Установка подготовки нефти и газа

Фонтанная скважина Фонтанная скважина

1. Назначение системы
2. Задача АСУ ТП 
3. Решение 
   3.1. Структура 
   3.2. Функции 
4. Преимущества 
5. Пример типовой спецификации 
6. Документы

 

Назначение системы 
Установка подготовки нефти и газа (УПНГ) входит в состав цеха подготовки и перекачки нефти (ЦППН).
УПНГ предназначена для сбора и подготовки продукции нефтедобывающих скважин путем обеспечения глубокого обезвоживания, обессоливания, снижения упругости паров нефти и достижения требуемого качества товарной нефти и сбрасываемых пластовых вод для дальнейшей транспортировки.
Подготовка нефти к транспортировке и дальнейшему использованию производится двумя способами – с применением комплекса оборудования, состоящего из печи нагрева нефтяной эмульсии, отстойника, сепаратора, устройства обессоливания и обезвоживания нефти и т.д., или при помощи горизонтальных трёхфазных сепараторов типа «Heater-Treater» (нефтегазоводоразделитель).
АСУ ТП УПНГ предназначена для организации дистанционного оперативно-диспетчерского управления, автоматизации управления технологическими процессами УПНГ, контроля технологического оборудования и режима работы УПНГ, а также для предотвращения аварий.

Задача АСУ ТП
1. Управление технологическим процессом УПНГ согласно заложенному алгоритму;
2. Диспетчеризация технологических процессов УПНГ;
3. Повышение безопасности технологических объектов УПНГ.

Решение 
АСУ ТП УПНГ на базе ПТК "Инфолук"® представляет собой распределенную трехуровневую систему.

Уровень оборудования (входов/выходов- Input/Output-level). Это уровень датчиков, измерительных устройств, контролирующих управляемые параметры, а также исполнительных устройств, воздействующих на эти параметры процесса, для приведение их в соответствие с заданием. На этом уровне осуществляется согласование сигналов датчиков с входами устройства управления, а вырабатываемых команд с исполнительными устройствами.
 
Средний уровень
Уровень управления оборудованием-Control level. Это уровень контроллеров (ПЛК-PLC, Programable Logic Controller). ПЛК получает информацию с контрольно-измерительного оборудования и датчиков о состоянии технологического процесса и выдает команды управления, в соответствии с запрограммированным алгоритмом управления, на исполнительные механизмы.
 
Верхний уровень
Уровень промышленного сервера, сетевого оборудования, уровень операторских и диспетчерских станций. На этом уровне идет контроль хода производства: обеспечивается связь с нижними уровнями, откуда осуществляется сбор данных, визуализация и диспетчеризация (мониторинг) хода технологического процесса. Это уровень HMI, SCADA. На этом уровне задействован человек, т.е. оператор (диспетчер).

Для организации среднего уровня АСУ ТП УПНГ компания ООО «НГП Информ» предлагает шкаф управления ШУ ИНФОЛУК, выполняющий функции ЛСУ, а также шкаф автоматизации ША ИНФОЛУК.
– Шкаф управления ШУ ИНФОЛУК. Для технологического объекта УПНГ, подлежащего автоматизации, предусмотрен шкаф управления (ЛСУ), предназначенный для приёма и обработки входных сигналов, контроля и управления исполнительными механизмами, автоматических переключений, технологических защит, блокировок;
– Шкаф автоматизации ША ИНФОЛУК. Совместно со шкафами управления ШУ ИНФОЛУК предлагается шкаф автоматизации ША ИНФОЛУК, который предназначен для координации работы ШУ ИНФОЛУК, интеграции ЛСУ в единое информационное пространство;

Для организации противоаварийной защиты технологического оборудования УПНГ предусмотрена система ПАЗ, реализующая защитные, технологические блокировки системы противоаварийной защиты, защитные, технологические блокировки системы пожарной и газовой защиты. 
Реализация ШУ ИНФОЛУК возможна на базе контроллерного оборудования «CilkPAC», производства компании ООО «НГП Информ», реализация ША ИНФОЛУК, системы ПАЗ возможна на базе контроллерного оборудования «Schneider Electric», «Siemens» и пр. согласно технических требований.

