УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОДИАГНОСТИКИ ЭЛЕКТРОПОГРУЖНЫХ УСТАНОВОК

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для определения технического состояния подвешенных в скважине на насосно-компрессорных трубах (НКТ) электропогружных установок (ЭПУ).
Современные методы вибродиагностики основаны на быстром преобразовании Фурье (БПФ). В качестве диагностического оборудования применяются виброанализаторы. Виброанализатор позволяет записывать форму вибросигнала и путем БПФ получить спектр вибрации. Различные дефекты электропогружного оборудования (ЭПО) имеют характерные частоты в спектре вибрации. Спектральный анализ вибросигнала позволяет выявлять эти дефекты электропогружного оборудования.
Известно устройство для контроля технического состояния электрической центробежной насосной установки (RU 2139415 С1, кл. F 04 В 47/02, 10.10.1999).
Устройство содержит первичный преобразователь с пьезокерамическим датчиком и вторичный регистрирующий прибор, выполненный в виде последовательно соединенных подавителя сетевых наводок, фильтра нижних частот, регулируемого усилителя и регистрирующего узла.
Устройство устанавливается на устье скважины и позволяет регистрировать и измерять механические вибрации при работе установки, которые передаются через столб жидкости и вызывают колебания давления в газовом столбе затрубного пространства.
Недостатком устройства является сложность его конструкции, а также низкая надежность замеряемых параметров, т.к. вибрация ЭПУ замеряется не на самой установке, а через газовый столб в затрубном пространстве скважины.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является пьезоэлектрический вибропреобразователь, содержащий корпус с установленным в нем вибродатчиком, пружину и выступы для взаимодействия с вибродатчиком (SU 1330472 А1, кл. G 01 Н 3/00, 15.08.87).
Недостатком известного устройства является то, что с его помощью невозможно замерять показатели работающей ЭПУ. Для замера вибропреобразователь на поверхности крепится с помощью болтов к устройству, вибрацию которого необходимо замерить. Таким образом, оно не предназначено для спуска в работающую скважину.
Задачей изобретения является повышение надежности работы устройства и расширение области его применения.
Указанная задача решается тем, что в устройстве для вибродиагностики электропогружных установок, спущенных в скважину на НКТ включающем корпус с установленным внутри него вибродатчиком, пружину и выступы для взаимодействия с вибродатчиком, согласно изобретению корпус устройства выполнен в виде полусферы, а выступы и пружина расположены на наружной поверхности корпуса между
корпусом и насосно-компрессорными трубами, при этом устройство снабжено грузом соединенным с нижним торцом корпуса устройства.
На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемого устройства. На фиг.2 - поперечный разрез устройства и разрез по А-А (в масштабе 1:2,5).
Устройство (фиг.1) состоит из корпуса 1 с установленными внутри него вибродатчиком 2 (например, пьезоэлектрическим датчиком вибрации). На корпусе 1 устройства размещены прижимная пружина 3 (фиг.3) и выступы 4 взаимодействующие с вибродатчиком 2 и насосно-компрессорными трубами 5. Снизу к корпусу устройства крепится груз 6 для беспрепятственного спуска устройства в скважину заполненную жидкостью. Спускается устройство в скважину на кабеле 7, который крепится к корпусу устройства с помощью герметичной муфты 8.
Работа предложенного устройства заключается в следующем. Устройство спускается в скважину на кабеле, при помощи геофизического подъемника в район сочленения НКТ и ЭПУ. Установка при этом может быть отключена. В случае если ЭПУ была отключена, после спуска устройства производится включение ЭПУ и вывод ее в оптимальный режим работы. Ко второму концу каротажного кабеля подключается сборщик данных - виброанализатор, или иная вычислительная техника, применяемая для вибродиагностики технологического оборудования. При помощи виброанализатора производится измерение и запись вибрационных сигналов механических колебаний НКТ, полученных от датчика вибрации в непосредственной близости от работающей ЭПУ т.е. осуществляются все необходимые работы по вибродиагностике. С целью повышения точности замер вибросигналов производится не менее чем в 2-х перпендикулярных плоскостях. В процессе выполнения работ по вибродиагностике датчик при помощи подъемника может быть поднят на любую высоту для измерения вибрации НКТ в других точках. Предложенное устройство позволит:
- применить все существующие методы вибродиагностики, виброанализа, вибромониторинга, разработанные для роторного оборудования, для определения технического состояния подземного оборудования, в том числе и подвешенной на НКТ установки ЭПУ.
- производить оценку режима работы ЭПУ, а так же определения надежности сочленения труб НКТ, оценки уровня вибрации НКТ, исследования резонансных явлений НКТ в работающей скважине.