методические указания
по теме 1.6 Средства автоматизации в добыче нефти и газа
МДК.01.02 Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
профессионального модуля
ПМ.01 Проведение технологических процессов разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений
21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
(базовой и углубленной подготовки)
2016 г.
| Рассмотрено и одобрено ПЦК нефтепромысловых дисциплин Председатель ПЦК _______________ О. Н. Ситникова «___»__________ 2016 г. | «Утверждаю» зам. директора по учебной работе _____________ Т. Н. Хайдарова «___»_________ 2016 г. |
Методические указания по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы по теме 1.6 Средства автоматизации в добыче нефти и газа разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее - СПО) 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
Организация-разработчик:
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение среднего профессионального образования Октябрьский нефтяной колледж им. С.И. Кувыкина (ГБПОУ ОНК)
Разработчик:
Шакирова Е. А., преподаватель ГБПОУ ОНК
Содержание
| стр. | |
| 1. Пояснительная записка | |
| 2. Тематический план внеаудиторной самостоятельной работы по теме | |
| 3.Рекомендации по выполнению внеаудиторных самостоятельных работ 4. Методические указания для выполнения самостоятельных работ 5. Темы докладов 6. Список используемой литературы | |
Пояснительная записка
Методические указания по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы по теме 1.6 Средства автоматизации в добыче нефти и газа являются учебным пособием, необходимым при освоении темы и содержат тематический план и методические рекомендации по выполнению внеаудиторных самостоятельных работ по всем разделам тематического плана.
Самостоятельная внеаудиторная работа по теме 1.6 Средства автоматизации в добыче нефти и газа является частью программы подготовки специалистов среднего звена (ППССЗ) по специальности 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений (базовой и углубленной подготовки) и входит в состав профессионального модуля ПМ.01 Проведение технологических процессов разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.
Самостоятельная внеаудиторная работа проводится с целью:
- систематизации и закрепления полученных теоретических знаний и практических умений студентов;
- углубления и расширения теоретических знаний;
- формирования умений использовать нормативную, нормативную, справочную документацию и специальную литературу;
- развития познавательных способностей и активности студентов: творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;
- формирования самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;
- развития исследовательских умений.
Содержание внеаудиторной самостоятельной работы определяется в
соответствии с рекомендуемыми видами заданий согласно примерной и рабочей
программ профессионального модуля. Так, основными видами заданий самостоятельной работы по дисциплине являются:
- проработка конспектов занятий;
- чтение и работа с текстом учебной и специальной технической литературы (конспектирование текста, выписки из текста, составление
плана и тезисов ответа, составление таблиц, реферирование, подготовка докладов и др.);
- учебно-исследовательская работа с применением информационных технологий (использование видеозаписей, презентаций, использование Интернета, работа с прикладными программами, применяющимися в специальности и т.п.);
- тестирование;
- решение расчётных задач;
- выполнение схем;
- решение ситуационных производственных задач.
В тематическом плане приводятся: наименование разделов и подразделов учебного материала, номер, тема и вид самостоятельных работ, примерный объём времени на их выполнение.
Далее даны рекомендации по выполнению отдельных работ, включающие постановку целей и содержащие конкретные задания, требования к их выполнению и ссылки на используемые источники. В данном пособии не приводится теоретическая база, необходимая для выполнения работ, так как это резко увеличило бы объём издания. Теоретические знания обучающийся может почерпнуть из курса лекций по теме Средства автоматизации в добыче нефти и газа, а также приведенной в конце данного пособия специальной литературы.
Общий список используемых источников приведён в конце пособия.
