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

дистанционный контроль производительности самотечных сква­ жин. Оказалось возможным исключить из схемы телеконтроля канал переменного тока с частотой 800 гц, это упростило электри­ ческую схему системы. В результате в конструкции аппаратуры диспетчерского пункта и линейных узлов телеконтроля скважин были внесены некоторые изменения. Во втором варианте исключен центральный щит диспетчера с мнемосхемой и регистраторами.

Системой САТ-1 предусматривается следующее.

1. Дистанционный контроль подачи глубиннонасосных сква­ жин; наличия напряжения на фидере, питающем электрообору­ дование скважин; аварийного состояния уровня нефти в мер­ нике и трапе; аварийного состояния депарафинизационной уста­ новки. Периодический контроль дебита скважин.

Рис. 39. Схема линий связи и телеуправления системы САТ-1.

провода телеконтроля и телеуправления.

2.Дистанционное управление насосом принудительной от­ качки нефти из мерников и задвижками с электроприводом на самотечных скважинах.

3.Контроль состояния линий.

4.Двусторонняя диспетчерская связь с каждой скважиной, подключенной к диспетчерскому пункту.

Для осуществления автоматизации и централизованного дис­ танционного контроля и управления системой предусматривается

установка на промысловых объектах соответствующих автоматов

идатчиков, электрически связанных с исполнительными органами,

сигнальной и контрольной аппаратурой, сосредоточенной на дис­ петчерском пункте промысла.

Телеконтроль и управление каждой скважиной осуществляется

по индивидуальным стальным проводам, идущим с диспетчерского пункта на скважину. Для телефонной связи скважины к одному

стальному проводу параллельно подключается провод связи.

Схема телеуправления и телеконтроля питается от источников

72

постоянного тока напряжением 50—60 в, которыми являются селеновые выпрямители, работающие ио двухполупериодпой схеме выпрямления.

Оборудование скважин

Скважина, подключенная к диспетчерскому пункту, со всем

оборудованием условно называется линейным узлом. Специаль­ ное промежуточное релейное устройство типа ЛУТК-3, устано­ вленное на скважине, называется линейным узлом телеконтроля. Оно принимает сигналы от всех автоматов и датчиков, установ­ ленных на скважине, и передает их на диспетчерский пункт. Через ЛУТК-3 происходит и управление с диспетчерского пункта уста­ новленными на скважине автоматическими устройствами.

На скважинах системой САТ-1 предусмотрена и автоматиче­

ская откачка нефти, в основном типа АО-4.

При работе откачивающего устройства на диспетчерский

пункт посылаются сигналы начала и конца откачки, по которым можно судить и о дебите скважины. Неисправность оборудования контролируется самим датчиком АО-4 с посылкой на диспетчерский пункт аварийного сигнала. На скважинах с принудительной от­ качкой АО-4 связывается с автозакрывающпми устройствами типа ОКМ-1. На скважинах с самотечным стоком нефти устана­ вливают датчики предельного уровня, посылающие сигнал на диспетчерский пункт при угрозе перелива. Дебит самотечных скважин не контролируется, так как отсутствуют дистанционно

управляемые задвижки.

Дистанционный контроль наличия напряжения

Наличие напряжения на фидере контролируется реле типа РПТ-100, смонтированным в линейном узле ЛУТК-3. При отклю­ чении фидера или исчезновении напряжения на любой фазе кон­

тактами реле подается на диспетчерский пункт аварийный сигнал.

При отключении одной из фаз фидера одновременно автоматически

отключаются электродвигатели, чтобы защищать их от работы на двух фазах. При восстановлении напряжения электрооборудова­ ние автоматически включается

Дистанционное управление

Системой САТ-1 предусматривается возможность дистанцион­ ного включения двигателей насосов откачки или электромоторов задвижек на самотечных скважинах. Команда, посланная с дис­ петчерского пункта, воспринимается специальным реле в линей­ ном узле ЛУТК-3 и через дополнительные промежуточные реле

включаются соответствующие электродвигатели. Одновременно диспетчер получает ответный сигнал об исполнении команды.

73

Телефонная связь

Для осуществления двусторонней телефонной связи диспет­ чера с операторами на скважинах имеется несколько магистраль­ ных направлений однопроводных линий, к которым параллельно подключаются скважины промысла из расчета по 16—18 сква­ жин на один провод.

