Характерные особенности нефтедобывающих предприятий и основные принципы их автоматизации. Современное нефтедобывающее предприятие представляет собой сложный комплекс технологических объектов, осуществляющих добычу, транспортировку, первичную подготовку, хранение и внешнюю перекачку нефти и газа, а также выполняющих технологические процессы поддержания пластовых давлении.
Некоторые из отмеченных особенностей способствовали ускорению развития автоматизации нефтедобывающих предприятий, Такэ непрерывность и однотипность технологических процессов, связь их через единый пласт, продукт.и энергетические потоки позволяли решать задачи автоматического управления, используя существующие методы теории автоматического регулирования. Рассредоточенность технологических объектов на больших площадях привела к необходимости и экономической целесообразности разработки и внедрения телемеханических систем и организационных структур дшяганционного контроля и управления* технологическими объектами и процессами- Все это наложило особый отпечаток на характер технических и организационных решений вопросов автоматизации нефтедобывающих предприятий, обеспечило в ряде случаев ускорение, а иногда затрудняло внедрение по сравнению с автоматизацией предприятий других отраслей народного хозяйства.
Вопросами развития и внедрения автоматизации нефтедобывающих предприятий качали активно заниматься в середине 50-х годов. Однако из-за ряда причин эти работы велись медленно и не давали достаточного эффекта. Основными причинами, сдерживающими развитие автоматизации, были следующие. Автоматизировались не все процессы и не все объекты. Автоматизация осуществлялась некомплексно, из-за чего не высвобождался оперативный обслуживающий персонал, не совершенствовалась структура управления предприятием, не обеспечивалась экономическая эффективность. Средства автоматизации приспосабливались к существующему оборудованию, устаревшему, малонадежному, в ряде случаев непригодному для автоматизации. Средства автоматизации не составляли органически целого с автоматизированным оборудованием. Заводы изготовляли раздельно оборудование и средства автоматизации. На нефтяных промыслах монтировалось оборудование без обязательной установки на нем средств автоматики. Средства и системы автоматики и телемеханики разрабатывались применительно к большому числу технологических схем промыслового сбора и подготовки нефти и газа. В ряде случаев эти технологические схемы не были оптимальны для автоматизации. Все это приводило к разработке большого числа типов и конструкций средств автоматики и телемеханики что затрудняло организацию широкого серийного производства, повышало стоимость при низком качестве приборов и устройств.
Анализ особенностей и существующего положения в области автоматизации нефтедобывающих предприятий позволил Сработать основные принципы, которые были сформулированы в виде Основных положений по обустройству и автоматизации нефтедобывающих предприятий:
унификации схем промыслового сбора нефти, нефтяного газа и воды
рационального размещения технологического оборудования на территории нефтедобывающего предприятия;
создания новых видов нефтепромыслового оборудования, высокопроизводительного, надежного, органически включающего в себя средства автоматики;
определения рациональных объемов автоматизации и телемеханизации объектов добычи, транспортировки и подготовки нефти, попутного газа и воды;
разработки и внедрения новой организационной структуры автоматизированных нефтедобывающих предприятий.
При решении задач автоматизации в качестве руководящих принципов приняты следующие: автоматизацией и телемеханизацией охватываются все основные и вспомогательные объекты; полная местная автоматизация, исключающая необходимость постоянного присутствия на объекте оперативного обслуживающего персонала; минимум информации, поступающей с объекта в пункты управления; автоматический сбор и переработка информации; автоматическая аварийная и предупредительная сигнализация с объектов. Предусматривается телемеханический контроль по уплотненным каналам связи: групповых измерительных установок, кустовых насосных станций, установок подготовки газа для газлифта, электроподстанций, расположенных на промысловой площади. Предусматривается дистанционный контроль по многопроводным каналам связи установок: сепарационных, подготовку нефти, подготовки воды, подготовки газа, сдачи товарной нефти, перекачки товарной
нефти.
Основными положениями определены номенклатура контролируемых параметров, периодичность контроля и сигнализация от каждого технологического объекта.
Рис. 119. Схема автоматизации нефтяной скважины с электропогружным насосом
Автоматизация I скважины с электропогружным насосом. Схема автоматизации | нефтяной скважины, оборудованной электропогружным насосом (рис. 119), предусматривает установку станции управления 2; типа ПГХ-5071 или ПГФ-5072 электроконтактного манометра 4 типа ВЭ-16РБ, разгруженного отсекателя 1 типа РОМ-1 и устройства 3 для запуска шаров, очищающих трубы от парафина. Схема автоматизации обеспечивает автоматическое отключение электродвигателя погружного насоса при аварийных режимах, пуск и остановку по команде с групповой установки и индивидуальный самозапуск при перерывах подачи электроэнергии. Кроме того, обеспечивается защита выкидного коллектора при временном фонтанировании. Предусматриваются автоматическое отключение работающей установки при коротких замыканиях и значительных перегрузках электродвигателя, защита с выдержкой времени около 2 мин при перегрузке двигателя по току, минимальная защита путем отключения установки при снижении тока нагрузки ниже 0,85 от рабочего тока электродвигателя (при срыве подачи) Обеспечивается непрерывный контроль изоляции для установок в комплекте с повышающим трансформатором при снижении сопротивления изоляции «кабель — погружной электродвигатель» менее 30 кОм. С помощью разгруженного отсекателя РОМ-1 обеспечивается перекрытие выкидного коллектора при повышении или резком снижении давления (из-за порыва трубопровода)