Нижний уровень
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).
Оглавление
Скважина с ШГН
Назначение системы
Назначение скважин, оборудованных штанговым глубинным насосом, обеспечить откачку жидкой нефтеносной среды из скважины в трубопровод для дальнейшего её использования и переработки.
Назначение АСУ ТП обеспечить контроль состояния оборудования ШГН и оптимизацию технологического процесса откачки нефтеносной среды из скважины в режиме реального времени.
▢ Оптимизировать режимы откачки в системе насос-пласт в режиме реального времени
▢ Повысить энергоэффективность в автоматическом режиме эксплуатации скважины с заданным заполнением насоса
▢ Увеличить срок службы и защитить оборудование станка-качалки от повреждений на основе ваттметрограмм, диагностировать отказы ГНО на основе динамограмм
▢ Обеспечить непрерывный мониторинг и получение достоверной информации о ходе технологического процесса и состояния оборудования ШГН.
▢ Повысить энергоэффективность в автоматическом режиме эксплуатации скважины с заданным заполнением насоса
▢ Увеличить срок службы и защитить оборудование станка-качалки от повреждений на основе ваттметрограмм, диагностировать отказы ГНО на основе динамограмм
▢ Обеспечить непрерывный мониторинг и получение достоверной информации о ходе технологического процесса и состояния оборудования ШГН.
Задача АСУ ТП
АСУ ТП скважины с ШГН на базе ПАК "Инфолук"® представляют собой распределенную трехуровневую систему:
Нижний уровень
▢ Беспроводной интеллектуальный датчик динамограмм ДД-10 (ДД-15 Ex) с встроенными автономным элементом питания, передатчиком и антенной 868 МГц
▢ Датчики тока сети ~380 В, 50 Гц, для модуля ваттметрирования
▢ Дополнительное оборудование КИПиА (счетчик СКЖ с импульсным выходом, датчик устьевого давления или электроконтактный манометр и др.)
▢ Шкаф силового управления с ПЧ, с панелью управления и контролем микроклимата
Средний уровень
▢ Шкаф АСУ ТП с промышленным контроллером «Cilk» или «CilkPAC» и встроенным модемом малой мощности, для работы с не лицензируемыми частотами (433/446 МГц), модулем связи с антенной 868 МГц, модулем ваттметрирования и комплектом радиосвязи УКВ диапазона UHF/VHF
▢ Программа сбора данных с промышленных устройств по различным протоколам связи Infolook.Polling (прием данных с промышленных устройств по протоколам PTM и ModBus RTU/TCP, передача этих данных во внешнюю систему по протоколам OPC DA или OPC HDA)
Верхний уровень
▢ Программа анализа, обработки и визуализации динамограмм DNM Analyzer (выявление и прогнозирование неисправностей глубинного насосного оборудования, прогнозы и планирование эффективной эксплуатации скважины, визуализация техпроцесса для всех заинтересованных специалистов)
▢ Прикладное программное обеспечение верхнего уровня программный пакет Simatic WinCC Open Architecture (WinCC OA) (визуализация данных в виде экранных форм, обработка команд оператора, ведение исторических архивов, формирование отчетов)
Комплекты оборудования и ПО комплекса для каждого из трех независимых уровней системы АСУ ТП скважины с ШГН могут быть установлены и применены в различном сочетании, состоять из одного, двух или всех тех уровней данной
Нижний уровень
▢ Беспроводной интеллектуальный датчик динамограмм ДД-10 (ДД-15 Ex) с встроенными автономным элементом питания, передатчиком и антенной 868 МГц
▢ Датчики тока сети ~380 В, 50 Гц, для модуля ваттметрирования
▢ Дополнительное оборудование КИПиА (счетчик СКЖ с импульсным выходом, датчик устьевого давления или электроконтактный манометр и др.)
