Автоматизация скважин, оборудованных штанговыми глубинными насосами Введение
 Скачать 3.96 Mb.
|
2.1 Структурная схема автоматизацииСистема автоматизации в общем случае может иметь четырехуровневую структуру - нижний, средний и верхний уровни и уровень канала передачи данных. Структурная схема приведена на рисунке 2.1. К элементам нижнего уровня системы автоматизации относятся измерительные преобразователи (датчики) технологических параметров оборудования и скважины: датчик усилия на полированный шток; датчик параметров движения штока; датчик давления на устье скважины; датчики электрических величин (ваттметрирования); датчики защиты. Датчики защиты обеспечивают сигнализацию и упреждающее отключение питания электродвигателя в случае поломки элементов технологического оборудования. К ним относятся: датчик температуры подшипника балансира; датчик натяжения цепи. Элементом среднего уровня системы автоматизации является станция управления, включающая в себя следующие узлы: шкаф; силовые элементы управления питанием; контроллер; блок регулировки частоты вращения электропривода; источник резервного питания контроллера; барьеры искрозащиты. Для обеспечения локального мониторинга элементов системы среднего и нижнего уровней при выполнении ремонтных, профилактических работ может быть предусмотрено использование сервисного устройства подключаемого к контроллеру или отдельным элементам системы автоматизации.  ЛВС - локальная вычислительная сеть; ОРС - OLE for process control; ДП - диспетчерский пункт; АКД - аппаратура канала данных; КП - контролируемый пункт; К - контроллер станции управления; СЭ - силовые элементы; ИП - источник резервного питания; БРЧЭ - блок регулировки частоты вращения электропривода; БИС - барьер искрозащиты Рисунок 2.1 - Структурная схема системы автоматизации Для сопряжения контроллера с датчиками нижнего уровня в шкафу управления либо на элементах конструкции ШГН могут устанавливаться следующие элементы: клеммная коробка; блок питания; барьер искрозащитный; интерфейсный адаптер. К элементам верхнего уровня системы автоматизации относятся сервер с установленным программным обеспечением опроса и обработки информации среднего уровня системы и предоставления сервисов ОРС для АРМ диспетчеров, локальные вычислительные сети АРМ диспетчеров. К элементам системы передачи данных относятся: аппаратура канала передачи данных, физическая среда передачи данных и программные протоколы канала передачи данных. В общем случае под АКД понимается устройство - адаптер выходного интерфейса управления станцией управления к требованиям среды передачи данных. При этом в зависимости от вида среды передачи данных в качестве АКД могут быть использованы проводные модемы, радио модемы, GSM/GPRS устройства передачи. Стандартным интерфейсом между АКД системы передачи данных и средним уровнем системы является RS-485. В отдельных случаях, когда к АКД не предусматривается подключение параллельных станций среднего уровня, допускается использование АКД конструктивно встроенных в контроллер станции управления. 2.2 Выбор контролируемых параметровСистема автоматизации скважин, оборудованных ШГН и приводимых в действие СК, должна выполнять следующие функции: сбор, первичная обработка и хранение информации о технологических параметрах объекта автоматизации и состоянии оборудования в реальном масштабе времени; автоматическое регулирование и управление технологическим оборудованием в соответствии с заданной программой; противоаварийную защиту технологического оборудования, контроль срабатывания защит и блокировок; исполнение команд с пункта управления; контроль работоспособности контроллеров, датчиков и исполнительных механизмов; местное управление технологическим оборудованием; обмен информацией с пунктами управления; дистанционное управление состоянием и режимом работы технологическим оборудования; сигнализацию отклонения параметров от заданных значений, отказов технологического оборудования и элементов системы автоматизации; регистрацию и хранение информации о контролируемых параметрах, аварийных ситуациях и действиях оперативного персонала; ведение архивов и представление информации в виде таблиц и диаграмм, в том числе и по дебиту скважины; учёт наработки технологического оборудования; оптимизацию режимов работы технологического оборудования и решение задач рациональной эксплуатации скважины. Для выполнения данных функций, система автоматизации должна обеспечивать контроль и управление параметрами, указанными в таблице 2.1. Таблица 2.1 - Контролируемые и управляемые параметры скважины, оборудованной ШГН
В таблице знаком «+» отмечены обязательные параметры, символом «*» - рекомендуемые и «-» - необязательные, а «деблокировка аварии» должна применяться только совместно с расшифровкой причины. Значения параметров, указанных в таблице 2.1, должны архивироваться в базах данных для решения производственно-технологических и технико-экономических задач. Рекомендуемые параметры и функции, указанные в таблице 2.1, должны включаться в технические задания на проектирование конкретных систем на основе технико-экономического обоснования. Сформулируем основные требования к элементам системы автоматизации. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||