Тематический план внеаудиторной самостоятельной работы по теме
1.6 Средства автоматизации в добыче нефти и газа
| Наименование разделов, подразделов учебного материала дисциплины | №№ самостоятель-ных работ | Объем, часов |
| 1 Технологические измерения в процессах добычи и подготовки нефти и газа | 20(22)* | |
| 1.1 Общие сведения об измерениях и измерительных приборах | ||
| 1.2 Измерение давления | 2,3 | |
| 1.3 Измерение температуры. | - | |
| 1.4 Измерение расхода, объёма и массы жидкости и газа. | - | |
| 1.5 Измерение уровня жидкости | ||
| 1.6 Измерение физических свойств и состава вещества. | - | |
| 1.7 Контроль процессов добычи нефти и газа. | 5,6 | 4(6) |
| 2 Автоматическое регулирование и средства автоматизации | 10(12) | |
| 2.2 Основы автоматического регулирования | 4(6) | |
| 2.3 Технические средства автоматизации | ||
| 3 Автоматизация технологических объектов добычи и подготовки нефти и газа | 10(12) | |
| 3.1 Функциональные системы автоматизации | - | 2(4) |
| 3.2 Автоматизация добычи и промыслового сбора нефти и газа | - | |
| 3.3 Автоматизация подготовки и откачки товарной нефти | - | |
| 3.4 Автоматизация объектов поддержания пластового давления | - | |
| 3.5 Автоматизация добычи и подготовки природного газа | ||
| 4 Автоматизированные системы управления | 8(9) | |
| 4.1 Общие сведения об автоматизированных системах управления | - | |
| 4.2 АСУТП добычи, сбора и подготовки нефти, газа и воды | - | 4(5) |
| Всего внеаудиторной самостоятельной работы, в том числе: проработка конспектов выполнение самостоятельных работ подготовка докладов | 48(55) 32**(39) |
* В скобках указан объём часов углубленной подготовки в случае расхождения программ
**На проработку конспектов занятий отводится 1 час самостоятельной работы после каждого аудиторного занятия по изучению нового материала. Согласно календарно-тематическому плану по дисциплине объём занятий по изучению нового материала составляет 66 часов, что соответствует 32 занятиям (по 2 часа), отсюда объём работы с конспектом - 33 ч.
Рекомендации по выполнению внеаудиторных самостоятельных работ
Проработка конспектов занятий
Рекомендуется после каждого аудиторного занятия по дисциплине.
Методика работы с конспектом:
1) Внимательно прочитайте конспект. Мысленно разбейте текст на части, выделив в них основные мысли (можно составить план конспекта на черновике). Кратко сформулируйте суть каждого из них, заучите получившиеся тезисы.
2) Переходя от одного тезиса к другому попробуйте «развернуть» каждое утверждение, т.е. привести аргументы, доказывающие его истинность, либо определения, дополняющие основную мысль. Например:
Тезис: объёмные насосы обладают рядом особенностей, определяющих их область применения.
Аргументы:
- у всех объёмных насосов всасывающий и нагнетательные патрубки герметически изолированы друг от друга;
- теоретический напор объёмных насосов неограничен;
- подача жидкости неравномерная… и т. д.
Дополнение: поэтому объёмные насосы получили своё применение там, где требуется создавать высокие давления.
Старайтесь также приводить собственные примеры, связывать материал с известными вам сведениями, практикой, личным опытом.
3) Чтобы запомнить основные формулы необходимо:
- во-первых, знать обозначения и физический смысл всех величин, входящих в формулу;
- во-вторых, понимать теорию «происхождения» формулы, т.е. ознакомиться с её выводом.
Очень полезно подставлять в записанную «по памяти» формулу единицы измерения величин - выполнив с ними все действия формулы, вы сможете убедиться в её правильности, еслиполученная в итоге единица измерения соответствует искомой физической величине.
4) Выделите непонятое и заранее сформулируйте вопрос преподавателю, который вы можете задать на следующем занятии или консультации.
Методические указания для выполнения самостоятельных работ
Самостоятельная работа №1
Тема: Поверка рабочих приборов
Цель:
- углубление и расширение теоретических знаний по теме;
- формирование самостоятельности, ответственности, способности саморазвития;
-развитиепознавательной активности;
-развитие исследовательских умений.
Задание:
Используя предложенные, а также иные источники, соберите необходимые сведения о различных видах поверок, указанных в таблице 1 и заполните её.
