Перемещение - полированный шток
Cтраница 2
Результатом работы динамографа является динамограмма. Она снимается в следующих координатах: по оси абсцисс - перемещение полированного штока s, по оси ординат - нагрузки за рабочий цикл. [16]
В продолжение всего процесса растяжения штанг и сокращения труб плунжер остается неподвижным по отношению к насосу, в то время как полированный шток перемещается на величину, равную сумме растяжения штанг и сокращения труб. Процесс восприятия полированным штоком нагрузки от давления на плунжер столба жидкости записывается на диаграмме наклонной прямой АБ; линия Бб показывает величину перемещения полированного штока в процессе восприятия нагрузки и равна сумме растяжения штанг и сокращения труб. [17]
Простейшая теоретическая динамограмма работы глубинного насоса за один ход системы полированный шток - штанги - плунжер вверх и вниз имеет форму параллелограмма ( фиг. По вертикальной оси отложены ( в масштабе) нагрузки, действующие на полированный шток, а по горизонтальной ( в масштабе) - перемещение полированного штока. Нагрузка на полированный шток по мере его перемещения вверх и вниз изменяется в следующем порядке. [18]
Измеряя значения напряжения и силы тока в различных точках модели, можно получить значения усилий и скорости в различных точках колонн штанг, жидкости и труб. Эти же величины могут быть получены в осциллографическои записи в функции времени, или, если применить простейший интегрирующий контур, в функции перемещения полированного штока. [20]
При выводе величины дополнительной нагрузки PI мы рассматривали лишь упругие перемещения сечений штанги: другими словами, инерция поступательного движения колонны штанг как твердого тела не была принята во внимание. Следовательно, вывод наш заключает в себе допущение, что по окончании периода начальной деформации точка подвеса штанг движется с постоянной, достигнутой к этому моменту, скоростью. Таким образом, истинный график перемещения полированного штока за время t заменяется отрезком прямой. [21]
 |
Схема измеаения усилий в колонне штанг за полный цикл. [22] |
Последняя соединена капилляром с геликсной пружиной, раскручивающейся пропорционально величине давления на диск. Геликсная пружина заканчивается пером, записывающим изменение величины нагрузки на бланке, укрепляемом на столике, перемещающемся вверх-вниз от привода-шкива. Шкив связан шнуром, который в зависимости от перемещения полированного штока, заставляет шкив вращаться и перемещать столик. [23]
Вращение на лебедку передается от электродвигателя через специальный редуктор. Противовес при работе насосной, установки перемещается вверх и вниз по специальным направляющим 2, выполняя роль уравновешивателя нагрузки на электродвигатель. Противовес представляет собой полый цилиндр, заполненный грузом. При перемещении полированного штока вниз противовес поднимается и создает потенциальную энергию, необходимую для облегчения работы электродвигателя при подъеме веса колонны и столба откачиваемой жидкости. [24]
По мере движения полированного штока вниз полированный шток, штанги и плунжер разгружаются, передавая нагрузку на трубы, причем трубы растягиваются, а штанги сокращаются. Плунжер остается неподвижным по отношению к насосу. Этот процесс на динамограмме изображается наклонной линией ВГ. Линия Г г на динамограмме определяет перемещение полированного штока в процессе разгрузки и равна сумме величин сокращения штанг и растяжения труб. По окончании процесса разгрузки полированного штока нагнетательный клапан открывается и начинается движение плунжера вниз. Дальнейшее движение полированного штока и плунжера происходит при открытом нагнетательном клапане и неизменной нагрузке и изображается на динамограмме линией ГА. В точке А цикл возобновляется. [25]
По мере движения полированного штока вниз шток, штанги и плунжер разгружаются, передавая нагрузку на трубы, причем трубы растягиваются, а штанги сокращаются. Плунжер остается неподвижным по отношению к насосу. Этот процесс на динамограмме изображается наклонной линией ВТ. Линия 1 % на динамограмме определяет перемещение полированного штока в процессе разгрузки; оно равно сумме величин сокращения штанг и растяжения труб. По окончании процесса разгрузки отока нагне ательный клапан открывается и начинается движение плунжера вниз. Дальнейшее движение полированного штока и плунжера происходит при открытом нагнетательном клапане и неизменной нагрузке и фиксируется на динамограмме линией ГА. В точке А цикл возобновляется. [26]
Также, как в ранее рассмотренных системах ( Дельта - Х, ЭХОМЕТР, Dynapump), датчики нагрузки могут быть накладными ( на полированный шток) или встраиваемые в канатную подвеску станка-качалки. Полученные в результате замеров динамограммы передаются на компьютеры по физическим линиям ( проводные системы) или по системам радиосвязи. В некоторых конструкциях фирмы Микон ( г. Набережные Челны) и фирмы СИАМ ( г. Томск) микроЭВМ встроена в прибор, совмещенный с датчиком нагрузки. В этом случае мик-ро ЭВМ оснащена и датчиком акселерометром, заменяющим датчик перемещения полированного штока. Обработка динамограммы проводится компьютером по заданной программе, которая в основном повторяет методику, представленную в настоящем разделе книги. Кроме динамограмм указанные системы могут проводить замеры ваттметрограмм для определения уравновешенности станка-качалки. Некоторые из современных систем диагностики пытаются воссоздать принципы, заложенные в СДНУ-ЗМ в начале 90 - х годов XX века: тестирование клапанов скважинного штангового насоса, определение негерметичных интервалов колонны НКТ, использование системы для точного определения действительного дебита насосной установки, построение плунжерной динамограммы с определением нагрузок в штанговой колонне в любом ее сечении. [27]
Страницы: 1 2