Функции
Функционально АСУ ТП УПНГ обеспечивает:
– автоматическое измерение параметров технологического оборудования УПНГ (уровней и давлений в нефтегазосепараторах и отстойниках, уровней взлива и раздела фаз в резервуарах, давления и температуры в насосных агрегатах, расхода нефти и газа и т.п.);
– сравнение измеренных значений технологических параметров с уставками и формирование сигналов управления, а также предупредительной и аварийной сигнализаций;
– расчет баланса жидкости по всему технологическому объекту;
– контроль за состоянием насосных агрегатов;
– сигнализацию предельных значений технологических параметров (предельное давление в резервуарах, работающих под давлением; предельное давление на выходе насосных агрегатов; предельный уровень в технологических и дренажный емкостях и резервуарах; предельный уровень загазованности на технологической площадке);
– автоматическое регулирование технологических параметров (уровень водонефтяной эмульсии в сепараторе; уровень раздела фаз «нефть-вода» в сепараторе, отстойниках нефти, отстойниках воды; уровень нефти в концевом сепараторе и буферной ёмкости; давление в сепараторе и буферной ёмкости);
– автоматическое управление технологическим оборудованием (автоматическое отключение насосов при отклонении температуры подшипников, при отклонении давления на выходе насоса, при минимальном уровне рабочей среды; автоматическое открытие/закрытие задвижек, реализующих функции защиты при отклонении технологических параметров от предельных значений.
– автоматический подсчёт времени работы насосных агрегатов (моточасы).
– отображение хода технологического процесса в виде мнемосхем, трендов, индикаторов, ведение хронометрирования основных технологических параметров и формирование протокола событий;
– оперативное управление с АРМ оператора-технолога оборудованием отсечной и регулирующей арматуры, в том числе и изменение уставок регуляторов;
– возможность поэтапного пуска при производстве пуско-наладочных работ;
– безударное переключение с режима автоматического регулирования на ручное и обратно;
– диагностику компонентов АСУ ТП и сигнализацию о неисправности компонентов и цепей;

Функционально АСУ ТП УПНГ для типа «Heater-Treater» обеспечивает:
– автоматическое измерение и регулирование технологических параметров (температуры жидкости в секции нагрева;  давления в аппарате; расхода жидкости (продукта скважин) на входе установки; уровня нефти в емкости; уровня раздела фаз «вода-нефть» в секции предварительного сброса воды (секция нагрева); уровня раздела фаз «вода-нефть» в секции обессоливания нефти);
– автоматическое регулирование давления топливного газа на общей линии входа газа к горелкам (до основного отсекателя); давления топливного газа к запальной горелке;
– контроль и измерение технологических параметров (расхода нефти на выходе установки; расхода газа на выходе установки; расхода пластовой воды на выходе установки; расхода пресной воды на установку для обессоливания нефти; температуры газа на выходе установки; положение регулирующих органов клапанов; давления топливного газа на входе основной горелки; давления топливного газа на входе запальной горелки: давления топливного газа в газосепараторе; давления жидкости на входе установки);
– автоматическое ведение журнала событий и аварийных сообщений;
– противоаварийную защиту установки подготовки нефти;
– предупредительную и аварийную сигнализацию при отклонениях технологических параметров от предельных значений;
– оперативно-диспетчерское управление оборудованием установки.

Преимущества
– Надежное техническое решение, отвечающее потребностям каждой конкретной технологии УПНГ;
– Большой опыт внедрения технических решений для объектов подготовки нефти и газа;
– Возможность интеграции решений в существующую систему АСУ ТП месторождения;
– Возможность конфигурирования и расширения системы согласно техническим требованиям.

Пример типовой спецификации
Перечень основных позиций АСУ ТП УПНГ:
– Комплект контрольно-измерительных приборов;
– Шкафы управления ШУ ИНФОЛУК;
– Шкафы автоматизации ША ИНФОЛУК;
– Оборудование и ПО «верхнего уровня» АСУ ТП;
– Оборудование системы ПАЗ;
– Комплект документации.

Типовая спецификация для ШУ ИНФОЛУК на базе контроллера CilkPAC.
ШУ ИНФОЛУК* в составе:
– Шкаф 2000х1000х600 ‒ 1 шт.;
– Модуль CPU CilkPAC-CPU ‒ 1 шт.;
– Шасси CilkPAC-M ‒ 5 шт.;
– Плата аналогового ввода CilkPAC AI-DC-4 – 2 шт.;
– Плата аналогового вывода CilkPAC AO-DC-2 – 1 шт.;
– Плата дискретного ввода "сухой контакт" CilkPAC DI-DC-8 – 6 шт.;
– Плата дискретного вывода "открытый коллектор" CilkPAC DO-DC-4 – 4 шт.;
– Повторитель-разветвитель RS-485\4xRS-485 – 3 шт.;
– ИБП онлайн двойного преобразования с встроенными аккумуляторами ‒ 1 шт.;
– Источник питания 24 В вх. 90-264 В АС, мощность 60 Вт/2,5 А, ‒ 2 шт.

* – полное наименование и модификацию шкафа уточняйте у поставщика

Документы
– Сертификат ТС на МПТК Инфолук;
– Сертификат промышленной безопасности МПТК Инфолук;
– Товарный знак Cilk ®;
– Свидетельство тип СИ контроллеры CilkPAC;
– Сертификат соответствия CilkPAC.