Вызов, посланный диспетчером по какому-либо направлению,

воспринимается одновременно всеми подключенными к нему скважинами, на которых включаются сирены. Оператор, услышав вызов диспетчера, подключается имеющейся у пего мпкротеле-

фонной трубкой к телефонной розетке ЛУТК-3 скважины. Опера­ тор может также с любой скважины вызвать диспетчера прп по­

мощи тумблера, устанавливаемого на «вызов» в ЛУТК-3 и

включением телефонной трубки в розетку.

Диспетчерский пункт

Диспетчерский пункт является центральным пунктом, прини­ мающим сигналы от всех скважин через установленные на них ЛУТК-3, где расположены пульт диспетчера, блок релейного статпва п блок питания. В средней вертикальной части пульта смон­ тированы ключи управления и сигнальные лампы. Ключи и лампы собраны в блоки (один блок на 20 скважин). Всего на пульте можно установить шесть блоков. В верхней части напели разме­ щены счетчики контроля дебита. Всего допускается устанавли­ вать 12 счетчиков из расчета один счетчик, на 10 скважин. В ниж­ ней части панели находятся рамки с гнездами для подключения счетчиков контроля уровня нефти. Поступление аварийных си­ гналов со скважин сопровождается на диспетчерском пункте звон­ ком. Характер неисправности па скважине и ее номер диспетчер определяет нажатием кнопки звонка па пульте, после чего вклю­ чается мигающий световой сигнал.

Релейный статив состоит из нескольких блоков типа БРС-3.

Каждый блок рассчитан на 40 скважин и собирается из 10 взаимо­ заменяемых станционных панелей, каждая из которых рассчитана на четыре скважины. Станционная панель является промежуточ­

ным релейным устройством, принимающим и передающим си­ гналы от четырех линейных узлов ЛУТК-3, и состоит из 16 реле,

двух селеновых выпрямителей и двух штеккерных рамок.

Блок питания предназначен для питания всех цепей теле­ контроля и телефонной связи постоянным и переменным токами. Он собран в металлическом ящике, где смонтирована вся аппара­ тура включения защиты, преобразования напряжений и фильтры. Чтобы обеспечить непрерывную работу диспетчерского пункта, предусматривается подключение к блоку питания двух фидеров.

Эксплуатация системы при диспетчерском контроле за работой 60 скважин позволила выявить ее вполне устойчивую работу.

74

Сравнительная простота схемы и минимальное количество исполь­ зуемых релейных групп обеспечивают высокую надежность и безотказность в работе.

Линейная система автоматизации и телемеханизации

нефтепромысла С4Т-2

В 1956 г. в КБ НП была разработана новая система автомати­ зации и телемеханизации нефтепромыслов с фонтанной добычей

САТ-2, являющаяся мадопроводной и многоканальной. Она пред­ назначена для автоматизации, телесигнализации, телеуправления и телеизмерения при фонтанном способе эксплуатации скважин.

Системой предусмотрено следующее.

1.Телесигнализация аварийного состояния уровня жидкости

вмернике и трапе (угроза перелива); аварийного состояния депара­ финизационной установки (автоматическое отклонение двигателя из-за чрезмерного натяжения или ослабления скребковой прово­ локи); отсутствия напряжения на фазе фидера, питающего элек­ трооборудование скважины.

2.Телеуправление включения двигателя насоса для скважин

спринудительной откачкой нефти из мерников, закрытия задвиж­

ки для самотечных скважин.

3.Телеизмерение дебита любой скважины по выбору (периоди­

ческий контроль).

4.Телефонная связь диспетчера с обслуживающим персона­ лом (с двусторонним вызовом).

Основная аппаратура

Для автоматизации и централизованного управления на про­ мысловых объектах устанавливают соответствующие автоматы и датчики, электрически связанные с промежуточным релейным устройством, которое в свою очередь связано с исполнительными органами, сигнальной и контрольной аппаратурой, сосредоточен­ ными на диспетчерском пункте.

Основными узлами системы являются диспетчерский пункт и скважины. Диспетчерский пункт связан с четырехпроводной ли­ нией, к которой можно параллельно подключить 24 скважины.

Линейные провода через блок линейной грозозащиты и испытатель­ ный блок вводятся на пульт диспетчера. Система питается от источ­ ников постоянного и переменного тока напряжением 50—60 в.

