×
09.06.2018
218.016.5c63

Результат интеллектуальной деятельности: Устройство регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002655948
Дата охранного документа
30.05.2018
Аннотация: Изобретение относится к области электротехники и внутрискважинного оборудования, а именно может быть использовано для регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей (ПЭД) в составе установки электрического центробежного насоса (УЭЦН). Устройство содержит герметичный корпус с расположенными в нем датчиками тока и напряжения, устанавливаемыми на каждую фазу питающего кабеля, которые регистрируют количество разрядов, продолжительность, амплитуду, дату и время возникновения перенапряжений. При этом корпус выполнен с возможностью соединения с погружным электродвигателем, при этом устройство регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей дополнительно содержит аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, модем с функцией широкополосной передачи измерений через питающий кабель на станцию управления погружным электродвигателем для хранения и обработки данных. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и внутрискважинного оборудования, а именно может быть использовано для регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей (ПЭД) в составе установки электрического центробежного насоса (УЭЦН).

Общеизвестно, что надежность любых сложных систем определяется надежностью наиболее слабого элемента. В случае УЭЦН, погружаемых в скважины и состоящих из погружного электродвигателя, протектора, фильтра насоса, центробежного насоса, основного кабеля, соединительной муфты, кабеля-удлинителя (комплектующего кабеля) и кабельного ввода, наиболее чувствительным элементом системы является ПЭД в силу наименьшего уровня изоляции по сравнению с другими элементами системы. Он не только подвержен термобарической, газовой и химической агрессии скважинной среды, но и страдает при внутренних (коммутационных) и внешних (атмосферных) перенапряжениях в изоляции погружного электродвигателя. Под выходом из строя ресурса изоляции ПЭД считается электропробой обмоток электродвигателя, а также недопустимое снижение уровня изоляции обмоток.

Известен способ определения технического состояния электропогружных установок для добычи нефти [RU 2213270 С2, МПК F04D 13/10, F04D 15/00, опубл. 27.09.2003], способ определения технического состояния электропогружных установок для добычи нефти, в котором регистрируют и анализируют сигнал, порождаемый вибрацией элементов конструкции установки, отличающийся тем, что регистрируют сигнал от переменной составляющей суммы фазных токов питания путем установки датчика напряжения одновременно на три фазы питающего кабеля, анализируют форму и амплитуду полученного сигнала и, сравнивая со значениями предыдущих измерений, оценивают возможность ее дальнейшей эксплуатации.

Недостатком данного изобретения является невозможность регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружного электродвигателя в результате воздействия перенапряжений внутри скважины.

Известен способ диагностики и оценки остаточного ресурса электроприводов переменного тока [RU 2532762 С1, МПК G01R 31/34, опубл. 10.11.2014], способ диагностики технического состояния силового электрооборудования, включающий запись зависимостей от времени напряжения и тока, потребляемых электродвигателем, выполняемую с помощью датчиков напряжения, обработку сигналов фильтром низких частот с последующей программной обработкой полученных сигналов для диагностики и оценки остаточного ресурса, отличающийся тем, что определяют расхождение амплитуд сигналов токов, напряжений и мощности каждой фазы, рассчитывают коэффициенты несимметрии тока, напряжений, мощности и коэффициенты гармонических колебаний, используя программный фильтр низких частот, отфильтровывают спектр исследуемых частот от общего сигнала, затем определяют уровень влияния качества питающего напряжения в части наличия несимметрии, импульсов перенапряжения и высших гармонических составляющих и при помощи программного обеспечения на основе получаемых данных с учетом текущего задания выходной координаты определяют техническое состояние электропривода и оценивают остаточный ресурс.

Недостатком данного изобретения является невозможность регистрации, идентификации перенапряжений в изоляции погружного электродвигателя внутри скважины.

Также, в настоящее время контроль состояния изоляции питающего кабеля и ПЭД осуществляется измерением ее сопротивления с помощью погружной телеметрии.

Недостатком данного способа контроля является сложность регистрации кратности, повторяемости и формы кривой перенапряжений и невозможность оценить степень влияния отдельного вида перенапряжения на расход ресурса изоляции.

