Способ и система для контроля устройства для подъема жидкости

1. Система, содержащая
устройство для подъема жидкости, расположенное в скважине и содержащее электрический двигатель;
трехфазный кабель для соединения устройства для подъема жидкости с источником питания;
по меньшей мере один высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока, предназначенный для генерации сигнала дисбаланса, представляющего ток дисбаланса по меньшей мере в одном из электрического двигателя и трехфазного кабеля, при этом указанный по меньшей мере один высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока расположен так, что окружает по меньшей мере часть трехфазного кабеля; и
обрабатывающую подсистему для контроля состояния по меньшей мере одного из устройства для подъема жидкости и трехфазного кабеля на основе сигналов дисбаланса.
2. Система по п. 1, в которой первая секция трехфазного кабеля покрыта одной или несколькими кабельными оболочками и заземляющей кабельной оболочкой, а вторая секция трехфазного кабеля покрыта одной или несколькими кабельными оболочками, при этом вторая секция не покрыта заземляющей кабельной оболочкой.
3. Система по п. 2, в которой указанный по меньшей мере один высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока расположен так, что окружает вторую секцию трехфазного кабеля.
4. Система по п. 3, в которой длина второй секции трехфазного кабеля равна ширине указанного по меньшей мере одного высокочувствительного дифференциального трансформатора тока.
5. Система по п. 1, в которой обрабатывающая подсистема предназначена для контроля состояния по меньшей мере одного из устройства для подъема жидкости и трехфазного кабеля путем выявления дефектов изоляции по меньшей мере в одном из электрического двигателя и трехфазного кабеля на основе сигналов дисбаланса.
6. Система по п. 1, в которой трехфазный кабель содержит проводник первой фазы, проводник второй фазы и проводник третьей фазы.
7. Система по п. 6, дополнительно содержащая по меньшей мере один поверхностный датчик для генерации электрических сигналов, представляющих ток и напряжение, которые соответствуют по меньшей мере одному из проводника первой фазы, проводника второй фазы и проводника третьей фазы, при этом этот по меньшей мере один поверхностный датчик функционально соединен по меньшей мере с одним из проводника первой фазы, проводника второй фазы и проводника третьей фазы.
8. Система по п. 7, в которой обрабатывающая подсистема дополнительно предназначена для
приема электрических сигналов по меньшей мере от одного поверхностного датчика; и
выявления одного или большего количества дефектов в одном или нескольких компонентах электрического двигателя и насоса в устройстве для подъема жидкости на основе указанных электрических сигналов.
9. Система по п. 8, в которой указанные один или несколько компонентов содержат по меньшей мере один компонент из ротора, статора, подшипника качения и подшипника скольжения в электрическом двигателе, а указанные один или большее количество дефектов включают высокочастотный электрический разряд через подшипники, повреждение стержней ротора, дефекты изоляции в статоре и появление эксцентриситета в электрическом двигателе.
10. Система по п. 1, в которой устройство для подъема жидкости содержит электрический погружной насос, подводную подпорную систему или их комбинацию.
11. Система по п. 1, в которой указанные по меньшей мере часть трехфазного кабеля и по меньшей мере один высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока расположены вне скважины.
12. Система по п. 1, в которой сигналы дисбаланса включают первые сигналы дисбаланса, представляющие ток дисбаланса в электрическом двигателе, и вторые сигналы дисбаланса, представляющие полный ток дисбаланса в электрическом двигателе и трехфазном кабеле.
13. Система по п. 12, в которой указанный по меньшей мере один высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока содержит
первый высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока, который расположен так, что окружает первую часть трехфазного кабеля и установлен в скважине; и
второй высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока, который расположен так, что окружает вторую часть трехфазного кабеля и установлен вне скважины.
14. Система по п. 13, в которой первый высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока расположен в сочленении, где трехфазный кабель соединен с устройством для подъема жидкости.
15. Система по п. 13, в которой первый высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока генерирует первые сигналы дисбаланса, представляющие ток дисбаланса в электрическом двигателе.
16. Система по п. 13, в которой второй высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока генерирует вторые сигналы дисбаланса, представляющие полный ток дисбаланса в электрическом двигателе и трехфазном кабеле.
17. Система по п. 16, в которой обрабатывающая подсистема определяет ток дисбаланса в трехфазном кабеле на основе тока дисбаланса в электрическом двигателе и полного тока дисбаланса в электрическом двигателе и трехфазном кабеле.
18. Система по п. 17, в которой обрабатывающая подсистема дополнительно выполнена с возможностью контроля состояния трехфазного кабеля на основе тока дисбаланса в трехфазном кабеле.
19. Система, содержащая
устройство для подъема жидкости, расположенное в скважине и содержащее электрический двигатель;
трехфазный кабель для соединения устройства для подъема жидкости с источником питания;
первый высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока для генерации первых сигналов дисбаланса, представляющих ток дисбаланса в электрическом двигателе, при этом этот первый высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока расположен так, что окружает первую часть трехфазного кабеля и установлен в скважине; и
второй высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока для генерации вторых сигналов дисбаланса, представляющих полный ток дисбаланса в электрическом двигателе и трехфазном кабеле, при этом второй высокочувствительный дифференциальный трансформатор тока расположен так, что окружает вторую часть трехфазного кабеля и установлен вне скважины; и
обрабатывающую подсистему для контроля состояния трехфазного кабеля на основе тока дисбаланса в электрическом двигателе и полного тока дисбаланса в электрическом двигателе и трехфазном кабеле.
20. Способ контроля состояния трехфазного кабеля, который соединяет устройство для подъема жидкости с источником питания, включающий
определение тока дисбаланса в электрическом двигателе, расположенном в устройстве для подъема жидкости, на основе первых сигналов дисбаланса;
определение полного тока дисбаланса в электрическом двигателе и трехфазном кабеле на основе вторых сигналов дисбаланса;
определение тока дисбаланса в трехфазном кабеле на основе тока дисбаланса в электрическом двигателе и полного тока дисбаланса в электрическом двигателе и трехфазном кабеле; и
выявление наличия дефектов изоляции в трехфазном кабеле на основе тока дисбаланса в трехфазном кабеле и порога дефекта изоляции в кабеле.