цілому та обґрунтована необхідність в розробці методу діагностування ВН в процесі експлуатації.
Базуючись на використанні методу електрогідравлічних аналогій створено діагностичну модель ВН, яка дозволяє описати зміну крутного моменту на валі ЗЕД, обумовленого впливом зносу робочих органів ВН (робочих коліс, направляючих апаратів, захисних втулок та опорних шайб).
Розроблено діагностичну модель установки ЕВН у вигляді передавальної функції, на основі якої було визначено умови працездатності установки в області структурних параметрів шляхом обмеження переміщення коренів характеристичного рівняння.
З метою ефективного проведення комплексу експериментальних досліджень закономірностей зміни крутного моменту на валі ЗЕД, обумовленого впливом зносу робочих органів ВН розроблено:

методичне забезпечення, яке дозволяє здійснити весь комплекс стендових і промислових досліджень;
технічне забезпечення мікропроцесорну інформаційно-обчислювальну систему, яка дозволяє проводити збір і обробку результатів експериментів в реальному масштабі часу і забезпечує їх вірогідність;
програмне забезпечення з використанням пакетів прикладних програм на базі пакетів TurboAssembler, TurboC, які забезпечують роботу системи, оперативну обробку і представлення даних експериментів у вигляді графіків.

Встановлені закономірності зміни крутного моменту на валі ЗЕД, обумовлені впливом свердловинних факторів (утворення газової пробки, значний газовий фактор, наявність шламу, різке збільшення механічних домішок і ін.), що дозволяє проводити їх ідентифікацію на основі вимірювання середнього значення крутного моменту в процесі експлуатації установок ЕВН.
Встановлено, що не існує закономірності конкретних гармонічних, субгармонічних чи спектральних складових у спектрі крутного моменту, які б однозначно характеризували величину зносу робочих органів ВН. Останнє вимагає обґрунтованого вибору ДО стану ВН.
Вибрана і експериментально обґрунтована ДО відношення суми рівнів першої, другої та третьої гармонік спектру крутного моменту до суми рівнів четвертої та п’ятої гармонік та встановлено межі її зміни, на основі чого розроблено метод і алгоритм діагностування ВН в процесі експлуатації.
Порівняння результатів моделювання крутного моменту на валі ЗЕД по конкретних свердловинах і установках ЕВН, проведених з використанням розробленої діагностичної моделі з реальними промисловими даними, вказує на адекватність діагностичної моделі (похибка не перевищує 8,0%).
Обґрунтовано конфігурацію системи діагностування ВН, визначено показник її готовності та проведена оцінка ефективності розробленої СД вірогідність контролю становить 0,99.
Проведена промислова апробація розробленого методу та системи діагностування ВН на нафтопромислах НГВУ Чернігівнафтогаз”, результати якої підтвердили їх високу ефективність.