▢ Шкаф силового управления с ПЧ, с панелью управления и контролем микроклимата
Средний уровень
▢ Шкаф АСУ ТП с промышленным контроллером «Cilk» или «CilkPAC» и встроенным модемом малой мощности, для работы с не лицензируемыми частотами (433/446 МГц), модулем связи с антенной 868 МГц, модулем ваттметрирования и комплектом радиосвязи УКВ диапазона UHF/VHF
▢ Программа сбора данных с промышленных устройств по различным протоколам связи Infolook.Polling (прием данных с промышленных устройств по протоколам PTM и ModBus RTU/TCP, передача этих данных во внешнюю систему по протоколам OPC DA или OPC HDA)
Верхний уровень
▢ Программа анализа, обработки и визуализации динамограмм DNM Analyzer (выявление и прогнозирование неисправностей глубинного насосного оборудования, прогнозы и планирование эффективной эксплуатации скважины, визуализация техпроцесса для всех заинтересованных специалистов)
▢ Прикладное программное обеспечение верхнего уровня программный пакет Simatic WinCC Open Architecture (WinCC OA) (визуализация данных в виде экранных форм, обработка команд оператора, ведение исторических архивов, формирование отчетов)
Комплекты оборудования и ПО комплекса для каждого из трех независимых уровней системы АСУ ТП скважины с ШГН могут быть установлены и применены в различном сочетании, состоять из одного, двух или всех тех уровней данной
Решение
▢ Автоматический анализ неисправностей насосного оборудования ШГН по форме динамограмм
▢ Автоматическое регулирование частоты вращения электродвигателя станка-качалки по коэффициенту наполнения насоса
▢ Адаптивный режим эксплуатации, контроль величины напряжения и потребляемого тока на электроприводе, защита электродвигателя от перегрузки, защита оборудования ШГН от повреждений
▢ Вычисление фактической потери хода по динамограмме (влияние газового фактора)
▢ Вычисление фактического дебита (количества добытой жидкости) с учетом потери хода по ДНМ
▢ Вычисление фактических удельных затрат электроэнергии на тонну добытой нефти
▢ Работа шкафа управления ШГН при отсутствии напряжения питающей сети до 12 часов (питание от аккумуляторной батареи)
▢ Съем, архивирование и передача в ДП динамограмм, вычисление и передача ваттметрограмм
▢ Получение команд на управление или изменения режима работы по каналам радиотелемеханики
▢ Вывод скважины на режим
▢ Автоматическое регулирование частоты вращения электродвигателя станка-качалки по коэффициенту наполнения насоса
▢ Адаптивный режим эксплуатации, контроль величины напряжения и потребляемого тока на электроприводе, защита электродвигателя от перегрузки, защита оборудования ШГН от повреждений
▢ Вычисление фактической потери хода по динамограмме (влияние газового фактора)
▢ Вычисление фактического дебита (количества добытой жидкости) с учетом потери хода по ДНМ
▢ Вычисление фактических удельных затрат электроэнергии на тонну добытой нефти
▢ Работа шкафа управления ШГН при отсутствии напряжения питающей сети до 12 часов (питание от аккумуляторной батареи)
▢ Съем, архивирование и передача в ДП динамограмм, вычисление и передача ваттметрограмм
▢ Получение команд на управление или изменения режима работы по каналам радиотелемеханики
▢ Вывод скважины на режим
Функции
Документы
Документы
Документы
▢ Применение беспроводного интеллектуального датчика динамограмм с автономным питанием от одной батарейки до 5 лет
▢ Наличие интеллектуальных алгоритмов управления насосным оборудованием, формирование прогнозов и планирование процесса нефтедобычи на основе программного анализа
▢ Эффективность и экономическая обоснованность применения АСУ ТП скважины с ШГН при увеличении соотношения добытой нефтеносной среды к затратам на энергоресурсы и обслуживание
▢ Рациональные решения под ключ для всех или для каждого из трех независимых уровней системы АСУ ТП скважины с ШГН
▢ Перспектива развития технических средств беспроводной связи интеллектуального датчика динамограмм, с оборудованием локальной автоматики в системах телемеханики
▢ Собственные разработки и большой практический опыт в реализации проектов АСУ ТП скважины с ШГН
▢ Наличие интеллектуальных алгоритмов управления насосным оборудованием, формирование прогнозов и планирование процесса нефтедобычи на основе программного анализа
▢ Эффективность и экономическая обоснованность применения АСУ ТП скважины с ШГН при увеличении соотношения добытой нефтеносной среды к затратам на энергоресурсы и обслуживание
▢ Рациональные решения под ключ для всех или для каждого из трех независимых уровней системы АСУ ТП скважины с ШГН
▢ Перспектива развития технических средств беспроводной связи интеллектуального датчика динамограмм, с оборудованием локальной автоматики в системах телемеханики
▢ Собственные разработки и большой практический опыт в реализации проектов АСУ ТП скважины с ШГН
Преимущества
Перечень позиций основных независимых уровней АСУ ТП станции управления скважиной с ШГН на базе оборудования локальной автоматики и ПО:
▢ Беспроводной интеллектуальный датчик динамограмм ДД-10 (ДД-15 Ex) с встроенными автономным элементом питания, передатчиком и антенной 868 МГц — 1 шт.