Рекомендации:
В первой строке таблицы 1 показан пример выполнения задания.
После каждой заполненной строки оставьте дополнительную, чтобы обеспечить возможность дополнения сведений после совместного обсуждения результатов на аудиторном занятии.
Требования:
Таблицу оформите в рабочей тетради по дисциплине.
Литература:
- для теоретической подготовки - [2], с.7-8;
- для выполнения задания - [1], с.66, 109-110, 123, 128, 156;
[4], с.22-31.
Таблица 1
Виды поверок
| № п/п | Вид приборов | Вид поверки | Назначение | Периодичность проведения |
| Технические манометры | первичная | |||
| Термометры сопротивления типа ТСМ | ||||
| … |
Самостоятельная работа№2
Тема: Промышленные датчики давления
Цель:
- углубление и расширение теоретических знаний по теме;
-формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию.
Задание:
используя предложенные источники, изучить типы промышленных датчиков давления, их характеристики и правила эксплуатации.
Литература:
- для теоретической подготовки - [2], с.9;
- для выполнения задания - [3], с.8-10.
Требования:
Обязательное требование к письменному оформлению работы не предъявляется, но необходимо помнить, что при наличии хотя бы тезисов ответов на черновике, вероятность успешного ответа повышается.
Контрольные вопросы и задания:
1) Что означает шифр датчика ДД-Метран-100-
2) Перечислите ряд верхних пределов датчика давления с максимальным верхним пределом измерения 160 МПа.
Самостоятельная работа №3
Тема: Датчики с выходным токовым сигналом
Цель:
- углубление и расширение теоретических знаний по теме;
-формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию.
Задание:
изучить предложенную литературу и подготовиться к контрольным вопросам и заданиям по теме.
Литература:
- для теоретической подготовки - [2], с.9-11;
- для выполнения задания - [3], с.10-15.
Требования:
Решение оформите в рабочей тетради по дисциплине.
Решить задачу:
Диапазон выходного сигнала датчика давления 4-20 мА, определите значение измеряемого давления, если пределы измерения 0-400 кПа, а выходной сигнал равен 12 мА.
Самостоятельная работа №4
Тема: Измерение уровня жидкости в скважине
Цель:
- углубление и расширение теоретических знаний по теме;
-формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию:
-развития исследовательских умений.
Задание: изучить предложенную литературу и составить конспект по вопросам.
Литература:
- для теоретической подготовки - [2], с.12;
- для выполнения задания - [3], с.16-21, [1], с.7.
Требования:
Задание выполнить в рабочей тетради по дисциплине.
План конспекта:
1) Особенности измерения уровня жидкости в скважинах.
2) Сущность звукометрического метода.
3) Формула для определения уровня жидкости без использования репера.
4) Формула для определения уровня жидкости с использованием репера.
5) Точность метода.
Самостоятельная работа №5
Тема: Изучение устройства и принципа работы аппаратной части комплекса «МИКОН-101»
Цель: - углубление теоретических знаний по теме;
- развитие рационального мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию:
- развитие исследовательских умений.
Задание: изучить предложенную литературу и подготовиться к устному опросу по контрольным вопросам.
Литература:
- для базовой теоретической подготовки - конспект лекции по теме 1.7.1 Программно-аппаратные комплексы для проведения скважинных измерений и оперативного динамометрического контроля работы скважин с ШГН;
- для выполнения задания - [2], с.5-13.
Рекомендации:
Наиболее полные ответы гарантируют высокую оценку выполнения домашней работы.
Контрольные вопросы:
1) Для чего предназначен комплекс «МИКОН-101»?
2) Перечислите состав системы акустического контроля.
3) В каких исполнениях выпускаются УПАС и УГАС?
4) Что установлено в УПАС?
5) Перечислите состав системы динамометрирования.
6) Что включают в себя датчики динамометрирования?
7) Из каких функциональных узлов состоит блок регистрации?
8) Перечислите параметры источника питания блока регистрации.
9) Что установлено на передней панели БР?
