Файл: Мазепа Б.А. Опыт автоматизации добычи нефти.pdf

Так, в НПУ Азнакаевнефть в схеме, разработанной производ­ ственниками, при сравнительной простоте и низкой себестоимости оснащения скважин и диспетчерского пункта осуществляется контроль за большим количеством параметров чем в схемах САТ-1 и САТ-2. Схемой охватывается 22 скважины.

В НПУ Бавлынефть работниками цеха автоматики и КИП разработана схема, по существу являющаяся дополнением к си­ стеме САТ-1, в которой предусматривается телесигнализация рабо­ ты скважин, оборудованных погружными электронасосами.

Каналы связи

В системах телемеханизаций важнейшим звеном является канал связи, от выбора которого во многом зависит надежность

системы и капитальные затраты на ее сооружение. Дистанцион­ ный контроль и централизованное управление нефтепромысло­

выми объектами может осуществляться с применением провод­ ного канала связи и радиоканала.

На промыслах Татарии внедрены системы телемеханизации с проводным каналом связи (САТ-1, САТ-2, линейные системы Оргэнергонефтп и др.). Системы с радиоканалами связи СРП-1, СРК-3 и система Казанского государственного университета проходят опробование и подготовляются к внедрению.

При эксплуатации линейных систем выявилась основная труд­

ность, заключающаяся в обслуживании линий связи, на которое расходуются ежегодно значительные средства. Оказалось, что метеорологические условия Татарии особенно неблагоприятны

их неустойчивыми в работе именно в тот период, когда в них

наиболее нуждаются. Эти условия усугубляются необходимостью проводить линии сравнительно большой протяженности в районах плохих грунтовых дорог и т. п4

Некоторыми организациями (КБ АТ, НН АН СССР, Казан­ ским государственным университетом, Таганрогским радиотех­ ническим институтом и др.) успешно проводятся работы по созда­ нию систем телемеханизации с радиоканалом связи. Для исполь­

зования систем с радиоканалом связи нефтяной промышленности отведен электроинспекцией Министерства связи СССР ультрако­ ротковолновый диапазон 36—48 мггц.

К радиоканалу связи телемеханических систем наряду с обыч­ ными требованиями предъявляются еще п специальные: локаль­ ность связи,’ автоматичность действия и увеличение эксплуата­ ционных ресурсов высокочастотной аппаратуры. Требованиям локальности удовлетворяет больше всего ультракоротковолновый диапазон волн. Однако он весьма неоднороден по характеру рас­

пространения волн. Для каналов связи телемеханических систем наиболее приемлемым был бы диапазон 70—100 мггц. Волны

5*

этого диапазона по данным исследований обладают более высокой локальностью и дифракционной способностью.

Испытания систем телемеханизации СРП-1, Казанского госу­ дарственного университета показали, что отведенный диапазон 36—48 мггц на данном этапе работ может удовлетворить требова­ ниям систем с радиоканалами связи. В указанном диапазоне

промышленные и атмосферные помехи слабы, и их можно ослабить

увеличением мощности передатчиков и применением направлен­ ных антенн. Наибольшее значение приобретают собственные

шумы приемных устройств каналов связи, которые могут быть ослаблены путем рационального конструирования приемных устройств.

Очевидно, канал связи оправдывается спецификой своего применения. Эксплуатация линейных систем телемеханизации и первые шаги внедрения систем с радиоканалом показали, что линейные системы, как более простые по устройству и обладающие безусловно более высокой надежностью, должны найти преобла­ дающее распространение. Что же касается самих линий связи, то они с успехом могут быть выполнены в виде кабельной прокладки. Расчеты, произведенные работниками Татнефтепро-

екта, показали, что для линий связи может быть использован кабель марки ПРВПМ-1,2. Такой кабель достаточно стоек к раз­ личным механическим, химическим и температурным воздей­ ствиям. Стоимость 1 км подземной линии его прокладки соста­ вляет 800—1000 руб., а средняя стоимость 1 км воздушной линии

того же класса составляет 2000 руб.

Линейная система диспетчеризации глубиннонасосных

скважин типа Оргэнергонефтп (первый вариант)

В 1955 г. в Союзной конторе Оргэнергонефть для НПУ Бугуль-

манефть была разработана система диспетчеризации глубинно­ насосных скважин Шугуровского промысла. Схемой телеуправле­

ния и телеконтроля предусматривалось следующее.

1.Автоматизация самозапуска электродвигателей станковкачалок. Установка на скважинах программных реле для периоди-' чески работающих скважин.

2.Телеконтроль за работой каждой скважины в отдельности

сучетом времени ее работы и простоя.

3.Телеуправление двигателями станков-качалок с диспетчер­

Принципиально работа системы протекает следующим образом

(рис. 38). На каждой скважине магнитный пускатель электро­

мотора Д станка-качалки соединяется со щитом на диспетчерском пункте ДП одним стальным проводом телеконтроля и телеупра­

вления. Следовательно, на ДП идут провода, количество которых

68'

равно числу подключенных скважин. Последовательно с катушкой

магнитного пускателя ПМ на ДП включено реле типа МКУ-48 <3,

предназначенное для включения’цепи сигнализации при исчезно-

Рис. 38. Принципиальная схема телеконтроля и телеуправления глубин­ нонасосной скважины с диспетчерского пункта.

ПМ — катушка магнитного пускателя; ПР — предохранитель; КУ — ключ управления;

вении напряжения на катушке магнитного пускателя. Напряже­ ние подается со скважины. С диспетчерского пункта подается «земля». Катушка ПМ работает при напряжении 220 в.

