КЕПСТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИСПРАВНОСТИ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

1. Устройство, содержащее:
систему мониторинга для оценки исправности насосного агрегата, в которой насосный агрегат содержит множество компонентов, включающих первичный привод и насос, приводимый в действие посредством первичного привода, содержащая:
средства связи для приема:
данных углового положения, содержащих значения угловых положений, связанные с работой насосного агрегата; и
параметрических данных, содержащих значения параметра, связанного с насосным агрегатом и изменяющегося в соответствии с угловыми положениями; и
блок обработки данных, выполненный с возможностью:
вычисления кепстра параметрических данных в соответствии с данными углового положения; и
вычисления соотношения первой амплитуды кепстра при значении кьюфренси близком к нулю ко второй амплитуде кепстра при ненулевом значении кьюфренси, причем вычисленное соотношение является показателем исправности одного из множества компонентов.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вычисленное соотношение является показателем оставшегося срока эксплуатации одного из множества компонентов.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ненулевое значение кьюфренси совпадает с рахмоникой, связанной с одним из множества компонентов.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что насос содержит N элементов для вытеснения флюида, и при этом ненулевое значение кьюфренси составляет 360/N градусов.
5. Устройство по п. 1, в котором блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью:
вычисления первой амплитуды посредством вычисления среднего значения амплитуды кепстра в пределах интервала значений кьюфренси в диапазоне от около одного градуса до около пяти градусов от нулевого значения; и
вычисления второй амплитуды путем вычисления среднего значения амплитуды кепстра в пределах интервала значений кьюфренси в диапазоне от около одного градуса до около пяти градусов от ненулевого значения кьюфренси.
6. Устройство по п. 1, в котором блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью:
сравнения вычисленного соотношения с заданным значением; и
указания исправности одного из множества компонентов на основе результатов сравнения.
7. Устройство по п. 1, в котором блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью:
сравнения вычисленного соотношения с каждым из множества заданных значений, каждое из которых связано с соответствующим одним из множества заданных уровней исправности; и
указания того, какой из множества заданных уровней исправности характеризует исправность одного из множества компонентов на основании результатов сравнения.
8. Устройство по п. 1, в котором блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью:
сравнения вычисленного соотношения с каждым из множества заданных значений, каждое из которых связано с соответствующим одним из множества заданных предупреждений об уровне исправности; и
вывода каждого из множества заданных предупреждений об уровне исправности на основе результатов сравнения, в то время как насосный агрегат продолжает работать, и вычисленного соотношения соответственно приращениям для каждого из множества заданных значений.
9. Устройство по п. 1, в котором блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью нормализации вычисленного соотношения на основе исходного соотношения первой и второй амплитуд, вычисленного во время ввода в эксплуатацию насосного агрегата в начале срока эксплуатации насосного агрегата, причем нормализованное соотношение является показателем исправности одного из множества компонентов.
10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что параметрические данные содержат по меньшей мере одно из:
данные давления, сформированные датчиком давления, связанным с насосным агрегатом;
данные вибрации, сформированные датчиком вибрации, связанным с насосным агрегатом; и
данные скорости потока, сформированные датчиком скорости потока, связанным с насосным агрегатом.
11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что данные углового положения формируются датчиком положения, связанным с насосным агрегатом, причем датчик положения содержит по меньшей мере одно из: кодирующее устройство, датчик углового положения, датчик положения, датчик приближения, линейный датчик положения, и/или их комбинацию.
12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что насос содержит выпускное отверстие для выпуска флюида, причем параметрические данные содержат данные давления, формируемые датчиком давления, связанным с насосным агрегатом, при этом данные давления связаны с изменениями давления флюида в выпускном отверстии для выпуска флюида.
