Метою дисертаційної роботи є вдосконалення динамометричного методу діагностування ШГНУ, що дозволить підвищити надійність їх експлуатації. Для досягнення мети були поставлені наступні завдання: 1. Проаналізувати типи дефектів ШГНУ і відомі методи їх діагностування, зосередивши увагу на динамометричних методах та технічних засобах їх реалізації. 2. Дослідити можливості вдосконалення динамометричних методів, зокрема за рахунок вибору оптимального способу формування вектора ознак та генерації еталонів технічних станів, а також одночасної оцінки рівня рідини в затрубному просторі свердловини, що дозволить підвищити достовірність діагностування та розширити область застосування динамометричних методів. 3. Розробити автоматизовані методи розпізнавання динамограм для обчислювальних систем нормальної та низької продуктивності. 4. Розробити технічні засоби та мікропроцесорну систему діагностування ШГНУ на основі вдосконалених динамометричних методів. 5. Провести промислову апробацію вдосконалених динамометричних методів та системи діагностування ШГНУ на нафтопромислах ВАТ "Укрнафта". ЗМІСТ ВСТУП 4 1 РОЗДІЛ 1 СУЧАСНИЙ СТАН МЕТОДІВ І ЗАСОБІВ ДІАГНОСТУВАННЯ ШГНУ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЇХ РОЗВИТКУ 9 1.1 Дефекти вузлів ШГНУ і причини, що їх зумовлюють 9 1.2 Конструктивні особливості ШГНУ з точки зору контролепридатності 14 1.3 Аналіз методів діагностування ШГНУ 18 1.4 Аналіз технічних засобів діагностування ШГНУ 22 1.5 Обгрунтування і вибір напрямку досліджень 31 2 РОЗДІЛ 2 РОЗРОБКА МЕТОДІВ ДІАГНОСТУВАННЯ ШГНУ 32 2.1 Методологічні принципи діагностування ШГНУ 32 2.2 Формування еталонів 49 2.3 Забезпечення інваріантності динамометричного методу діагностування ШГНУ до форми сигналу переміщення полірованого штока 51 2.4 Розробка методу визначення коефіцієнту тертя 56 2.5 Перспективи використання динамометричних методів для контролю рівня рідини- 61 2.5.1 Моделювання власних коливань КНКТ 65 2.5.2 Моделювання коливань КНКТ з врахуванням тертя, тиску рідини в затрубному просторі та періодичного навантаження під дією ваги рідини.... 68 2.5.3 Аналіз математичної моделі коливань КНКТ з точки зору практичного застосування 70 Висновки до розділу 75 3 РОЗДІЛ З ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ДІАГНОСТУВАННЯ ШГНУ 77 3.1 Методика проведення експериментальних досліджень 77 3.2 Технічне та програмне забезпечення експериментальних досліджень79 3.3 Результати промислової апробації 84 Висновки до розділу 90 4 РОЗДІЛ 4 РОЗРОБКА СИСТЕМИ ДІАГНОСТУВАННЯ ШГНУ 91 4.1 Розробка функціональної схеми системи діагностування ШГНУ 91 4.2 Розробка конструкції вставного давача навантаження 94 4.3 Розробка електронної частини первинного перетворювача динамометричної системи 98 4.4 Розробка електронної частини контролеру збору і обробки інформації 102 4.5 Розробка програмного забезпечення системи діагностування ШГНУ 105 4.5.1 Програмне забезпечення пристрою перетворення вимірювальної інформації 105 4.5.2 Програмне забезпечення контролеру збору інформації 107 4.6 Повірочний стенд для тарування динамографів 108 4.7 Методика тарування накладних і вставних динамографів 111 4.8 Оцінка точності вимірювань 113 Висновки до розділу 117 5 ВИСНОВКИ 118 6 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 120 ДОДАТКИ 128