Установка предварительного сброса воды

Фонтанная скважина 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
Назначение установки предварительного сброса воды (далее УПСВ) отделить добытую нефть от пластовой воды и попутного газа, а также подогреть нефть для её перекачки до конечной ступени сепарации. Назначение трубного водоотделителя (далее ТВО) осуществить сброс попутно-добываемой воды непосредственно в районах расположения объектов нефтедобычи.
Назначение АСУ ТП обеспечить автоматический комплексный контроль и управление технологическими процессами сепарации нефтяной эмульсии и непрерывного учета подготовленной нефти, пластовой воды и состава попутного газа в режиме реального времени, а также процессами путевого сброса воды в пласт и отбора газа при высокой обводнённости эмульсии на скважинах.

Задача АСУ ТП
1. Обеспечить эффективность сепарации нефтяной эмульсии, очистки и сбора попутного газа и сброса пластовой воды на площадке УПСВ и объектах нефтедобычи;
2. Оперативный локальный мониторинг и безопасная передача данных в диспетчерский пункт установки УПСВ или объекта нефтедобычи с ТВО;
3. Дистанционный контроль и безопасное управление установкой нефтегазового сепаратора с функцией сброса воды, теплообменными устройствами, насосными агрегатами и электроприводными задвижками на площадках УПСВ и ТВО;
4. Проводить необходимую диагностику средств измерения и учета некондиционной нефти, очищенной пластовой воды и очищенного попутного газа.                                                                                                                               

Решение
АСУ ТП УПСВ 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).

Комплекс технических средств АСУ ТП установок предварительного сброса воды и трубного водоотделителя, строится на базе различных вариантов исполнения станций управления УПСВ, ТВО или устройств связи с объектом (далее УСО). Во всех вариантах станций управления УПСВ, ТВО или УСО, для управления и передачи данных предусматривается возможность установки различных сертифицированных средств радиосвязи, комплектов или составных элементов ВОЛС, а так же для защиты силового оборудования могут применяться устройства плавного пуска ПП или частотные преобразователи ПЧ.
Ниже приводятся варианты исполнения станций управления УПСВ, ТВО и шкафов УСО, производства ООО «НГП Информ», для основных технологических объектов УПСВ.

1. Для дополнительного оборудования УПСВ и ТВО (блок реагентов, аварийная и дренажная емкости, факельное хозяйство, теплообменники нефтяной эмульсии): шкаф локальной автоматики с высокопроизводительным контроллером «CilkPAC» и ИБП с аккумуляторной батареей 12В, сетевым фильтром ЭМС, УЗИП, искробезопасными барьерами и промежуточными реле, сертифицированным радиоканалом передачи данных;

2. Для отстойников нефти и воды, буферной емкости по нефти: шкаф УСО с оборудованием удаленного ввода/вывода на платформе «Modicon X80», разветвителем RS-485 в 4хRS-485, источником бесперебойного электропитания ~230В, 50Гц, сетевым фильтром ЭМС, УЗИП, искробезопасными барьерами и оборудованием поддержания микроклимата Climasys;

3. Для трубного водоотделителя, нефтегазовых сепараторов, сепараторов второй ступени, узлов учета нефти и газа: шкаф локальной автоматики с контроллерным оборудованием Modicon M340, источником бесперебойного электропитания ~230В, 50Гц, АВР, сетевым фильтром ЭМС, УЗИП, искробезопасными барьерами и промежуточными реле, конвертером RS-485 в Ethernet, коммутатором Ethernet с двумя оптическими портами и панелью управления Weintek MT8150XE;

4. Для насосных станций внутренней и внешней перекачки нефти и воды: шкаф АСУ ТП с контроллерным оборудованием Modicon Quantum, источником бесперебойного электропитания ~230В, 50Гц, АВР, сетевым фильтром ЭМС, УЗИП, искробезопасными барьерами и промежуточными реле, конвертером RS-485 в Ethernet, разветвителем RS-485 в 4хRS-485, коммутатором Ethernet, панелью управления Weintek MT8150XE, медиаконвертером и оптическим кроссом, оборудованием поддержания микроклимата Сlimasys.

Модульное контроллерное оборудование серии «Twido, Modicon M340, M580, Quantum» и платформа модулей ввода/вывода «Modicon X80» Schneider Electric, обеспечивает унификацию и возможность расширения функционала в работе станций управления УПСВ и ТВО. В комплекте технических средств станций управления УПСВ и ТВО, могут применяться контроллеры и других производителей, например, Siemens, Mitsubishi Electric, Allen Bradley и др.