10) Что размещено на верхней крышке БР?
11) Что размещено на нижней крышке БР?
12) Как устроено УПАС?
13) Для чего предназначен и как устроен накладной динамограф?
14) Куда устанавливается встраиваемый динамограф при проведении измерения?
15) В чём сущность метода измерения уровня?
16) Каким образом производится генерация акустического сигнала?
17) По какой формуле производится вычисление значения уровня жидкости в скважине?
18) От чего зависит погрешность при измерении уровня?
19) В чём сущность метода измерения нагрузки накладным динамографом?
20) В чём сущность метода измерения нагрузки встраиваемым динамографом?
Самостоятельная работа №6
Тема: Установки для измерения продукции скважин
Цель:
- углубление и расширение теоретических знаний по теме;
- формирование самостоятельности мышления;
- развития умений отбирать информацию и проводить анализ информации.
Задание: изучить презентацию компании «ОЗНА Измерительные системы», провести сравнительный анализ области применения, функций и характеристик установок различных типов и заполнить таблицу 2;
Литература:
для теоретической подготовки – конспект лекции по теме 1.7.2 Измерение дебита скважин;
для выполнения задания - [26], [27].
Таблица 2
| Название установки | |||||
| «ОЗНА-Массомер» | «ОЗНА-Импульс» | «ОЗНА-Vx» | «ОЗНА-Спутник» | «ОЗНА-БИУС» | |
| ДИКТ | |||||
| Установки «Надым-1», «Надым-2» | |||||
| ДФР | |||||
| Расходомер Суперфлоу | |||||
| …. |
Самостоятельная работа №7
Тема: Определение дебита газовых скважин
Цель: - углубление и расширение теоретических знаний по теме;
-формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию:
-развития исследовательских умений.
Задание: изучить предложенную литературу и заполнить таблицу 2;
Литература:
для теоретической подготовки - [2], с.13; для выполнения задания - [3], с.28-31.
Рекомендации:
Наиболее полные ответы гарантирует высокую оценку выполнения домашней работы.
Требования: работу оформить в рабочей тетради.
Таблица 3
| № п/п | Техническое средство измерения | Диапазон измерений | Точность | Сложность технологии измерения |
| ДИКТ | ||||
| Установки «Надым-1», «Надым-2» | ||||
| ДФР | ||||
| Расходомер Суперфлоу | ||||
| …. |
Темы докладов:
1. Методы измерения плотности жидкости.
2. Поточные плотномеры.
3. Методы измерения вязкости жидкости.
4. Методы измерения влагосодержания жидкости.
5. Поточные влагомеры сырой нефти.
6. Методы измерения газосодержания.
7. Газоанализаторы.
8. Методы и средства измерения нагрузки на крюк подъёмной установки.
9. Программно-аппаратные комплексы для проведения скважинных измерений и оперативного динамометрического контроля работы скважин с ШГН.
10. Стационарные системы динамометрирования ШГНУ.
11. Автоматизация нефтяных и газовых скважин.
12. Автоматизация ГЗУ.
13. Автоматизированные блочные установки подготовки нефти.
14. Автоматизация сепарационных установок.
15. Автоматизация УПСВ.
16. Автоматизация печей нагрева нефти.
17. Автоматизация узлов оперативного и коммерческого учёта нефти.
18. Автоматизация электродегидраторов.
19. Автоматизация ДНС.
20. Автоматизация резервуарных парков.
21. Автоматизация компрессорных установок.
22. Автоматизированные блочные установки для очистки сточных вод и автоматизация водозаборных скважин.
23. Автоматизация нагнетательных скважин.
24. Автоматизация БКНС.
25. Характеристика газовых и газоконденсатных промыслов как объектов автоматизации. Методы и средства контроля за работой газовых скважин.
26. Автоматическое управление производительностью промысла.
27. Автоматическое управление процессом низкотемпературной сепарации газа.
28. Автоматизация абсорбционного процесса осушки газа.
29. Автоматизация промысловой газораспределительной станции.
