Рисунок 18 - Станция управления с ЧРП фирмы Unico (США)
Частотное управление электроприводом ШГН по запатентованным фирмой алгоритмам обеспечивает максимальную отдачу жидкости скважиной, сокращение числа аварий, оптимизацию потребления электроэнергии. Нужно отметить, что фирма Unico сама является и производителем ПЧ, которыми комплектует свои СУ⁴⁰.В 2012 г. компания Unico Inc. (США) предложила провести испытание уникального линейного привода штангового насоса (LRP – liner rod pump), обладающего возможностью быстрого монтажа и оптимизации режима работы ШГН с применением интеллектуального алгоритма. LRP – это реечный привод, с помощью которого обеспечивается возвратно-поступательное движение глубинного насоса в скважине путем вращения вперед и назад асинхронного двигателя⁴¹.

Таблица 3 - Хакимьяновым М.И проводит сравнение характеристик зарубежных контроллеров и станций управления ШГН.

\ Контроллер Показатель	SAM, Lufkin	CAC2000, ePS	iBEAM, esp	IAR	AEPOC2100	ALC600, ABB
Тип Датчиков усилия	Loadtrol ДДБ*	Loadtrol ДДБ	ДУБ	Loadtrol	Loadtrol ДДБ	Loadtrol
Тип датчиков положения	ДХ** ДУН***	ДХ ДУН ПДУ***	ДУН	ДУН	ДХ ДУН ПДУ	ДХ
Контроль ваттметрограмм	-	-	-	-	-	-
Управление преобразователем частоты	+	+	+	-	-	+
Возможность обслуживания нескольких скважин	-	-	-	+	-	-
Наличие дисплея и клавиатуры	+	+	+	+	+	-
Интерфейсы RS-232 RS-485 Ethernet	+ + -	+ + -	+ - -	+ - -	+ + +
Протоколы	Modbus	CAC 8500, Modbus	CAC8500	-	Modbus Ethernet	-

---

Продолжение таблицы 3

Разрядность АПЦ	12	12	12	12	16	-
Диапазон рабочих температур, оC	От -40 до +85	От -40 до +85	От -30 до +80	От -40 до +70	От -40 до +70	От -50 до +50 (Обогрев шкафа)

Сравнивая эти характеристики можно сделать вытекающие выводы (рисунок 19).

В последнее время появляются разработки "бездавачевых" контроллеров , не требующих для своей работы внешних датчиков ⁴². Больше всего известны разработки фирмы “SPOC Automation” (США) и “R&M Energy Systems " (США).



Рисунок 19 - Выводы по зарубежным контролерам
Информация в этих системах рассчитывается на основе электрических параметров и ваттметрограммы. Благодаря отсутствию датчиков существенно уменьшается стоимость системы управления, повышается надежность, уменьшается время монтажа и замены комплектующих, однако существенным недостатком имеется невысокая точность определения состояния скважины, что негативно влияет на результаты диагностики и соответственно качество управления⁴³.

Сегодня производители предлагают различные модели станций управления ШГН отечественного производства, отличающиеся по способам обработки данных, алгоритмам откачки, отображению параметров работы и другим критериям (приложение 1).

Их особенности были рассмотрены в исследовании Ковшова В.Д.. Рассмотрим особенности некоторые из них на рисунке⁴⁴:



Рисунок 20 - Станции управления ШГН отечественного производства
Одной из наиболее перспективных разработок Хакимьянов М.И⁴⁵ считает СУ УСШН- 01 ОАО ПНППК (г. Пермь) Возможно управление скважиной в трех режимах:

1) ручном;

2) автоматическом на основе информации с датчиков;

3) автоматическое «бездатчиковое» управление.

Несомненным достоинством данной СУ является достаточно мощное программно-математическое обеспечение контроллера, в котором реализованы алгоритмы распознавания и анализа динамограмм и ваттметрограмм, которые достаточно подробно описаны в [10–13]. По измеренной устьевой динамограмме в контроллере производится построение расчетной плунжерной динамограммы, которая подвергается анализу. Разработчики создали свою базу плунжерных динамограмм типовых режимов ШГН и разработали специальный алгоритм сравнения измеренной динамограммы с типовыми. Кроме этого производится спектральный анализ развернутой во времени динамограммы для выявления характерных неисправностей привода

---

Проанализируем функциональные возможности контроллеров управления ШГН отечественной разработки.

Следует отметить корпоративную распределенную систему управления производством в реальном времени «Мега», разработанную НПФ «Интек» (г. Уфа) ⁴⁶. Система предназначена для автоматического управления распределенными технологическими объектами предприятия, такими как станки-качалки нефтедобывающих скважин, замерные установки, насосные станции, пункты учета тепловой и электрической энергии. Система строится на основе контроллеров «Мега», которые устанавливаются непосредственно на объектах и к которым подключаются датчики и исполнительные устройства⁴⁷.

Станция управления «Интел-СУС» (ЗАО «Линт», Казань) в комплекте с контроллером «Телебит», датчиками динамометрирования ДДС - 04 и ваттметрирования для контроля энергетических параметров: токов и напряжений по каждой фазе, активной и реактивной мощности, коэффициента мощности, проведения технического учета электроэнергии и построения ваттметрограмм.



