Контроль параметров работы установки в процессе эксплуатации. Автоматизация скважин УЭЦН
Контроль параметров работы установки в процессе эксплуатации
В современных условиях работы УЭЦН, зачастую осложненных многими факторами (наклонно-направленные скважины, высокая обводненность и химическая активность пластовой жидкости, высокое содержание механических примесей, высокая температура, давление и газовый фактор), нормальная эксплуатация оборудования нереальна без использования систем диагностики. Применение систем диагностики позволяет не только оптимизировать работу системы "пласт- скважина- насосная установка", но и предотвратить большинство отказов и аварий со скважинным оборудованием.
Оборудование диагностики работоспособности УЭЦН является техническим средством контроля рабочих параметров установки и формирования сигналов для автоматического управления работой УЭЦН.
Термоманометрическая система (ТМС) ТМС-3.
Система обеспечивает:
- сигнализацию при достижении заданных значений давления на приеме скважинного ЭЦН и предельно допустимого значения температуры (100 °С) ПЭД;
- формирование сигналов управления УЭЦН при достижении заданных значений давления на приеме ЭЦН и предельно допустимого значения температуры.
Система ТМС-3 состоит из скважинного преобразователя давления и температуры (ПДТ), трансформирующего давление и температуру в частотно-манипулированный электрический сигнал, и наземного прибора, осуществляю-щего формирование сигналов на ее отключение и выключение насоса по давлению и температуре.
В качестве линии связи и энергопитания ПДТ используется силовая сеть питания погружного электродвигателя.
Система термоманометрическая СКАД-2
Эксплуатационное назначение системы - контроль технического состояния УЭЦН в процессе эксплуатации, подконтрольный вывод на режим и стабилизация работы скважины в заданном режиме.
Функциональное назначение - контроль температуры масла электродвигателя и давления пластового флюида в зоне подвески УЭЦН с возможностью автоматического управления установкой по параметрам давления и температуры совместно с блоком управления комплектного устройства ШГС 5805, ШГС 5806.
Система обеспечивает постоянный контроль избыточного давления пластовой жидкости, окружающей ПЭД, а также температуры статорных обмоток в зоне нижней лобовой части ПЭД. При выходе за установленные граничные значения контролируемого давления и температуры оборудование автоматически отключает УЭЦН.
Система СКАД-2 позволяет фиксировать граничные и текущие значения контролируемых параметров, количества отключений УЭЦН раздельно по каждому из условий, а также текущего и предельно допустимого количества отключении УЭЦН за последние календарные сутки.
Импульсная система телеметрии ИСТ-1
Импульсная система телеметрии ИСТ-1 предназначена для контроля технического состояния УЭЦН в процессе эксплуатации, подконтрольного вывода на режим и стабилизации работы скважины на заданном режиме за счет управления работой УЭЦН.
Система ИСТ-1 обеспечивает контроль давления жидкости в зоне подвески УЭЦН, температуры масла в электродвигателе, уровня вибрации погружного оборудования и автоматическое управление работой УЭЦН по давлению, температуре и виброускорению совместно с блоком управления устройства комплектного ШГС 5805.
Система ИСТ-1 может использоваться в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами нефтедобычи.
Автоматизация скважин УЭЦН
Скважина, эксплуатируемая с помощью погружного электронасоса (рис. 1), оснащается станцией управления, электроконтактным манометром, отсекающим клапаном.
При помощи станций управления выполняют следующие операции:
1. Автоматический запуск двигателя непосредственно на скважине при перерывах в снабжении электроэнергией.
2. Автоматическое отключение электродвигателя при коротких замыканиях и значительных перегрузках.
Рис. 1 - Автоматизированная система управления скважиной, оборудованной погружным электронасосом: 1 — погружной электронасос; 2 — электроконтактный манометр; 3 — отсекающий клапан; 4 — станция управления
3. Защита от перегрузок тока (Iср= 1,2 Iном) с выдержкой времени 2 мин.
4. Автоматическое отключение ЭЦН при снижении тока нагрузки ниже 0,85 рабочего (срыв подачи).
5. Защита установки от замыканий «на землю» токоведущих частей (при автотрансформаторной схеме питания).
6. Непрерывный контроль изоляции (для установок с повышающим трансформатором) с отключением двигателя при снижении сопротивления систем кабель—погружной электродвигатель ниже 30кОм.
7. Программное и ручное управление УЭЦН. На автоматизированных скважинах с электропогружными насосами дополнительно выполняются следующие операции:
1. Автоматическое отключение насоса при блокировке скважины на сборной установке и повышении давления в выкидном коллекторе по команде электроконтактного манометра.
2. Автоматическое управление насосом после устранения причины аварии на сборной установке и снижения давления в выкидном коллекторе до нормального по команде электроконтактного манометра.