probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2021-23-3-127-139probener-1849Research ArticleЭЛЕКТРОТЕХНИКАELECTRICAL ENGINEERINGОпределение состояния и функционирования оборудования штанговых скважинных насосных установок в процессе эксплуатации по параметрам ваттметрограммыDetermination of the state and functioning of the equipment of rod well pumping units in the operation process by the parameters of the wattmetrogramМанаховВ. А.ManakhovV. A.

Манахов Валерий Александрович – ассистент кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»

г. Казань

Valeriy A. Manakhov

 Kazan 

Valeriy_Manakhov@mail.ruЦветковА. Н.TsvetkovA. N.

Цветков Алексей Николаевич – кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»

г. Казань

Alexey N. Tsvetkov

Kazan 

Казанский государственный энергетический университетРоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian Federation202120072021233127139Copyright © Манахов В.А., Цветков А.Н., 20212021Манахов В.А., Цветков А.Н.Manakhov V.A., Tsvetkov A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/1849ЦЕЛЬ

ЦЕЛЬ. Целью данной работы является разработка метода диагностики оборудования штанговых скважинных насосных установок (ШСНУ) в процессе эксплуатации по параметрам ваттметрограммы. В качестве измерительного элемента применяется модуль ваттметрирования, инструментом для обработки вибрационных сигналов служит разработанное программное обеспечение в программном комплексе MatLab. Техническое состояние ШСНУ анализируется по параметрам ваттметрограммы и амплитудным спектрам исследуемого объекта, сформированным с использованием процедуры быстрого преобразования Фурье в программной среде MatLab.

МЕТОДЫ

МЕТОДЫ. Метод ваттметрирования позволяет осуществлять контроль ШСНУ во время его работы под напряжением. Данный метод контроля является высокоточным, чувствительным к развивающимся дефектам, позволяет применять компьютерные технологии для обработки и анализа сигналов.

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ. Метод ваттметрирования раскрыт в полном объеме. Рассмотрено построение спектра. Установлена взаимосвязь ваттметрограммы с динамограммы. Произведено снятие и оценка экспериментальных данных с действующей ШСНУ во время ее работы. Построена ваттметрограмма и динамограмма, так же построен спектр, который показал наличие дефектов на данной установке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Данный метод ваттметрирования с программным обеспечением MatLab позволяет контролировать техническое состояние ШСНУ по амлитудно-частотным характеристикам параметров ваттметрограммы.

TARGET

TARGET. The purpose of this work is to develop a method for diagnostics of equipment of sucker rod pumping units (SRPU) during operation according to the parameters of the wattmetrogram. A wattmetering module is used as a measuring element, the developed software in the MatLab software package serves as a tool for processing vibration signals. The technical condition of the sucker rod pumping unit is analyzed by the parameters of the wattmetrogram and the amplitude spectra of the object under study, formed using the fast Fourier transform procedure in the MatLab software environment.

METHODS

METHODS. The wattmetering method allows you to control the sucker rod-pumping unit during its operation under voltage. This control method is highly accurate, sensitive to developing defects, and allows the use of computer technologies for signal processing and analysis.

RESULTS

RESULTS. The wattmetering method is fully disclosed. The construction of the spectrum is considered. The relationship between the wattmetrogram and the dynamogram has been established. The removal and evaluation of experimental data from the operating sucker-rod pumping unit during its operation was carried out. A wattmetrogram and a dynamogram were built, a spectrum was also built, which showed the presence of defects in this installation.

CONCLUSION

CONCLUSION. This method of wattmetering with the MatLab software allows you to monitor the technical condition of the sucker rod pumping unit according to the amplitude-frequency characteristics of the wattmetrogram parameters.

