8.3.4 Автоматизація газліфтних свердловин

Автоматизацією передбачається регулювання подачі в свердловину стиснутого повітря по визначеній програмі в залежності від зміни тиску в свердловині. Схема автоматизації з використанням як регулюючі пристрої елементів пневматичної агрегатної уніфікованої системи зображена на рис. 8.7. Двома блоками виміру БВр і БВ_Q визначаються два параметри процесу: тиск у свердловині р і витрата повітря Q, що подається у свердловину. Необхідно регулювати витрату повітря Q по визначеній програмі р, тобто так, щоб подача повітря в свердловину здійснювалася у функції зміни тиску. Схема працює в такий спосіб. До дистанційного задатчика Б ДП підводиться сигнал р, де він спеціальним пристроєм,

Р исунок 8.7 – Схема автоматичного регулювання роботи компресорною станцією

Рисунок 8.8 – Схема автоматизації періодичної експлуатації

постаченим лекалом, профіль якого окреслюється відповідно до заданої функціональної залежності, перетвориться в сигнал Q=f{p). Цей сигнал подається в камеру завдання ізодромного регулюючого блоку РБ Із. До камери виміру цього блоку підводиться поточне значення параметра Q від БВ_Q. Тому що в цьому випадку величина Q=fip) служить завданням регулятору БР—Із, він, впливаючи на регулювальний клапан ІМ, керуючий параметром Q, підтримує його беззупинно на рівні Q=f(p). Для підвищення якості процесу регулювання, якщо це потрібно, може бути введений блок попередження чи запізнювання.

Періодична робота свердловин (рис. 8.8) здійснюється подачею робочого агента в свердловину по програмі, встановленої для кожної свердловини. Припинення подачі робочого агента в свердловину здійснюється за допомогою сигналу від электроконтактного манометра з установкою на визначений тиск. Через заданий час програмне реле часу (ПРЧ) 6 подає сигнал на електропневматичний клапан 4, керуючий пусковим клапаном 3, встановленим на газопідвідній лінії 5. Робочий агент по ліфті 1 надходить до вибою свердловини. Після закінчення фонтанування, коли тиск робочого агента почне падати, электроконтактний манометр 2 подає сигнал на клапан 4 і подача газу припиняється. Цим же сигналом включається в роботу ПРЧ. При його спрацьовуванні короткочасно знімається живлення з контактів манометра ЖКМ-1, щоб не було помилкового сигналу на відключення електропневматичного клапана (ЖПК) у початковий момент пуску. Для зниження тиску робочого агента на вибій застосовують ліфт із камерою заміщення. Автоматика для керування періодичної експлуатації ліфта з камерою заміщення та ж, що описано вище.

9 Автоматизоване управління нафтовим промислом за допомогою розподілених систем

Розподілених систем контролю і керування технологічними процесами (SCADA-систем) у світі існує безліч. Чим же була викликана необхідність розробки ще однієї?

В-перших, зміною потреб нафтовиків до систем автоматики. Зокрема, у службі автоматизації нафтової компанії «Башнефть» була розроблена й оформлена концепція розвитку засобів контролю і керування процесом нафтовидобутку. У рамках цієї концепції об'єктом автоматизації повинен стати самий головний елемент нафтопромислового обладнання — свердловина, що обумовило ряд специфичних вимог до контролерів об'єктів, з яких основними є ціна (природно, низка, тому що велика кількість обєктів) і наявність радіоканалу на короткі відстані, який би позволив рішити проблему «останньої милі» і обійтися без прокладки кабелю між кожною свердловиною й існуючим приміщенням групової замірної установки (ГЗУ).В інших, відсутністю на ринку відкритого протоколу мережної передачі телеметричної інформації, підтримку яку можна було б «зашити» як у малопотужні однокристальні контролери, так і в солідні контролери на основі MicroPC.

При цьому протокол повинний дозволяти здійснювати ретрансляцію і маршрутизацію пакетів по різних фізичних каналах передачі даних і з різними швидкостями передачі. Ці вимоги здобувають особливе значення при використанні УКВ-радіо-зв'язку на великі відстані в 30…100кілометрів, коли відсутня пряма радіовидимість між диспетчерським пунктом (ДП) і об'єктом контролю.Можливість використання набору контролерів як ретранслятори дозволяє побудувати маршрут в обхід природних перешкод.

У третіх, гарячим бажанням кінцевого користувача мати гнучку, зрозумілу систему графічного представлення технологічного процесу на екрані монітора, що можна було б легко, на ходу перебудовувати, доповнювати, розвивати і нарешті це не залежати від розроблювачів.На основі викладеного були визначені принципи побудови системи.

Рішення питання «останньої милі» за допомогою дешевого уніфікованного контролера.

Активне використання радіозв'язку і промислових мереж передачі даних для зв'язку контролерів системи.

Відкрите програмне й апаратне забезпечення. Система повинна забезпечувати простоту обслуговування і подальшого розвитку.