В качестве источников постоянного тока служат полупроводни­

ковые выпрямители типа ДГЦ-24, включенные по двухполупериодной схеме выпрямления. Питание осуществляется через блок пи­ тания.

В системе САТ-2 использован разработанный во ВНИИ изби­ рательный принцип, позволяющий выбирать любую из 24 сква­ жин, параллельно подключенных к трем избирательным проводам

75.

четырехпроводной линии (четвертый провод служит для телефон­ ной связи). Избирание осуществляется при помощи двух импуль­ сов постоянного тока одинаковой или различной полярности и раз­ личной продолжительности, посылаемых в два из трех избиратель­ ных провода, причем с одного провода, по которому был послан импульс, напряжение снимается, и выбранная скважина удержи­ вается только по одному проводу.

В табл. 8 даны комбинации импульсов для 24 скважин.

Примечания, 1) |1| |2| — удержание в выборе.

2)1 2 — кратковременный импульс.

3)X — свободное состояние для управления

сигнализации и связи.

При управлении или проверке состояния скважины диспетчер

выбирает необходимую скважину, для которой на пульте имеется

свой ключ. При включении соответствующего ключа срабаты­ вает блок выбора скважины. На линию посылается комбинация из двух импульсов постоянного тока, от которых сработает узел выбора скважины соответствующего линейного узла телекон­ троля, и скважина готова для принятия команд управления про­ верки состояния.

При переводе ключа в один из проводов линии посылается

импульс отрицательной полярности, от которого на скважине

ставят управляющее реле, включающее двигатель задвижки или

76

насоса для откачки. При нарушении нормальной работы оборудо­ вания или наступлении аварийного состояния на скважине ставят

узел сигнала, а на диспетчерском пункте от одиночного импульса— блок искателя аварии, состоящий из шагового искателя и пульспары.

Искатель автоматически «опрашивает» все скважины данной группы (24 скважины) и, достигнув аварийной скважины, остана­ вливается. При остановке искателя срабатывает аварийный блок,

имеющий два сигнала аварии: срочный и несрочный. К срочным отнрсятся аварии, требующие немедленного вмешательства дис­ петчера, а к несрочным те, которые допускают возможность устра­

нения аварийного состояния на скважине не сразу по получении сигнала, а через некоторое время, по усмотрению диспетчера.

Продолжение хода шагового искателя достигается нажатием кнопки «пуск», вследствие чего прерывается цепь, удерживающая искатель. Если на пути следования шагового искателя не встре­ тятся аварийные скважины, щетки искателя останавливаются на нулевом положении.

Для измерения дебита на пульте диспетчера имеется блок

контроля дебпта, состоящий из синхронного двигателя типа СД-2, счетчика оборотов и реле. На каждую группу из 24 скважин приходится два блока контроля дебита, допускающих одновре­ менное включение. Контроль дебита производится выборочно, т. е. можно проконтролировать любую скважину. Дебит скважины определяют по времени заполнения определенного объема мер­ ника. Блок контроля дебита включается и отключается срабаты­ ванием включателей нижнего и верхнего уровней автомата от­ качки. Выключатель нижнего уровня включает блок контроля

дебита, а верхнего уровня отключает его. Одновременно выключа­ тель верхнего уровня включает насос для откачки у скважин с принудительной откачкой или открывает задвижки у самотеч­ ных скважин.

Система предусматривает телефонную связь с двусторонним

вызовом. Для вызова оператора диспетчер устанавливает ключ

блока телефонной связи в положение «вызов1». При этом в ли­ нию посылается вызывной ток, отчего на всех скважинах дан­ ной группы сработают узлы телефонной связи и включатся вы­ зывные сирены. Узел телефонной связи состоит из вызывного реле,

вызывной сирены и телефонной розетки. Оператор, услышав зво­ нок, включает имеющуюся при нем телефонную трубку в розетку. Чтобы вызвать диспетчера, оператору достаточно включить теле­ фонную трубку в розетку на любой из скважин. В схеме преду­ смотрена также связь диспетчера с внешней телефонной станцией.

Система САТ-2 внедрена на промысле № 2 НПУ Бавлынефть.

Ее монтаж начался в декабре 1956 г. При эксплуатации системы, охватывающей 96 скважин, были сделаны следующие выводы. Система САТ-2 вполне работоспособна и благодаря своей мало-

проводности (четыре провода на 24 скважины) вызывает меньшие

77