30. Назначение, область применения и основные технические характеристики программируемых логических контроллеров.
Список использованных источников
Основные источники:
1. Сотскова Е. Л., Головлёва С. М. Основы автоматизации технологических процессов переработки нефти и газа: Учебник. – М.: ООО Издательский центр «Академия». – 2014. – 297 с.
2. Программно-аппаратный комплекс МИКОН-101. Система комплексного контроля скважин: Руководство по эксплуатации MК101.00.00.0.00 РЭ. – Набережные Челны: ООО «МИКОН», 2012. – 51 с.
Дополнительные источники:
3. Андреев Е.Б., Ключников А.И., Кротов А.В., Попадько В.Е., Шарова И.Я. Автоматизация технологических процессов добычи и подготовки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2008. - 399 с: ил.
4. Калиниченко А.В. Справочник КИП и А. Под редакцией Калиниченко А. В.: Учебно-практическое пособие. - Инфра Инженерия, 2008. - 576 с.
5. Горев С.М. Автоматизация производственных процессов нефтяной и газовой промышленности: Курс лекций. – Петропавловск-Камчатский: Камчатский ГТУ, 2003. - 121 с.
6. Андреев Е.Б., Попадько В.Е. Технические средства систем управления технологическими процессами в нефтяной и газовой промышленности: Учебное пособие. – М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2005. – 270 с.
7. Мовсумзаде А.Э., Сощенко А.Е. Развитие систем автоматизации и телемеханизации в нефтегазовой промышленности. – М.: ООО «Недра–Бизнесцентр», 2004. – 332 с.
8. Елизаров И.А., Мартемьянов Ю.Ф., Схиртладзе А.Г., Фролов С.В. Технические средства автоматизации. Программно-технические комплексы и контроллеры: Учебное пособие. М.: «Издательство Машиностроение-1», 2004. - 180 с.
9. Шишмарев В.Ю. Типовые элементы систем автоматического управления. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 304 с.
10. Булатов А.И., Демихов В.И., Макаренко П.П. Контроль процессов бурения нефтяных и газовых скважин. - М.: ОАО Издательство "Недра", 1998. – 345 с.
11. Исакович Р. Я., Попадько В. Е. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа. – М.: Недра, 1985. – 351 с.
12. Подкопаев А.П. Технологические измерения и контрольно-измерительные приборы. – М.: Недра, 1986.
13. Исакович Р.Я., Логинов В.И., Попадько В.Е. Автоматизация производственных процессов нефтяной и газовой промышленности. М.: Недра, 1983. – 424 с.
14. Субботин С.С., Соколова Н.Г., и др. Дефектоскопия нефтяного оборудования. – М.: Недра, 1975. – 264 с.
15. ГОСТ 21.404-85 Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах.
16. ГОСТ 21.408-93 Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов.
17. ГОСТ 2.781-96 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические. Аппараты гидравлические и пневматические, устройства управления и приборы контрольно-измерительные.
18. ГОСТ 2.782-96 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические. Машины гидравлические и пневматические.
19. Журнал о технологиях ТНК-BP «Новатор», №4, 2012 г.
20. Брошюра Weatherford. Средства управления работой скважины, 2008.
21. Абайдуллин Р., Бальцер С., Красных В., Фролов А. Опыт автоматизации резервуарных парков нефтепродуктов. – СТА, №2, 1997 г.
22. НТЖ «Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности»
23. Журнал «Приборы и системы, управление, контроль, диагностика».
24. Журнал «Промышленные АСУ и контроллеры».
25. Журнал «Современные технологии автоматизации».
26. Каталог технических решений компании ООО «ОЗНА-Измерительные системы»
https://ozna.ru/upload/iblock/a40/a40c0ebf3cc19ad221bcbf87e55b13b6.pdf
27. Презентация «Измерительные системы» (9863Kb,.rar)
https://ozna.ru/catalog/broshures.php
28. https://www.weatherford.com/
29. https://www.nefteavtomatika.ru/
20. https://www.metran.ru/
31. https://www.cta.ru