Лабораторная работа №1 

Конструкция и работа динамографа 

Цель работы: изучение конструкции и работы динамографа,

Динамографирование скважин - это процесс получения зависимости изменения нагрузки в точке подвеса штанг от перемещения этой точки в виде замкнутых кривых, называемых динамограммами.

Динамографирование осуществляется с помощью различных типов динамографов, подразделяющихся по принципу действия преобразующего устройства, на гидравлические, механические и электрические. Последние могут быть как ручными, так и автоматическими.

1.1. Динамограф ИКГН-1 

На нефтяных промыслах наиболее широкое распространение получил переносной гидравлический динамограф ИКГН-1 (ДГ-3, ГДМ-3).

Он имеет следующие технические характеристики:

верхний предел измерения, кгс                                                                10000

погрешность измерения усилий, %                                                                 2

верхний предел измерения перемещения, м                                                3,3

погрешность измерения перемещения, %                                                       2

количество масштабов измерения усилия                                                      3

количество масштабов измерения перемещения (1:15, 1: 30, 1:45)             3

размер поля картограммы, мм                                                               50 – 75

размер диаграммной ленты, мм                                                         1000 – 95

габаритные размеры в футляре, мм                                          320 - 350 -120

масса прибора с футляром, кг                                                                          8

масса прибора без футляра, кг                                                                         6

1 - корпус самописца; 2 - стрелка с пером; 3 - геликоидальная манометрическая пружина; 4 возвратная пружина ходоуменьшителя; 5 винт ходоуменьшителя; 6 - столик: 7 - ведомый ролик; 8 капиллярная трубка; 9 - верхняя траверса; 10 - силоизмерительное устройство; 11 - нижняя траверса подвески; 12 - верхняя штанга (полированный шток) глубиннонасосной установки; 13 шнур; 14 - направляющий ролик; 15 -  сменный мерный шкив; 16 -   ведущий ролик.

Рис. 1.2. Подвеска устьевого штока СВ.ПСШ.000

1 - Траверса верхняя; 2 - Гайка; 3 - Плашка штока; 4 - Пружина плашек; 5 - Втулка; 6 - Канат; 7 - Гайка; 8 - Пружина плашек; 9 - Плашка каната; 10 -   Втулка; 11 - Траверса нижняя; 12 - Гайка; 13 - Винт подъемный.

Динамограф состоит из силоизмерительного устройства и самописца с ходоуменьщителем, смонтированных в одном блоке (рис. 1.1). В силоизмерительное устройство входят два рычага — вилки и гидравлическая мессдоза (трансформатор давления), которая встроена в верхний рычаг и представляет собой полость, заполненную жидкостью и перекрытую мембраной из тонкой листовой латуни. К нижней стороне мембраны прилегает поршень, который передает на нее усилия, возникающие при работе динамографа, и создает" в полости мессдозы давление жидкости, пропорциональное приложенному усилию. Рычаги силоизмерительного устройства 10 вставляются между траверсами канатной подвески так, что вся нагрузка, воспринимаемая верхней траверсой 9, передастся через них на нижнюю 11. При этом верхний рычаг опирается на нижний в двух точках: через стальной шарик, установленный на поршне мессдозы, и через цилиндрический ролик, который закладывается в поперечные канавки на прилегающих сторонах рычагов. Переставляя этот ролик из одних канавок в другие, можно изменять масштаб измерения усилий (4000,6000,8000 кгс).

Корпус самописца 1 укреплен при помощи кронштейна на верхнем рычаге силоизмерительного устройства. В верхней части самописца расположена геликоидальная манометрическая пружина 3, на оси которой закреплена стрелка с пером 2. Полость пружины сообщается с полостью мессдозы капиллярной трубкой 8. Изменение давления жидкости в гидравлической системе мессдоза-капилляр-геликоидальная пружина вызывает поворот стрелки с пером на угол, пропорциональный нагрузке в точке подвеса штанг.

Конец пера касается цилиндрической поверхности столика 6, по краям которого размещены ведущий 16 и ведомый 7 ролики с диаграммной бумажной лентой.

Столик, в свою очередь, закреплен па каретке, которая перемещается по вертикальным направляющим при помощи ходоуменьшителя, повторяя в заданном масштабе возвратно-поступательное движение точки подвеса штанг.

Механизм ходоуменьшителя состоит из ходового винта 5, ходовой гайки, неподвижно закрепленной на каретке, возвратной пружины 4 и сменного мерного шкива 15. На мерный шкив намотан шнур 13, свободный конец которого проходит через направляющий ролик 14 и укрепляется на устье скважины. Во время движения динамографа вместе с канатной подвеской вверх разматывающийся шнур вращает шкив и ходовой винт, при этом каретка со столиком передвигается в верхнее положение, а возвратная пружина взводится. При ходе подвески вниз возвратная пружина, вращая ходовой винт в обратную сторону, перемещает каретку в крайнее нижнее положение.

Величину перемещения каретки можно менять, устанавливая мерные шкивы различного диаметра. Динамограф комплектуется двумя шкивами, которые обеспечивают масштабы измерения перемещения 1:30, 1:45. Измерение перемещения в масштабе 1:15 обеспечивается мерным шкивом, постоянно соединенным с ходовым винтом. Выбор того или иного масштаба определяется длиной хода полированного штока: при длине хода до 1,1м применяется масштаб измерения 1:15, до 2,2 м – 1:30, до 3,3 м – 1:45. Самописец динамографа снабжен также специальным устройством для перемещения диаграммной ленты без остановки станка-качалки.

1.2. Технология динамографирования 

Перед динамографированием тарированный прибор подготавливается к работе:

-  производится заправка прибора диаграммной лентой;

- производится заправка прибора чернилами;

-  проверяется нулевое положение пера;

-  прочерчивается кулевая линия.

При подготовке динамографа к работе опорные ролики устанавливаются в зависимости от длины хода и нагрузки. Если нагрузка неизвестна, их следует установить скачала на наибольшую нагрузку, чтобы не перегрузить силоизмерительную часть прибора.

Контрольные вопросы: 

1.  Почему для исследования процессов насосной подачи       нефти       из пласта используется динамографирование?

2. Как фиксируется напряжение на канате?

3. Как устанавливается динамограф на канатной подвеске станка-качалки?

4.  Как устанавливается динамограф на канатной подвеске полированной штанге скважины?