Презентація на тему 1 Моніторинг, діагностика, захист та управління ШГНУ НВП - РОС - г
Подібні презентації
Презентація на тему: "1 Моніторинг, діагностика, захист та управління ШГНУ НВП «РОС» м. Перм Контролер «АКД-СК»" — Транскрипт:
1 1 Моніторинг, діагностика, захист та управління ШДНУ НВП «РОС» м. Перм Контролер «АКД-СК»
2 2 Система моніторингу на базі контролера «АКД-СК» призначена для контролю технічного стану та діагностики несправностей обладнання верстата – гойдалки, в т.ч. та штангового насоса. В основі роботи контролера лежить аналіз параметрів споживаної потужності. Контролер виконується у вигляді компактного електронного модуля, який легко монтується у стандартну шафу керування верстатом – качалкою. Налаштування параметрів роботи контролера та отримання діагностичної інформації про стан обладнання верстата-качалки та штангового насоса здійснюється за допомогою портативного комп'ютера.
3 3 За допомогою контролера «АКД-СК» можна: 1. Підвищити загальну ефективність роботи ШДНУ за рахунок зниження питомого енергоспоживання на видобуток. Це проводиться на підставі виявлення небалансу верстата – гойдалки та видачі рекомендацій щодо його усунення. 2. Забезпечувати вищий рівень захисту верстата – гойдалки від таких експлуатаційних аварійних режимів, як: перевантаження електродвигуна; перекидання верстата - гойдалки при обриві шатуна або зламі пальця; обрив головки балансир. 3. Проводити оперативну діагностику стану ШГНУ, виявляючи найбільш важливі дефекти насоса, редуктора, клинопасової передачі та електродвигуна. 4. Передавати поточну інформацію про роботу ШДНУ у ЛОМ підприємства.
4 4 В якості технічного забезпечення системи моніторингу та захисту верстата-качалки можуть застосовуватисящо монтуються в станцію управління власне прилад (контролер «АКД-СК»), а також додатково модуль захисту верстата-качалки від перекидання (модуль «ЗСК»). Двомодульна конфігурація дозволяє організувати автономну роботу цих пристроїв і, відповідно, виробляти комплектацію системи або обома складовими системи або однією з них.
5 5 Комплект обладнання для контролю стану та діагностики ШГНУ Контролер «АКД-СК», датчик «СКМ» та модуль «ЗСК» Контролер «АКД-СК», датчик «СКМ» та модуль «ЗСК»
6 6 Контролер «АКД-СК» реалізує такі функції: Контроль урівноваженості верстата-качалки та розрахунок оптимальних параметрів урівноважування. Контроль урівноваженості верстата-качалки та розрахунок оптимальних параметрів урівноважування. Діагностика несправностей механізмів верстата-качалки. Діагностика несправностей механізмів верстата-качалки. Експорт діагностичних даних у переносні діагностичні прилади; експертну діагностичну програму на ноутбуці; локальну мережу підприємства за стандартними протоколами обміну (485). Експорт діагностичних даних у переносні діагностичні прилади; експертну діагностичну програму на ноутбуці; локальну мережу підприємства за стандартними протоколами обміну (485).
7 7 Модуль «ЗСК» дозволяє забезпечити: - Контроль обриву головки балансиру, шатунів, пальців кривошипа. - Захист верстата-качалки від шатунів, пальців кривошипа. - Захист верстата-качалки від перекидання. перекидання.
8 8 Джерела інформації для контролера «АКД-СК»: датчик потужності, датчики вібрації, відмітник періоду Місця встановлення елементів комплексу «АКД-СК». Верстат-гойдалка (вид зверху). 1) Акселерометр для визначення періоду роботи СК; 2) Датчик вібрації для вимірювання вібрації редуктора; 3) Датчик вібрації для вимірювання вібраціїдвигуна.
9 9 В основу контролю стану та діагностики обладнання ШДНУ покладено метод аналізу сигналів та спектрів споживаної потужності, а також динамограм, отриманих розрахунковим шляхом. Основні положення методу ваттметрграфування: Всі проблеми, що виникають в устаткуванні, мають свій відгук у формі або спектральному складі споживаної потужності. Всі проблеми, що виникають в устаткуванні, мають свій відгук у формі або спектральному складі споживаної потужності. Чим сильніше розвинений дефект, тим більше енергії витрачається в ньому, тим сильніше він спотворює сигнал та спектр потужності. Чим сильніше розвинений дефект, тим більше енергії витрачається в ньому, тим сильніше він спотворює сигнал та спектр потужності.
10 10 Приклади дефектів на сигналі На ватметрі: при опусканні штока (перший напівперіод) потужність витрачається на підняття противаги; при піднятті (другий напівперіод) штока електродвигун працює у генераторному режимі. Обрив штанг є одним із серйозних дефектів СК.
11 11 Приклади дефектів сигналу Наявність газу в свердловині. На ваттметрграмі: у початковий момент опускання штока відбувається зменшення споживаної потужності і навіть перехід у генераторний режим роботи електродвигуна.