ваттметрограммаштанговая скважинная насосная установканефтяное оборудованиедиагностикаанализспектрдинамограммастанок-качалкаMatLabwattmetrogramsucker rod pumping unitoil equipmentdiagnosticsanalysisspectrumdynamogramrocking machineMatLabReferencesИсмагилов С.Ф., Гизатуллин А.Р., Салахова Г.Р. Анализ методов диагностирования технического состояния скважинных штанговых установок // Информационные технологии. проблемы и решения: материалы международной научно- практической конференции. -2016.- № 1(3).- С.35-38.Ismagilov SF, Gizatullin AR, Salakhova GR. Analysis of methods for diagnosing the technical condition of downhole rod rigs. Information technologies. Problems and solutions: materials of the international scientific and practical conference. 2016;1(3):35-38.Хакимьянов М.И., Ковшов В.Д., Чикишев А.М., и др. Контроллеры автоматизации установок штанговых глубинных насосов // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2007. № 1. С.44.Khakimyanov MI, Kovshov VD, Chikishev AM., et al. Controllers for automation of sucker rod pump installations. Electronic scientific journal «Oil and Gas Business». 2007. № 1. p.44.Хакимьянов М. И. Повышение энергоэффективности и оптимизация режимов работы электроприводов в нефтедобывающей промышленности: дис. ... док. техн. наук: 05.09.03: защищена 01.03.19: М., 2018. 355 с.Khakim'yanov M.I. Increase of energy efficiency and optimization of operating modes of electric drives in the oil-producing industry: dis. ... doc. tech. Sciences: 05.09.03: protected 01.03.19: / Khakim'yanov Marat Il'gizovich. M., 2018 . 355 p.Хакимьянов М.И., Пачин М.Г. Мониторинг состояния штанговых глубиннонасосных установок по результатам анализа ваттметрограмм // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2011. №5. С. 26-36. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Hakimyanov/Hakimyanov_7.pdfKhakim'yanov MI., Pachin MG. Monitoring of the state of sucker rod pumping units based on the results of the analysis of wattmetrograms. Electronic scientific journal «Oil and Gas Business» 2011;5:26-36. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Hakimyanov/Hakimyanov_7.pdfПетров Т.И., Сафин А.Р., Ившин И.В., и др. Модель системы управления станком-качалкой на основе синхронных двигателей с бездатчиковым методом. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2018;20(7-8):107-116.Petrov TI, Safin AR, Ivshin IV, et al. Model of the control system rocking machines of oil the basic of a synchronous engines with the sensorless method. Power engineering: research, equipment, technology. 2018;20(7-8):107-116.Цветков А.Н., Корнилов В.Ю., Сафин А.Р., и др. Управляющая измерительно- информационная система экспериментального стенда. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(4):88-98.Tsvetkov A.N., Kornilov V.Yu., Safin A.R., et al. Control measuring and information system of the experimental stand. Power engineering: research, equipment, technology. 2020;22(4):88-98.Ryssel U, Ploennigs J., Kabitzsch K., et al. Generative Design of Hardware-in-the- Loop Models // APGES'07. Salzburg, Austria, 2007. P. 4–11.Ryssel U, Ploennigs J, Kabitzsch K, et al. Generative Design of Hardware-in-the-Loop Models. APGES'07. Salzburg, Austria, 2007. P. 4-11..Цветков А.Н., Сафин А.Р., Гибадуллин Р.Р., Ившин И.В. Испытательный стенд с программно-аппаратным комплексом для исследования электрической машины возвратно- поступательного действия. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2016. №3-4. С.105-111.Tsvetkov AN, Safin AR, Gibadullin RR, et al. Hardware-software system test bench for studies of a reciprocating electrical machine. Power engineering: research, equipment, technology. 2016 №3-4 pp.105-111.Ившин И.B., Сафин А.Р., Гибадуллин Р.Р., и др. Анализ развития электроприводов для станков-качалок нефти по результатам патентного поиска. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019;21(5):3-13.Ivshin IV, Safin AR, Gibadullin RR, et al. Analysis of the development of electric drives for oil rocking machines by the results of patent search. Power engineering: research, equipment, technology. 2019;21(5):3-13.Хакимьянов М.И. Обработка ваттметрограмм штанговых глубиннонасосных установок // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Рег.№ 2012616130 от 04.07.2012.Khakim'yanov MI. Processing of wattmetrograms of sucker rod pumping units. Certificate of state registration of a computer program. Registration No. 2012616130 dated 04.07.2012.Kadasheva U.M. Improvement of algorithm for converting the watmetrograms into dynamograms considering the mass of horsehead // Azerbaijan Oil Industry journal. Baku .- 2020. №2pp. 87-89.Kadasheva UM. Improvement of algorithm for converting the watmetrograms into dynamograms considering the mass of horsehead. Azerbaijan Oil Industry journal. Baku. 2020;2:87-89.Torgaeva D.S., Sukhorukov M.P., Shinyakov Y.A. Development of a Sucker Rod Pumping Unit Simulation Model // International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT). 2019. October. V. 9, Issue 1. P. 4403–4409Torgaeva DS, Sukhorukov MP, Shinyakov YA, et al. Development of a Sucker Rod Pumping Unit Simulation Model. International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT). 2019. October. V. 9, Issue 1. pp. 4403–4409.Frendo E., Bonamy D. English for the Oil Industry 1 Course Book. Pearson Education ESL 2017- P 80.Frendo E, Bonamy D. English for the Oil Industry. Pearson Education ESL 2017. P 80.Roberto L. Soza. Review of Downhole Dynamometer Testing [электронный ресурс]. URL: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-35217-MS (дата обращения 01.03.2021)Roberto L. Soza. Review of Downhole Dynamometer Testing [electronic resource]. URL: https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-35217-MS (date of request 01.03.2021)J.F. Lea, Cleon Dunham, Lynn Rowlan. Well Modelling: Optimized Production and Troubleshooting Using Nodal Analysis [электронный ресурс]. URL: https://rogtecmagazine.com/wp-content/uploads/2014/10/09_WellModeling.pdf (дата обращения 17.03.2021).Lea JF, Cleon Dunham, Lynn Rowlan. Well Modelling: Optimized Production and Troubleshooting Using Nodal Analysis [electronic resource]. URL: https://rogtecmagazine.com/wp-content/uploads/2014/10/09_WellModeling.pdf (date of request 17.03.2021).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.