13. Способ, включающий:
приведение в действие насосного агрегата, содержащего множество компонентов, включающих первичный привод и насос, приводимый в действие первичным приводом;
приведение в действие блока обработки данных для:
вычисления, в зависимости от углового положения, обусловленного работой насосного агрегата, кепстра параметра, связанного с насосным агрегатом и изменяющегося в зависимости от углового положения; и
вычисления соотношения первой амплитуды кепстра при значении кьюфренси близком к нулю ко второй амплитуде кепстра при ненулевом значении кьюфренси; и
оценку исправности одного из множества компонентов, связанных с ненулевым значением кьюфренси, на основании вычисленного соотношения.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что оценка включает определение того, что один из множества компонентов является исправным в случае, когда вычисленное соотношение не превышает заданное значение.
15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что оценка исправности включает:
сравнение вычисленного соотношения с множеством заданных значений, причем каждое из множества заданных значений связанно с различным уровнем исправности; и
определение уровня исправности одного из множества компонентов на основе результатов сравнения.
16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что оценка исправности включает:
определение того, что один из множества компонентов насосного агрегата является исправным в случае, когда вычисленное соотношение не превышает наименьшее из множества заданных значений, каждое из которых соответствует различному уровню из множества заданных уровней исправности; и
определение того, что один из множества компонентов характеризуется одним из множества заданных уровней исправности, который соответствует одному из множества заданных значений, близких к вычисленному соотношению в случае, когда вычисленное соотношение превышает наименьшее из множества заданных значений.
17. Способ по п. 13, дополнительно включающий использование блока обработки данных для нормализации вычисленного соотношения на основе исходного соотношения первой и второй амплитуд, вычисленного во время ввода в эксплуатацию насосного агрегата в начале срока эксплуатации насосного агрегата, причем оценка исправности основывается на нормализованном соотношении.
18. Способ, включающий:
приведение в действие первого насосного агрегата;
приведение в действие первого блока обработки данных для формирования профиля исправности первого компонента первого насосного агрегата в течение значительной части срока эксплуатации первого компонента посредством:
вычисления, в зависимости от первых данных углового положения, обусловленных работой первого насосного агрегата, первого кепстра первых параметрических данных, которые содержат первые значения параметра, связанного с первым насосным агрегатом;
вычисления первого соотношения, связывающего первую амплитуду первого кепстра при значении кьюфренси близком к нулю и вторую амплитуду первого кепстра при ненулевом значении кьюфренси, причем ненулевое значение кьюфренси сопоставляется с первым компонентом; и
сопоставления первого соотношения с текущей исправностью первого компонента;
приведение в действие второго насосного агрегата, который практически функционально и конструктивно аналогичен первому насосному агрегату, причем второй насосный агрегат содержит второй компонент, который практически функционально и конструктивно аналогичен первому компоненту;
приведение в действие второго блока обработки данных для:
вычисления, в зависимости от вторых данных углового положения, обусловленных работой второго насосного агрегата, второго кепстра вторых параметрических данных, которые содержат вторые значения параметра; и
вычисления второго соотношения, связывающего первую амплитуду второго кепстра при значении кьюфренси близком к нулю и вторую амплитуду второго кепстра при ненулевом значении кьюфренси; и
оценку исправности второго компонента на основании профиля исправности и второго соотношения.
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что оценка исправности включает оценку оставшегося срока эксплуатации второго компонента на основании профиля исправности и второго соотношения.
20. Способ по п. 18, отличающийся тем, что:
первая амплитуда первого кепстра является средним значением амплитуды первого кепстра в пределах интервала значений кьюфренси в диапазоне от около одного градуса до около пяти градусов от нулевого значения;
вторая амплитуда первого кепстра является средним значением амплитуды первого кепстра в пределах интервала значений кьюфренси в диапазоне от около одного градуса до около пяти градусов от ненулевого значения кьюфренси;
первая амплитуда второго кепстра является средним значением амплитуды второго кепстра в пределах интервала значений кьюфренси в диапазоне от около одного градуса до около пяти градусов от нулевого значения; и
вторая амплитуда второго кепстра является средним значением амплитуды второго кепстра в пределах интервала значений кьюфренси в диапазоне от около одного градуса до около пяти градусов от ненулевого значения кьюфренси.