Подбор оптимальных режимов работы винтовых насосных установок с поверхностным приводом с помощью управляющих экспертных систем

摘要

В статье рассмотрено текущее состояние эксплуатации винтовых насосных установок с поверхностным приводом. Проведен анализ причин обрыва штанговых колонн, согласно которым для повышения надежности винтовых насосных установок с поверхностным приводом их следует эксплуатировать при частоте вращения привода, превышающей критическую частоту вращения с учетом того, что критическая частота вращения не одинакова для всех компоновок винтовых насосных установок и различных условий эксплуатации, а зависит от параметров режимов эксплуатации и от параметров самих установок. Рассмотрены математическая модель работы системы винт -колонна штанг, зависимости неравномерности крутящего момента от длины колонны штанг, диаметра штанг, длины винта, диаметра винта, натяга винта, рабочего давления насоса и др. Также в статье обосновано предложение использовать разработанный аппаратный комплекс, оснащенный датчиками и системой управления на базе мощного свободно программируемого панельного контроллера, т.е. комплекс с применением экспертных систем. Управление производится за счет подключения всех датчиков и частотного преобразователя к программно-логическому контроллеру, установленному в шкафу управления. Подключение программно-логического контроллера к компьютеру производится через протокол Modbus TCP. На компьютере установлено программное обеспечение Scada для управления режимами работы винтовых насосных установок с поверхностным приводом. Таким образом, предложенный комплекс позволяет в автоматическом режиме контролировать и оперативно управлять режимами работы винтовой насосной установки с поверхностным приводом, повышая ее надежность и эффективность, отключая ее в аварийных ситуациях, а также вести контроль за параметрами добываемой жидкости.