Дипломная работа: Автоматизированный привод станка-качалки на ОАО "Татнефть"
1. Технико-технологическая часть
1.1 Общие сведения об ОАО "Татнефть"
Общие сведения: ОАО "Татнефть" – одна из крупнейших в нефтегазовом комплексе России. Основная деятельность компании "Татнефть" осуществляется на территории Российской Федерации.
ОАО "Татнефть" является холдинговой структурой, в состав которой входят нефтегазодобывающие управления, нефтегазоперерабатывающие, нефтехимические предприятия, а также предприятия и сервисные производства, реализующие нефть, продукты нефтегазо – переработки и нефтехимии.
Ежегодный объем добычи нефти Компанией составляет более 25 миллионов тонн, газа – более 700 млн. куб. м.
ОАО "Татнефть" в настоящее время предоставлены лицензии на разработку 77 месторождений в Республике Татарстан, где сосредоточены основные запасы нефти республики.
Одним из основных приоритетов Компании является охрана окружающей среды и обеспечение поизводственной и промышленной безопасности. Важнейшей составляющей деятельности Компании "Татнефть" является совершенствование и разработка новых методов нефтедобычи. Развитие прогрессивных наукоемких технологий, а также увеличение объемов и видов предоставляемых высокотехнологичных производственных услуг укрепляет инновационный потенциал Компании и обеспечивает одно из значимых конкурентных преимуществ ОАО "Татнефть" в отрасли.
1.2 Применение контроллеров частоты при нефтедобыче
Целью данной работы является анализ внедрения контроллеров частоты различных видов с тем чтобы автоматизировать процесс нефтедобычи и сократить потребление электроэнергии в нефтегазодобывающих управлениях ОАО "Татнефть".
??????????? ??????? ????????????? ????????? ??????????? ??????? ??????? ?????????? ? ?????????? ? ?????????? ?????????? ???????? ? ?????????? ?????????? ?????????? ???????? (???). ??? ??????????? ?????????? ???????? ???????? ???????, ??????? ?????????? ??????????????, ??????????? ???????? ???????? ??????? ??????? ?? ?????? ??????? ? ????? ?????????? ???????????? ???? ????????.Если раньше технические средства позволяли лишь периодически проводить измерения технологических параметров на скважинах операторами при помощи переносных комплектов оборудования, то стационарно установленные на месторождениях современные микропроцессорные контроллеры делают возможным непрерывный автоматический их контроль. Применительно к скважинам, эксплуатируемым штанговыми глубинными насосами, это означает измерение таких технологических параметров, как динамограмма (зависимость усилия на полированном штоке от перемещения точки подвеса штанг), динамический уровень, ваттметрограмма (зависимость потребляемой мощности от перемещения точки подвеса штанг), влияние газового фактора, давление на устье скважины, суточная производительность скважины и других. При этом функции управления должны обеспечивать дистанционное включение и отключение приводного электродвигателя, аварийное отключение установки, периодический режим эксплуатации, плавное регулирование скорости вращения при помощи преобразователя частоты.
К настоящему времени известен целый ряд разработчиков и производителей контроллеров и станций управления для установок ШГН. Среди зарубежных фирм это "LufkinAutomation" (США), "eProductionSolutions" (США), "ABB" (США), "AutomationElectronics" (США), "DrSCADAAutomation" (США), "R&MEnergySystems" (США), "InternationalAutomationResources" (США) и " SPOCAutomation" (США). Известны также отечественные разработчики, среди которых можно выделить НПФ "Экос" (Уфа), НПФ "Интек" (Уфа), ГУПНН "Авитрон-Ойл" (Уфа), НПО "Интротест" (Екатеринбург), НПФ "Интеграл +" (Казань), "Шатл" (Казань), ЗАО "Линт" (Казань), ООО "Аякс" (Ульяновск) и других.
Использование современных интеллектуальных контроллеров обеспечивает решение таких задач, как автоматизация работы станка-качалки, оптимизация режимов работы оборудования, оперативное выявление аварийных ситуаций и несоответствия режимов эксплуатации оборудования, оперативная передача информации о состоянии объекта на пульт оператора по системе телемеханики.
Системы телемеханики на сегодняшний день строятся, как правило, с использованием радиоканала. Поэтому типичная станция управления включает в себя контроллер, силовой коммутатор для включения и отключения электродвигателя, радиомодем и набор датчиков технологических параметров. Отдельные станции управления имеют в своем составе преобразователи частоты для регулирования скорости вращения электродвигателя.
Ниже делается попытка рассмотреть функциональные возможности этих контроллеров и сопоставить их характеристики.
1.3 Зарубежные контроллеры ШГН
РазработкойсистемавтоматизациидлянефтедобывающейпромышленностииконтроллеровШГНвчастностизанимаютсятакиезарубежныхфирмыкак"Lufkin Automation" (США), "eProduction Solutions" (США), "ABB" (США), "Automation Electronics" (США), "DrSCADA Automation" (США), "R&M Energy Systems" (США), "International Automation Resources" (США) и" SPOC Automation" (США).
Контроллер SAM Well Managerфирмы Lufkinявляется на сегодняшний день самым распространенным во всем мире. Контроллер предусматривает подключение аналоговых датчиков усилия и положения, а также дискретных датчиков положения, расположенных на валу электродвигателя и выходном валу редуктора. Данные с этих датчиков используются для контроля и управления работой насосной установки и для визуального отображения графических данных на жидкокристаллическом дисплее или на экране портативного компьютера в легком для понимания формате.
Контроллер SAM Well Manager по формируемой динамограмме определяет степень заполнения жидкостью ствола скважины. Если анализ покажет, что скважина опустошена, то насос отключается и скважина переводится в режим накопления. В этом режиме она снова заполняется жидкостью, после чего блок управления включает двигатель насоса и начинает откачку.
Программное обеспечение контроллера SAM Well Manager обеспечивает обнаружение по динамограмме отдельных неисправностей в насосной установке. Непосредственно на скважине могут быть просмотрены "архивные" данные в виде диаграмм и отчетов на встроенном дисплее.
Контроллер SAM Well Manager предусматривает возможность работы с двумя конфигурациями датчиков динамометрирования:
1) датчик усилия располагается на штоке над верхней траверсой (датчик типа Loadtrol), датчик положения, работающий на эффекте Холла, устанавливается на выходном валу редуктора;
2) датчик деформации балансира совмещен с датчиком угла наклона балансира.
Контроллер предусматривает 3 режима работы:
1) все включения и отключения электродвигателя производятся по командам с диспетчерского пункта;
2) включения и отключения электродвигателя производятся по заданным временным уставкам (периодическая эксплуатация);
3) управление осуществляется автоматически по результатам анализа динамограмм.
Контроллер имеет аналоговый выход для подключения частотного преобразователя для плавной регулировки скорости вращения электродвигателя.
В настоящее время данные контроллеры устанавливаются в станции управления "СКАД", выпускаемые АЦБПО ЭПУ ОАО "Татнефть".
Недостатком данной системы является высокая стоимость. Так, например, стоимость только контроллера фирмы "Lufkin" (США) в комплекте с датчиками динамометрирования соизмерима с ценой целой станции управления в полной комплектации отечественного производства.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--