Рисунок 21 - Станции управления «Интел-СУС» контроллер «Телебит»
Образцом законченной российской системой автоматизации установки ШГН является станция управления АСУС-02 НПФ «Экос» . Автоматизированная станция АСУС-02 имеет силовую часть, специализированный контроллер, выполненный на 16-ти разрядном RISC процессоре, и радиостанцию, обеспечивающую связь с диспетчерским пунктом. Станция управления АСУС-02 обладает следующими возможностями:



Рисунок 22 - Возможности станции управления АСУС-02
Дополнительно в станцию может быть установлен контроллер расширения с 16 цифровыми и 8 аналоговыми входами, что позваляет подключать к станции дополнительную измерительную, исследовательскую, контрольную аппаратуру скважины и других обьектов и передавать всю эту информацию на диспетчерский пункт

Хорошо зарекомендовали себя на практике,по мнению Хакимьянов М.И., Светлакова С.В., Гузеев Б.В., контроллеры «Телебит» ЗАО «Линт» (Казань), «Мега» НПФ «Интек» (Уфа), АСУС-02 НПФ «Экос» (Уфа) и другие ⁴⁸. Но наиболее полно по мнению данных авторов , функциональные возможности станции управления установкой ШГН реализуются контроллером «Орион-НТ» ООО «АЯКС лаб» (Ульяновск) в составе с датчиками динамометрирования ДДС-04. Контроллер «Орион-НТ» обеспечивает весь набор необходимых функций управления скважиной – измерение и передачу динамограмм на диспетчерский пункт по радиоканалу, получение с диспетчерского пункта команд управления электроприводом. Контроллер не комплектуется дисплеем и клавиатурой, так как их постоянное присутствие в контроллере является, как мы уже говорили, избыточным и в принципе для телеметрических систем не нужно. Контроллер «Орион-НТ» обеспечивает возможность подключения к нему счетчика количества жидкости СКЖ, а также предусматривает реализации функции управления частотным преобразователем и защитного отключения электродвигателя.

---

В таблице Хакимьянов М.И. и Ковшов В.Д. делают сравнение характеристик некоторых отечественных контроллеров ШГН.

Таблица 4 - Характеристики отечественных контроллеров ШГН

Контроллер Показатель	«Телебит», Линт	«Орион», Аякс	RTU-188, шатл	«Мега», Интек	Кминтел, Интеграл+	«Стандарт», Смарт+	«Сатурн», Авитрон	«КТС-1», Интротест	«ТК-166», экос
Тип Датчиков усилия	ДДС-04*	ДДС-04	ДДС-04	ДДС-04 ДПН-Т20 ДПН-СТ10	ДДС-04	ДДС-04	Авитрон	СДА-10-ШГН	ДДС-04
Тип датчиков положения	ДП-04**	ДП-04	ДП-04	ДП-047 ДУН*** ЛА****	ДП-04 ЛА	ДП-04	Геркон	ЛА	ДП-04
Контроль ваттметрограмм	+	-	+	+	-	-	+	-	+
Управление преобразователем частоты	-	-	+	-	-	-	-	-	-
Возможность обслуживания нескольких скважин	-	-	-	+	-	-	-	-	-
Наличие дисплея и клавиатуры	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Интерфейсы RS-232 RS-485 Ethernet	+ + -	+ + -	+ - -	+ - -	+ + +	+ + +	+ + +	+ + +	+ + +
Протоколы	Modbus CCIT v.23	Modbus RTU	-	-	-	-	Modbus RTU	Modbus RTU	Modbus Телескоп +
Разрядность АПЦ	12	12	12	-	10	10	-	12	10

---

Продолжение таблицы 4

Диапазон рабочих температур, оC	От -40 до +70	От -40 до +60	От -40 до +85	От -40 до +60	От -50 до +80	От -40 до +45	От -40 до +60	От -40 до +60	От -40 до +60
Тип радиомодема, частота	TNC-IC, 150…174 МГц	Невод – 5, 433 МГц	Интеграл-160/2400, 136…174 МГц	146…174 МГц, 403…470 МГц	Интеграл-160/2400, 136…174 МГц	Смарт-160/2400, 136…174 МГц	432,0 … 435,15 МГц	Невод – 5, 433,920 МГц

ДДС-04* – Датчик усилия ДДС-04 производства НПП «Грант» ДП-04** – Датчик положения ДП-04 производства НПП «Грант», используется датчик Холла, устанавливаемый на выходном валу редуктора, фиксирует нижнюю и верхнюю мертвые точки ДУН*** - Датчик угла наклона балансира ЛА**** - Линейный акселерометр
Одной из разработок в области скважинных систем управления является контроллер WellSim фирмы ООО «Нафтаматика» (г. Москва). Данный контроллер создавался с использованием элементной базы фирмы “National Instruments” (США), прошел эксплуатационные испытания в ОАО «Татнефть» ⁴⁹. На рисунках показаны контроллер WellSim и совмещенный датчик положения и нагрузки SZZK соответственно.



Рисунок 23 - Контроллер WellSim фирмы ООО «Нафтаматика» (г. Москва), Совмещенный датчик ускорения и нагрузки SZZK
Назначение контроллера автоматизация сбора, обработки, хранения и анализа данных, получаемых от датчиков контроль и автоматическое управление работой скважины удаленное управление и мониторинг скважины с рабочего места диагностика и противоаварийная защита скважинного оборудования измерение количества добываемой жидкости и давления на приеме насоса визуальное отображение параметров работы скважины⁵⁰

Один из лидеров в области производства электротехнического оборудования для нефтяной промышленности в России является ЗАО «ЭЛЕКТОН» " в городе Радужный Владимирской области. Станции управления «ЭЛЕКТОН-04СК-100» с контроллером «ЭЛЕКТОН» предназначены для управления и защиты штангового глубинного насоса

---

Смотрите также файлы

• Сценарий праздника Посвящение в кадеты Ведущий 1.docx

• Контрольная работа дисциплина Номер варианта Тема Автор обучающийся.doc

• Жаанды зыреттіліктер курсыны таырыбы 5 сынып.docx

• Мамед Елизавета Назовите и поясните способы обеспечения исполнения обязательства. Обеспечение обязательств.docx

• Проблемы функционирования системы обеспечения экономической безопасности.doc