Задачей изобретения является создание устройства регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей, при осуществлении которого достигается технический результат, заключающийся в возможности регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей УЭЦН, тем самым контролируя чрезмерное количество внешних (атмосферных) или внутренних (коммутационных) перенапряжений, оказываемых влияние на конкретный электродвигатель, для возможного принятия оправданных предупредительных мероприятий по ограничению количества определенных видов (внешних или внутренних) перенапряжений, а также оценивая ресурс изоляции ПЭД, принимать решение о продолжении использования в работе, проведении мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту для поддержания работоспособности или замене погружного электродвигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей содержит герметичный корпус с расположенными в нем датчиками, устанавливаемыми на каждую фазу питающего кабеля, которые регистрируют количество разрядов, продолжительность, амплитуду, дату и время возникновения перенапряжений, отличающееся тем, что указанный корпус выполнен с возможностью соединения с погружным электродвигателем, при этом устройство регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей дополнительно содержит аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, модем с функцией широкополосной передачи измерений через питающий кабель на станцию управления погружным электродвигателем для хранения и обработки данных.

На фиг. 1 схематично изображен блок системы регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей.

На фиг. 2 изображено устройство регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей, соединенное с погружным электродвигателем, разрез по А-А.

Устройство 1 регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей содержит герметичный цилиндрический корпус 2, выполненный из прочного материала, например сталь. Корпус 2 жестко присоединен к погружному электродвигателю 3 (фиг. 2), например, при помощи муфты. Регистрация количества разрядов, амплитуды, даты и время возникновения перенапряжений осуществляется датчиками 4, имеющими возможность соединения с каждой фазой 8 (А, В, С) питающего кабеля (фиг. 1). Сигнал, поступающий с датчиков 4, преобразуется аналого-цифровым преобразователем 5 и передается на микроконтроллер 6 для подсчета остаточного ресурса изоляции погружного электродвигателя, например, с помощью алгоритма, описанного в работах [1, 2]. Передача результатов измерений через питающий кабель на станцию управления погружным электродвигателем для хранения и обработки данных происходит через модем 7, установленный в герметичном цилиндрическом корпусе 2.

Устройство 1 регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей работает следующим образом.

Устройство 1 регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей соединяется с погружным электродвигателем 3, например, при помощи муфты. При погружении электродвигателя 3 в забой скважины и включении его в работу, при появлении опасного напряжения для его изоляции и изоляции фазных проводников 8 (А, В, С), датчики 4 тока и напряжения регистрируют количество разрядов, амплитуду, дату и время возникновения перенапряжений. Сигнал, поступающий с датчиков 4 тока и напряжения, преобразуется аналого-цифровым преобразователем 5 и передается на микроконтроллер 6, где через встроенный алгоритм, например, описанный в работах [1, 2], идентифицируется вид перенапряжения (внутреннее или внешнее), оказываемого влияние на изоляцию электродвигателя, и оценивается остаточный ресурса изоляции погружного электродвигателя. Идентификация перенапряжений заключается в оценке характеристик перенапряжения: кратность и формы кривой волны перенапряжения. Передача измерений через питающий кабель на станцию управления погружным электродвигателем для хранения и обработки данных происходит через модем 7.

Полученные значения позволяют оценивать состояние ресурса изоляции ПЭД, выявлять неисправности на ранней стадии возникновения, планировать рациональные сроки проведения ремонтов.

Список использованных источников

1. Сухачев И.С., Сушков В.В., Гладких Т.Д. Алгоритм оценки риска потерь в нефтедобыче при отказе погружного электродвигателя // Динамика систем, механизмов и машин. - 2016. - Т. 3, №1. С. 163-166.

2. Сухачев И.С., Сушков В.В. Моделирование расхода ресурса изоляции погружных электродвигателей при разнообразных воздействиях // Динамика систем, механизмов и машин. - 2016. - Т. 3, №1. С. 166-169.

Устройство регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей, содержащее герметичный корпус с расположенными в нем датчиками тока и напряжения, устанавливаемыми на каждую фазу питающего кабеля, которые регистрируют количество разрядов, продолжительность, амплитуду, дату и время возникновения перенапряжений, отличающееся тем, что указанный корпус выполнен с возможностью соединения с погружным электродвигателем, при этом устройство регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей дополнительно содержит аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, модем с функцией широкополосной передачи измерений через питающий кабель на станцию управления погружным электродвигателем для хранения и обработки данных.
Устройство регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей
Устройство регистрации, идентификации перенапряжений и оценки остаточного ресурса изоляции погружных электродвигателей
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 111-120 из 184.
13.07.2018
№218.016.70ca

Способ изоляции притока пластовых вод в необсаженном горизонтальном участке ствола нефтедобывающей скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к изоляции водопритоков в горизонтальных участках скважин. Способ изоляции притока пластовых вод в необсаженном горизонтальном участке ствола нефтедобывающей скважины включает извлечение внутрискважинного оборудования, проведение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661171
Дата охранного документа: 12.07.2018
13.07.2018
№218.016.70d1