12 12 Приклади дефектів на сигналі Дефект приймального клапана Дефект приймального клапана Дефект нагнітального клапана Дефект нагнітального клапана
13 13 Приклади дефектів на спектрах Дефект вхідного валу редуктора Дефект вхідного валу редуктора Дефект шестерні вихідного ступеня редуктора Дефект шестерні вихідного ступеня редуктора
14 Балансування верстатів – качалок за допомогою ватметрометр Стан урівноваженості оцінюється на підставі порівняння піків потужності при спуску та підйомі штока. Ідеально врівноважений верстат – гойдалка має рівні міжсобою піки на сигналі одного циклу хитання. Вантаж малий
15 15 Балансування верстатів – качалок по ватметрометрам Ефективність балансування верстата - качалки за допомогою ватметрометри в кілька разів вище, ніж при використанні струмових кліщів, т.к. в струмі асинхронного двигуна велике значення струму, що намагнічує. Після балансування ресурс редуктора може бути збільшений на 20 - 40% при зниженні споживаної потужності на відкачування нафти на 10% і більше.
16 16 Аналіз ватметрграм дозволяє визначати технічний стан обладнання ШГНУ: - Привідного електродвигуна (стан підшипників, дефекти електромагнітної природи). - приводного електродвигуна (стан підшипників, дефекти електромагнітної природи). - редуктори (стан зубчастих передач, стан валів, проблеми з опорними підшипниками). - редуктори (стан зубчастих передач, стан валів, проблеми з опорними підшипниками). - глибинного насоса (стан клапанів, правильність монтажу, наявність заїдань, парафіну, газу в рідині). - глибинного насоса (стан клапанів, правильність монтажу, наявність заїдань, парафіну, газу в рідині). - Оцінити якість балансування верстата – гойдалки, визначити оптимальне становище вантажів. - Оцінити якість балансування верстата – гойдалки, визначити оптимальне становище вантажів.
17 17 Розрахунок навантажень на шток за потужністю
18 18 Захист від перекидання Захист від перекидання (3) 6 (4) Станція керування Сполучний Кабель (9) Трос (7) Контрольний елемент (8) Джерелами інформації для модуля «ЗСК» є комплект змонтованих на качалці тросів, що являють собою контрольний ланцюг, при розриві якого спрацьовує механізм аварійного відключення верстата-гойдалки Голова балансиру Траверса Балансир 8 8
19 19Показники ефективності: Зниження аварійності наземного та підземного свердловинного обладнання в умовах наявності достатньої інформації про режими та ефективність роботи обладнання (обрив штанг, зміна динамічного рівня рідини в затрубному просторі, наявність газу в свердловині, виникнення парафінових пробок у НКТ, а також інші нештатні ситуації) . Зниження аварійності наземного та підземного свердловинного обладнання в умовах наявності достатньої інформації про режими та ефективність роботи обладнання (обрив штанг, зміна динамічного рівня рідини у затрубному просторі, наявність газу у свердловині, виникнення парафінових пробок у НКТ, а також інші позаштатні ситуації). Збільшення терміну служби механічного обладнання свердловини за рахунок автоматичного своєчасного зниження сумарного навантаження вузлів та механізмів обладнання для свердловин. Збільшення терміну служби механічного обладнання свердловини за рахунок автоматичного своєчасного зниження сумарного навантаження вузлів та механізмів обладнання для свердловин. Зниження енергоспоживання на 10% і більше за рахунок збільшення загального ККД верстата-качалки, за рахунок можливості отримання (без відключення верстата) інформації про стан урівноваженості та ефективність роботи СК, рентабельність свердловини. Зниження енергоспоживання на 10% і більше за рахунок збільшення загального ККД верстата-качалки, за рахунок можливості отримання (без відключення верстата) інформації про стан урівноваженості та ефективність роботи СК, рентабельність свердловини. Зниження витрат на експлуатацію та ремонт за рахунок значного скорочення потреби у періодичних діагностуваннях, зменшення обсягу робіт з контролю та налаштування режимів роботи ШДНУ у процесі експлуатації свердловини із зупинкою працюючого обладнання, що у сукупностізабезпечує значне скорочення експлуатаційних витрат. Зниження витрат на експлуатацію та ремонт за рахунок значного скорочення потреби у періодичних діагностуваннях, зменшення обсягу робіт з контролю та налаштування режимів роботи ШДНУ у процесі експлуатації свердловини із зупинкою працюючого обладнання, що у сукупності забезпечує значне скорочення експлуатаційних витрат.
20 20 Практичне застосування: вхідний та післяремонтний контроль технічного стану та оцінка якості ремонту та виготовлення (у стендовому виконанні та в стаціонарному на свердловині); вхідний та післяремонтний контроль технічного стану та оцінка якості ремонту та виготовлення (у стендовому виконанні та в стаціонарному на свердловині); постійний контроль та діагностика дефектів за спектрами потужності; постійний контроль та діагностика дефектів за спектрами потужності; розрахунок та контроль дебіту; розрахунок та контроль дебіту; розрахунок ККД насоса; розрахунок ККД насоса; розрахунок та контроль Сos φ для електродвигуна; розрахунок та контроль Сos φ для електродвигуна; розрахунок коефіцієнта ефективності роботи свердловини (відношення обсягу видобутої рідини до витрат електроенергії); розрахунок коефіцієнта ефективності роботи свердловини (відношення обсягу видобутої рідини до витрат електроенергії); розрахунок прогнозних термінів настання непрацездатного стану устаткування; розрахунок прогнозних термінів настання непрацездатного стану устаткування; інтеграція приладу в існуючу ЛОМ підприємства за стандартними протоколами обміну для отримання інформації про стан об'єкта всіма зацікавленими користувачами. інтеграція приладу в існуючу ЛОМ підприємства за стандартними протоколами обміну для отримання інформації про стан об'єкта всіма зацікавленими користувачами.