Унифицированное решение по телемеханизации скважин
Система телемеханики кустов газовых скважин СТН-3000 (СТМ КГС) реализована на базе унифицированного решения, предусматривающего:
- измерение основных рабочих параметров газовых скважин: дебита, давления и температуры газа;
- управление кранами-регуляторами для обеспечения требуемого режима работы газовых скважин;
- измерение расхода метанола и управление клапанами подачи метанола в газовые скважины;
- измерение параметров и управление станцией катодной защиты (СКЗ) куста газовых скважин;
- сбор и обработка вспомогательных параметров (температура окружающего воздуха, температура воздуха в приборных шкафах, температура воздуха в блок-боксе, охранная и пожарная сигнализация и т.п.) и управление вспомогательным оборудованием;
- передачу информации на пункт управления (ПУ), регистрация, отображение информации;
- информационный стык с ИУС газового промысла или станции подземного хранения газа.
Особенности и преимущества системы на базе СТН-3000
- Наибольшим образом приспособлена для создания систем контроля распределенными объектами в сложных климатических условий (-50ºС…+70ºС без обогрева и принудительной вентиляции).
- Обладает полным набором решений для построения полнофункциональной системы управления, которые оптимизированы для работы по различным (в том числе низкоскоростными) каналами связи.
- Контролируемый пункт (КП) функционирует автономно и не требует специального обслуживания, надежно в работе и характеризуется низким энергопотреблением. Диагностирование, изменение программного обеспечение, перенастройка КП производятся централизованно и удаленно, что существенно снижает затраты Заказчика на обслуживание системы.
- Модульная структура как системы в целом, так и её компонентов легко расширяемы (без останова контроля за объектом и без потери разработанных ранее приложений).
- Возможно взаимодействие с различными устройствами измерения дебита скважин, регуляторами расхода, а также другим технологическим оборудованием.
- СТН-3000 осуществляет контроль и управление различным технологическим оборудованием: кранами-регуляторами (Таб-Яхинское месторождение, Карашурское ПХГ), клапанами подачи метанола (Береговое ГКМ – устройство БРМ-4; Карашурское ПХГ – устройства УВИ-160 и УВИ-250), станциями катодной защиты (СКЗ). Алгоритмы управления технологическим оборудованием реализуются с помощью контроллеров КП СТН-3000.
Описание системы
Система строится по иерархической многоуровневой структуре. Типовой вариант структуры телемеханики газовых скважин включает в себя следующие компоненты:
- установка измерения дебита скважины
- контролируемый пункт куста газовых скважин (КГС)
- пункт управления (ПУ) с концентратором данных (КД)
Основной системы телемеханики кустов газовых скважин является контролируемый пункт куста газовых скважин (КП КГС). КП КГС устанавливаются на каждом кусте газовых скважин. Контролируемый пункт устанавливается в укрытии (блок-боксе). КП КГС взаимодействует с установками измерения дебита скважин по числу скважин. КП КГС, осуществляет контроль, управление и регулирование работой основного и вспомогательного технологического оборудования. Контролируемый пункт, как правило, также обеспечивает контроль ряда телесигнализаций, в том числе аварийно-служебной, о положении запорной арматуры (при её телемеханизации), наличии песка в газе (при установке датчиков) и др.
Установка измерения дебита скважины
Состоит из следующих основных узлов:
- первичный измерительный преобразователь (диафрагма, НСУ, ДКР и др.)
- многопараметрический датчик;
- вентильный блок;
- термопреобразователь сопротивления;
- утепленный шкаф, защищающий внутренние узлы установки от влияния внешних воздействий, подогревается газом для предотвращения гидратообразования в первичном измерительном преобразователе и вентильном блоке.
Контролируемый пункт куста газовых скважин
КП КГС представляет собой пылевлагозащищенный шкаф, в котором установлено следующее оборудование: контроллер, радиомодем, источник питания/зарядное устройство 12/24В с аккумуляторами емкостью 85Ач, клеммник для подключения датчиков и исполнительных устройств.
Питание контролируемого пункта осуществляется от источника бесперебойного питания, обеспечивающего работоспособность КП при пропадании напряжения 220В переменного тока гарантированно в течение 72 часов (в реальных условиях до 5 суток).
Контроллер осуществляет сбор информации от многопараметрических датчиков или вычислителя. Контроллер производит вычисление расхода газа по каждой скважине и по кусту в целом. Сбор информации от остальных датчиков (давление газа на кусте, ток ввода, напряжение на секции, сигнализатор выноса песка), установленных на кусте газовых скважин, контроллер осуществляет по каналам 4-20 мА.
В соответствии с заданными алгоритмами и/или по командам оператора газового промысла контроллер выдает управляющие воздействия на различное технологическое оборудование в том числе: регулятор дебита скважины, клапан подачи метанола, станция катодной защиты.
Пункт управления с концентратором данных
Концентратор данных осуществляет опрос и считывание информации КП по расписанию (1 раз в час или 1 раз в 2 часа)
Пункт управления СТМ КГС обеспечивает:
- Отображение информации о мгновенных значениях параметров газовых скважин;
- Подачу команд управления (уставок) в КП;
- Ведение архивов и отображение информации из архивов в виде графиков и таблиц;
- Ведение и отображение журнала аварийных сообщений;
- Выполнение сервисных функций.С КП телемеханики ПУ получает телеизмерения и телесигнализацию в режиме полного опроса (при инициализации), по изменению, а также тревоги. Информация, поступающая с КП телемеханики, привязана ко времени.Поддерживается система защиты от несанкционированного доступа, а так же протоколирование действий персонала.
- Реализуются все возможности по настройке и корректировке системы. Настройки проводятся в основном без останова процесса контроля и управления.
- ПУ взаимодействуют с КП через концентратор данных по специализированному протоколу BSAP. Протокол поддерживает все функции опроса КП и выдачи команд телеуправления или уставок (например, атмосферное давление и состав газа для расчета расхода газа).