▢ Дополнительное оборудование КИПиА (счетчик СКЖ с импульсным выходом, датчик устьевого давления или электроконтактный манометр и др.) – максимальное количество — 8 шт.
▢ Шкаф с силовым оборудованием 1000x600x400 мм (преобразователь частоты ATV71, термостат NO/NC, нагреватель с вентилятором 250 Вт 230 В, лампа освещения DC 24 В, контакторы 3Р, НО+НЗ, реле контроля напряжения 3Р ~380 В, 50 Гц, дифференциальное тепловое реле 3Р, реле промежуточные ~220 В, 8 А, таймер с выдержкой на включение, концевой выключатель) уличного исполнения, с замком и ключом — 1 шт.
▢ ШУ ИНФОЛУК* – шкаф навесной с блоком дистанционного управления 200х300х120 мм (датчик доступа ИО102-16/2) уличного исполнения с замком и ключом — 1шт.
▢ Шкаф c аппаратурой и приборами 600х600х400 мм (контроллер «Cilk», блок заряда и аккумулятор GS 3,2-12, блок питания AC-DC ~230 В/24 В, блок питания AC-DC ~230 В/12 В, комплект радиосвязи Wi-Fi с точкой доступа Ubiquiti NanoStation, инжектор питания MikroTik M2, барьер искрозащиты 4-20 мА, реле промежуточные 12 В, 6 А, датчик доступа ИО102-16/2) уличного исполнения с замком и ключом — 1шт.
▢ Программа анализа, обработки и визуализации динамограмм Infolook.DNM Analyzer — 1 шт.
▢ Беспроводной интеллектуальный датчик динамограмм ДД-10 (ДД-15 Ex) с встроенными автономным элементом питания, передатчиком и антенной 868 МГц — 1 шт.
▢ Дополнительное оборудование КИПиА (счетчик СКЖ с импульсным выходом, датчик устьевого давления или электроконтактный манометр и др.) – максимальное количество — 8 шт.
▢ Шкаф с силовым оборудованием 1000x600x400 мм (преобразователь частоты ATV71, термостат NO/NC, нагреватель с вентилятором 250 Вт 230 В, лампа освещения DC 24 В, контакторы 3Р, НО+НЗ, реле контроля напряжения 3Р ~380 В, 50 Гц, дифференциальное тепловое реле 3Р, реле промежуточные ~220 В, 8 А, таймер с выдержкой на включение, концевой выключатель) уличного исполнения, с замком и ключом — 1 шт.
▢ ШУ ИНФОЛУК* – шкаф навесной с блоком дистанционного управления 200х300х120 мм (датчик доступа ИО102-16/2) уличного исполнения с замком и ключом — 1шт.
▢ Шкаф c аппаратурой и приборами 600х600х400 мм (контроллер «Cilk», блок заряда и аккумулятор GS 3,2-12, блок питания AC-DC ~230 В/24 В, блок питания AC-DC ~230 В/12 В, комплект радиосвязи Wi-Fi с точкой доступа Ubiquiti NanoStation, инжектор питания MikroTik M2, барьер искрозащиты 4-20 мА, реле промежуточные 12 В, 6 А, датчик доступа ИО102-16/2) уличного исполнения с замком и ключом — 1шт.
▢ Программа анализа, обработки и визуализации динамограмм Infolook.DNM Analyzer — 1 шт.
Пример типовой спецификации
