РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СТАНЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ УСТАНОВОК ШТАНГОВЫХ ГЛУБИННЫХ НАСОСОВ

Abstract

Ссылка для цитирования: 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. Актуальность. Одним из основных способов скважинной механизированной добычи нефти является использование штанговых глубиннонасосных установок. Данные насосные установки появились более 100 лет назад и до сих пор широко эксплуатируются. Однако при добыче нефти штанговыми глубинными насосами возникает ряд проблем: повышенный расход электроэнергии, низкие значения КПД и коэффициента мощности асинхронного электродвигателя, неисправности глубинного и наземного оборудования. Диагностика неисправностей и контроль работы скважинных насосных установок затруднен из-за большого количества скважин и их рассредоточенности на обширных территориях. Внедрение интеллектуальных станций управления установками скважинных насосов позволяет производить диагностику и контроль автоматически с передачей результатов на диспетчерский пункт. Использование систем ваттметрирования и динамометрирования позволяет своевременно определять развивающиеся дефекты нефтедобывающего оборудования, скважинный контроллер корректирует режим эксплуатации с тем, чтобы обеспечить необходимый дебит скважины с минимальным расходом электроэнергии. Цель: исследовать функции современных интеллектуальных станций управления скважинными насосами для добычи нефти; сформулировать основные требования к интеллектуальным станциям управления, к скважинным контроллерам; определить основные функции в области анализа динамограмм и ваттметрограмм установок штанговых глубинных насосов. Объекты: скважины для добычи нефти, станции управления скважинными штанговыми глубинными насосными установками, скважинные контроллеры, алгоритмы управления. Методы: методы многокритериальной оптимизации; математические методы анализа ваттметрограмм и динамограмм, теория автоматического управления. Результаты. Разработаны скважинный контроллер, интеллектуальная станция управления, алгоритм управления электроприводом скважинной насосной установкой. Станция управления имеет функции измерения и анализа динамограмм и ваттметрограмм, диагностики состояния нефтедобывающего оборудования, позволяет проводить оптимизацию режимов эксплуатации скважины по нескольким параметрам.