Применение программно-технического комплекса МПТК «Инфолук» с ПО верхнего уровня «База данных сервера БДВР» и «SCADA-система», АРМ оператора-технолога и АРМ начальника УПСВ в ДП установки УПСВ или объекта нефтедобычи с ТВО, обеспечит дистанционный мониторинг, архивирование и управление технологическим процессом дегазации нефтяных эмульсий для транспортировки по магистральному нефтепроводу, а так же сепарации и подготовки газа и воды для их откачки на площадках УПСВ и ТВО. В качестве примера – комплексное типовое решение систем автоматизации УПСВ или ТВО может быть реализовано на базе программных продуктов WinCC OA и Wonderware System Platform.

Функции
– контроль средств измерений и состояния технологического оборудования в процессе сепарации нефтяной эмульсии, очистки и сбора попутного газа и сброса пластовой воды;
– измерение значений технологических параметров (давление, расход, температура, уровень, вязкость, загазованность);
– защита и управление исполнительными механизмами (задвижки, насосы, клапаны и т.д.), их регулировка для разных режимов работы;
– контроль и управление печами для подогрева нефтяной эмульсии и факельным хозяйством;
– контроль сбора и очистки пластовых вод, используемых для поддержания пластового давления;
– учет и архивирование данных о поступающей и подготовленной в процессе сепарации нефти для её дальнейшей транспортировки по магистральному нефтепроводу;
– анализ состава сырой и некондиционной нефти, фиксация и хранение лабораторных данных.

Преимущества
– Реализованные на практике решения по телемеханизации УПСВ и ТВО, применяя современное каналообразующее оборудование и ВОЛС, используя различные виды беспроводной связи (каналы радиосвязи диапазонов КВ и УКВ, радио-Ethernet, сотовая связь GSM/GPRS/SMS, Wi-Fi, WiMAX, спутниковые системы ГЛОНАСС и GPS);
– Рациональные решения под ключ (полный цикл создания АСУ ТП УПСВ и ТВО, начиная от разработки ПО и КД до поставки, пуско-наладки, сервисного и постгарантийного обслуживания МПТК);
– Практический опыт доработки существующего программного обеспечения и разработки новых компонентов ПО для расширения и модернизации действующего МПТК на площадке УПСВ или объектах нефтедобычи с ТВО;
– Опыт применения технических средств для организации взаимодействия МПТК с другими смежными системами управления на площадках УПСВ, ТВО и его интеграция во внешние системы АСУ ТП;
– Разработка и комплектация МПТК уникальным унифицированным набором шкафов УСО, для быстрой замены неисправного оборудования или их перемещения на объекте и перепрограммирования под новый технологический процесс на площадке УПСВ или объекте нефтедобычи с ТВО.

Пример типовой спецификации
Типовая спецификация для станции управления УПСВ, ТВО на базе контроллера Modicon Quantum:
ША ИНФОЛУК* в составе:
– шкаф для аппаратуры 2000х600х600мм односторонний с монтажной платой, стальной дверью, ключом и замком;
– корзина для резервированного контроллера с 6 слотами (140 CPS 21400, 140 CPU 67160, 140 CRP 31200, 2х140 NOE 77101) – 2комп.;
– УСО на базе платформы «Мodicon X80» с модулями ввода/вывода (16AI, 160DI, 64DO) – 2шт;
– контроллер связи «М340» с интерфейсными модулями (3хRS-485, 2хEthernet) – 1шт.;
– источник бесперебойного питания AC-AC 220V/220V, 1500ВА – 1шт.;
– ИБЦ барьеры (8хAI, 8хAI RTD, 32хDI) – 1комп.;
– блоки питания AC-DC 230V/24V, 5А, 10А – 4шт.;
– реле промежуточное ~220В, 8А – 64шт.;
– реле промежуточное 24В, 6А – 96шт.;
– коммутатор 8х10/100/1000BaseTX, 4x100/1000Base SEP – 1шт.;
– панель сенсорная 12,1” HMIGTO 6310 – 1шт.;
– прикладное программное обеспечение;
– комплект документации.

Типовая спецификация для отдельного устройства связи с объектом УСО на базе платформы Modicon X80:
ША ИНФОЛУК * в составе:
– шкаф для аппаратуры 1000х600х300мм односторонний с монтажной платой, стальной дверью, ключом и замком;
– корзина с 8 слотами (BMX CPS 3020, BMX CRA 31210, BMX DDI 3202K, BMX AMI 0810, 2хBMX DDO 1602, BMX NOM 0200) – 1комп.;
– источник бесперебойного питания AC-AC 220V/220V, 1000ВА – 1шт.;
– ИБЦ барьеры (8хAI, 16хDI) – 1комп.;
– блоки питания AC-DC 230V/24V, 5А, 10А – 4шт.;
– реле промежуточное ~220В, 8А – 32шт.;
– реле промежуточное 24В, 6А – 16шт.;
– изолированный повторитель интерфейса RS-485 (ICP CON i7514U) – 1шт.;
– термостат и вентилятор ~220В – 1комп.;
– светильник ~220В, 8Вт – 1шт.;
– прикладное программное обеспечение;
– комплект документации.

* – 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.