Комплексная автоматизация процессов нефтегазодобычи и компьютеризация технологий добычи нефти и газа

Развитие средств автоматизации началось с внедрения приборов регистрации, сбора данных о состоянии рабочего процесса и оборудования, позволяющего заменить ручной труд механическим. С внедрением современных средств сбора данных, управления процессами и коммуникаций многократно увеличился объем информации, который необходимо обработать. В связи с этим появился новый уровень развития автоматизации - создание функциональных систем, объединяющих в себе разные типы оборудования для сбора, передачи данных и управления процессами. Например, системы пожаробезопасности, системы управления транспортировкой нефти или газа.

Автоматизация производства - неотъемлемая часть развития современного общества, символ прогресса. Для нефтегазовой промышленности автоматизация имеет особую актуальность, что связано, во-первых, с ее ведущей ролью в экономике, во-вторых с повышенными требованиями к безопасности этой сферы производства.

Параллельно этому происходило совершенствование «рабочих органов» функциональных систем-датчиков, приборов управления с расширением спектра их рабочих возможностей. В связи с этим повышался и уровень сложности эксплуатации этих приборов, т.е. увеличивался объем обрабатываемой информации.

В настоящее время происходит внедрение систем автоматизации более высокого порядка, интегрирующих функциональные и обладающие элементами искусственного интеллекта, т.е. способных не только эффективно собирать и обрабатывать информацию, но и самостоятельно принимать решения в случае изменения технологического процесса. Это в свою очередь, привело к повышению спроса на промышленные компьютеры, программное обеспечение и электрооборудование. Помимо управления технологическими процессами и обеспечения безопасности автоматизация уже охватывает и сферу менеджмента и бухгалтерии.

Несмотря на необходимость дополнительных затрат при внедрении автоматизация предоставляет неоспоримые преимущества:

- повышение экономической эффективности производства;

- повышение технологической эффективности (ускорение операций, повышение качества продукции и т.д.) производства;

- повышение уровня безопасности;

Сегодня автоматизация включает продукты и услуги с различной спецификой, как по решаемым задачам, так и по типу оборудования.

Блоки автоматики БМА ТУ 5363-016-00135964-99 предназначены для размещения аппаратуры контроля и управления технологическими объектами добычи, сбора и транспортирования нефти, газа и воды и создания нормальных условий эксплуатации аппаратуры БМА в климатических зонах типа УХЛ по ГОСТ 15150, но для температуры от минус 50 до плюс 40⁰ С.

Область применения БМА – автоматизированные системы управления технологическими процессами нефтегазодобывающего производства.

Устанавливаемая в БМА аппаратура обеспечивает сбор, обработку информации, а также управление следующими технологическими объектами:

1.Установки групповые замерные типа «Спутник» не более 2 штук;

2. Блоки водораспределительных гребенок не более 2 штук

БА представляет собой инвентарное здание контейнерного типа, оборудованное коробкой силовой, шкафом силовым, электрическим отоплением, столиком.

Отопление БМА осуществляется электрическими печами ПЭТ-4. Управление отоплением автоматическое (от датчика-реле типа ДТКБ с установкой уровня температуры 15⁰ С).

Освещается БМА электрическими светильниками. Вентиляция БА осуществляется через жалюзийный проем в стене. БА оборудован электрической сигнализацией открывания входной двери. Для выполнения монтажно-наладочных работ в помещении установлен откидной стол.

Коробка силовая размещена на наружной стороне помещения и обеспечивает ручное включение обслуживающим персоналом привода вентиляции, отопления и освещения блоков АГЗУ и БГ без доступа в помещение БА.

Шкаф силовой обеспечивает прием электроэнергии от источника трехфазного переменного тока 50 Гц напряжением 380/220 В, распределение электроэнергии по электроприемникам БМА и защиту их от перегрузок и коротких замыканий.

Внутри каркаса силового шкафа размещены пускорегулирующая и защитная аппаратура:

1. автоматические выключатели;

2. магнитные пускатели;

3.датчики температуры типа ДТКБ.

БМА-1 представляет собой цельнометаллический шкаф-сейф, внутри которого, на рамной металлической конструкции размещена контрольно-измерительная аппаратура и оборудование, обеспечивающие работу подсистемы управления технологическими объектами куста скважин.

Применение рамы позволяет создавать унифицированный ряд БАУ-1, размещая внутри шкафа-сейфа унифицированное оборудование и приборы, необходимые для поддержания в рабочем состоянии подсистему управления технологическими объектами в случае ее модернизации или замены контрольно-измерительной аппаратуры, более современной, и удовлетворяющей всем требованиям системы автоматизации. Обслуживание установленных оборудования и приборов облегчается за счет улучшения кругового доступа к ним - достигается путем компактного размещения оборудования и наличия выдвигающейся рамы.

Контролеры - промышленные контроллеры со встроенными блоками связи с объектами являются основным средством локальной подсистемы контроля управления технологическими объектами куста скважин и предназначены для выполнения следующих функций:

- контроль состояния технологического оборудования и агрегатов кустов скважин;

- создание и передача сигналов об изменениях параметров состояния оборудования и агрегатов куста скважин в подсистему управления нефтепромыслом (АРМ-диспетчера НГДУ) - уровень управления II;

- передача информации в подсистему управления нефтепромыслом (АРМ-диспетчера НГДУ) и обеспечение режима ретрансляции сообщений;

- измерение и первичное преобразование значений контролируемых технологических параметров на кусте скважин;

- прием от подсистемы управления нефтепромыслом (АРМ-диспетчер НГДУ) и обработка предельных значений (установок) контролируемых технологических параметров;

- управление по программе гидроприводом ПСМ АГЗУ на кусте скважины;

- управление гидроприводом ПСМ АГЗУ на кусте скважин (внеочередной замер скважины, немедленный замер скважины, исключение скважины из замера, постоянный замер скважины) по команде подсистемы управления нефтепромыслом (АРМ-диспетчер НГДУ);

- автоматическое управление (пуск/стоп) нефтяных скважин, работающих в периодическом режиме (механизированный фонд скважин);

- обработка и хранение сообщений (информации) об изменении состояния технологического оборудования и аппаратно-программных средств, аварийной сигнализации, по измерениям контролируемых параметров подсистемы управления технологическими объектами куста скважин;

- автоматическая диагностика состояния программных и технических средств локальной подсистемы управления технологическими объектами куста скважин.

В процессе современной нефтедобычи большое внимание уделяется компьютеризации. Данные телеметрии поступают с куста скважин на компьютер, находящийся на ПАТе, в цеху и дальше по локальной компьютерной сети. По этим данным мы видим: давление в АГЗУ, суточный дебет добывающих скважин, объем закачки нагнетательных скважин, давление в БГ.

Работа ДНС, КНС, УПСВ также находится на постоянном компьютерном контроле.