Сырьевая смесь для производства силикатных изделий

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано в качестве сырьевой смеси для производства силикатных кирпича, камней, блоков и плит. Сырьевая смесь для производства силикатных изделий содержит известково-кремнеземистое вяжущее с активностью 35-40% и удельной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661173
Дата охранного документа: 12.07.2018
21.07.2018
№218.016.73b3

Способ утилизации бурового шлама с получением экологически чистого грунта

Изобретение относится к способам утилизации бурового шлама с получением экологически чистого грунта, с последующим его применением для рекультивации кустовых площадок с безамбарным бурением прилегающих к ним производственной и вспомогательной инфраструктуры, нарушенных земель временного и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661831
Дата охранного документа: 19.07.2018
24.07.2018
№218.016.73ca

Способ предупреждения отложения асфальто-смолистых и парафиновых компонентов нефти в насосно-компрессорных трубах в скважине и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть использована при добыче нефти с большим содержанием асфальто-смолистых и парафиновых компонентов нефти (АСПО). При фонтанном способе добычи или с помощью установок электроцентробежного насоса (УЭЦН) газожидкостный поток (ГЖП)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661951
Дата охранного документа: 23.07.2018
24.07.2018
№218.016.73d7

Способ проведения водоизоляционных работ в добывающей скважине, вскрывшей водонефтяную залежь

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти практическое применение при проведении водоизоляционных работ в нефтедобывающих скважинах для изоляции притока подошвенных вод. Способ проведения водоизоляционных работ в добывающей скважине, вскрывшей водонефтяную залежь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661935
Дата охранного документа: 23.07.2018
24.07.2018
№218.016.73eb

Состав для изоляции пластовых вод в нефтяных и газовых скважинах

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к проведению ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах. Состав для изоляции пластовых вод в нефтяных и газовых скважинах включает 94,5 об.% гидрофобной кремнийорганической жидкости ГКЖ-11 Н, 4,7 об.%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661931
Дата охранного документа: 23.07.2018
01.09.2018
№218.016.81c1

Устройство для контроля пространственных перемещений

Изобретение относится к области контроля перемещений объектов и касается устройства для контроля пространственных перемещений. Устройство включает в себя корпус, источник и приемники света. Источник света является многоточечным, жестко связан с исследуемым объектом и находится в пространстве,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665591
Дата охранного документа: 31.08.2018
01.09.2018
№218.016.81cf

Способ демпферной коррекции деформации позвоночника и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к травматологии и ортопедии и может быть применима для демпферной коррекции деформации позвоночника. Устанавливают демпферный аппарат для коррекции деформации позвоночника. В аппарате фиксирующие стержни винтовыми фиксаторами присоединены к поперечным пластинам,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665507
Дата охранного документа: 30.08.2018
01.09.2018
№218.016.8251

Система энергосберегающего контурного прогрева элементов гидропривода

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам прогрева элементов гидропривода. Система энергосберегающего контурного прогрева элементов гидропривода содержит штатную гидросистему машины, гидробак (9), регулируемый гидронасос (4), гидрораспределитель (11), гидроцилиндр (12),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665574
Дата охранного документа: 31.08.2018
01.09.2018
№218.016.8267

Стержень для прогрева двс и гидробака газом

Изобретение относится к машиностроению, а именно средствам тепловой подготовки агрегатов и узлов строительных машин. Стержень для прогрева ДВС и гидробака газом состоит из корпуса (1), ограничителя (3), ручки (2), горелок (7), крышек (8), аккумулятора, свечей (21) электроподжига и датчиков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665577
Дата охранного документа: 31.08.2018
Показаны записи 1-3 из 3.
20.09.2013
№216.012.6c3e

Способ управления многомашинным комплексом системы поддержания пластового давления

Изобретение относится к области добычи нефти и может быть использовано для управления технологической системой поддержания пластового давления - ППД. Обеспечивает повышение уровня управляемости технологической системы ППД, расширение диапазона регулирования насосами и более маневренные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493361
Дата охранного документа: 20.09.2013
07.06.2019
№219.017.7550

Установка для исследования влияния эффекта морозного пучения грунта на заземляющий электрод

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования влияния эффекта морозного пучения грунта на заземляющий электрод. Предложенная установка для исследования влияния эффекта морозного пучения грунта на заземляющий электрод содержит полый корпус. Внутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690731
Дата охранного документа: 05.06.2019
17.06.2023
№223.018.7e8f

Способ синхронизации возбуждённой синхронной машины с сетью

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение точности и быстродействия синхронизации синхронной машины с сетью. При осуществлении способа оказывают тестовое воздействие на синхронную машину и фиксируют угол, на который повернётся вектор напряжения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002770910
Дата охранного документа: 25.04.2022
+ добавить свой РИД