Оборудование скважины

На скважине устанавливается необходимая аппаратура, обе­ спечивающая автоматическую работу электромотора станка-качал­

ки. Динамометрирование с посылкой показаний на ДП не преду­ смотрено.

Защита электродвигателя от работы на двух фазах осущест­

вляется при помощи двух установленных реле типа МКУ-48,

69-

включенных в каждую фазу. На третьей фазе подключена катушка

ПМ. Прп перегорании одного из предохранителей ПР или исчез­ новении одной из фаз реле МКУ-48 обесточивается и размыкает контакты 1 пли 2, прерывая цепь катушки магнитного пускателя

ПМ, и двигатель останавливается. Ключ управления КУ служит

для перевода двигателя на работу с ручным управлением или управления диспетчерского.

Оборудование диспетчерского пункта и работа схемы

На ДП установлен щит телеконтроля и пульт телеуправления. На щите размещены сигнальные лампы нормальной работы и лампы аварийного состояния, а также счетчики числа часов ра­ боты скважин. В качестве последних используются электриче­ ские счетчики типа СО-1. На пульте телеуправления размещаются тумблерные переключатели включения и отключения электродви­ гателей станков-качалок. Поскольку запуск электродвигателей осуществляется при помощи электропневматических приборов типа КЭП-12, последние также размещены па ДП.

При пуске электродвигателя станка-качалки КЭП своими контактами включает катушки ПМ и реле 3. Последнее, замы­ кая контакты 4 и 5, сигнализирует о нормальной работе двига­ теля. Замыкание контакта 4 создает цепь питания лампы Jh.

Контакт 5 обеспечивает самоблокировку катушки реле 3. При

остановке электродвигателя на скважине по какой-либо причине обесточиваются ПМ, а такще и реле 3. Контакты 4, 5 размыкаются,

сигнальная лампа нормального состояния Л\ гаснет. Одновре­ менное замыкание контактов 5 и 6 приведет к включению звуко­ вого сигнала ЗВ (звонка) и загоранию сигнальной лампы ава­ рийного состояния Л?. Счетчик С прп этом также включается. Звонок отключается тумблерным выключателем Bi. Остановка электродвигателя на скважине осуществляется с ДП ключом В.

Для монтажа проводов телеуправления и телеконтроля были использованы существующие силовые линии ЛЭП-380 в. Диспет­ черские провода подвешены на траверсах, укрепленных на опо­ рах ЛЭП, и проходят выше силовых проводов. Для осуществления телефонной связи все скважины разбиты на три направления, по которым проложено три провода с подключенной к каждому

соответствующей группой скважин.

В июле 1956 г. система была сдана в эксплуатацию и нормально действует до настоящего времени. Общие затраты на диспетчери­

зацию 29 скважин составили около 169 000 руб.

Линейная система диспетчерского контроля и телеуправления скважинами САТ-1

Система САТ-1, разработанная КБ АТ, применяется на про­ мыслах Татарии в двух вариантах. Первый вариант под первона­ чальным шифром АДБ (автоматизация и диспетчеризация про-

•70

мысла Бавлынефть) используется на промысле № 1 НПУ Бавлыпефть с 1954 г. Второй вариант, собственно САТ-1, применяют на промыслах № 4 и 5 НПУ Бугульманефть с 1956 г. Оба вари­ анта — системы многопроводные с использованием линейных каналов связи.

В первом варианте системы (АДБ) предусмотрена телемеха­ низация фонтанных скважин с передачей на диспетчерский пункт

большого числа контрольных параметров, а также автоматизация очистки подъемных труб от парафина с использованием лебедок АДУ-1 и откачки нефти из мерников автооткачками типа АО-3, впоследствии замененных ртутными и АО-4.

Дистанционный контроль осуществляется за подачей скважин, процессом откачки нефти, сигнализацией о наличии напряжения питания, сигнализацией переполнения мерного резервуара, рабо­ той депарафинизационной установки, работой бригад подземного ремонта.

Автоматическая сигнализация исчезновения напряжения, ава­ рийных сигналов депарафинизационных установок, а также ре­

гистрация работы насосов откачки (по числу откачек устанавли­ вался дебит скважин) и контроль работы бригад подземного ре­ монта осуществляются по одному проводу связи, идущему от дис­

петчерского пункта к каждой скважине. Для уплотнения канала связи используется переменный ток частотой 800 гц, двух ампли­ туд и постоянный ток двух величин. Для телефонной связи с дву­ сторонним разговором проложены специальные провода.

На данной схеме в дальнейшем более четко определились тре­

бования к контролируемым параметрам. Для конструкторского

бюро КБ АТ она послужила пробным вариантом, на основе кото­

рого в дальнейшем были разработаны более совершенные и рабо­ тоспособные схемы.

Основными недостатками системы АДБ следует считать чрез­

мерно большое число контролируемых параметров и проводов связи, сложность диспетчерского пункта, работу линий связи при напряжении переменного тока повышенной частоты, оказываю­ щего отрицательное влияние на телефонную связь. Несмотря на ряд перечисленных недостатков, система в процессе эксплуатации доведена до вполне надежной работоспособности и удовлетвори­ тельно работает в настоящее время.

Промышленная эксплуатация опытного варианта АДБ на 90 скважинах достаточно убедительно доказала эффективность автоматизации и диспетчерского контроля за работой скважин, а также целесообразность массового внедрения их на промыслах.

Система САТ-1 (рис. 39) разработана с учетом опыта эксплуа­ тации варианта АДБ, при котором выявилась возможность изме­ нить требования к системе телеконтроля и отказаться от контроля

ряда параметров. Так, отпала необходимость в контроле подачи фонтанных скважин, в систематической регистрации процесса

заполнения мерника. Однако при этом требуется периодический

71