Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

а в нижней части рисунка - вариант, когда давление в сепараторе 3 недостаточно для транспорта газонасыщенной нефти до сепаратора 6. Поэтому на групповой установке предусмотрены обвязка насоса 4 и резервуара 5. После сепаратора 6 жидкость поступает в сепаратор третьей ступени 7. Отсюда нефть поступает в резервуары 8. Газ каждой ступени сепарации направляется по трубопроводам 9, 10 тл. И на газоперерабатывающий завод.

Графом (1957 г.) описана упрощенная система, при которой после групповой установки отсутствуют какие-либо газопроводы. Сепарация осуществляется только для продукции той скважины, коггорая поставлена на замер, при этом отсепарированный газ сбрасывается в атмосферу или сжигается на факеле. Продукция всех скважин при помощи винтовых насосов транспортируется до центрального пункта сбора. Все остальные процессы сепарации, измерения и т. д. осуществляются на

цпс.

е.6.3. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ

Автоматизация технологических процессов добычи уже осуществляется на протяжении многих лет. Элементарные технологические задачи процесса добычи, сбора и сепарации на протяжении многих десятилетий осуществляются без участия человека (регулирование уровня и давления в сепараторах и т. д.). С начала 50-х гг. получила довольно быстрое развитие новая система автоматизации, названная ЛАКТ. По этой системе автоматизируются процессы централизованного сбора, подготовки, измерения и транспорта (Ризон, 1957), а также разрабатываются автоматизированные групповые замерные установки (Сэй, 1958). Средства контроля вначале выполняли функции местной автоматизации, однако вскоре, они были подключены к системе телемеханики, и результаты измерений и основные показатели работы периферийных установок стали поступать и записываться на центральном диспетчерском пункте. Внедрение этих систем дало значительный экономический эффект. По Уайссу (Ойл энд гэс Джорнэл, 1964), отделение компании Сан Ойл на Мексиканском побережье внедрило автоматизацию замеров на 19 промыслах, некоторые из которых расположены на море. Некоторые участки этих промыслов уже находились в разработке, в то время как другие разбуривались. Общие затраты на автоматизацию были оценены в 500 тыс. долл США. Затраты оправдывались, исходя из следующих соображений:

1) экономия на капвложениях (по сравнению с обычным оборудованием) ;

2) увеличение дохода за счет увеличения объема продажи нефти;

3) снижение эксплуатационных затрат (табл. 6.6-1).

Из табл. 6.6-1 видно, что увеличение дохода и снижение эксплуатационных затрат ежегодно составляют 375 тыс. долл. США. Добавив сюда разницу ежегодной амортизации, можно видеть, что капвложения в 500 тыс. долл. окупаются за период чуть больще года. К концу шестидесятых годов система ЛАКТ уже была широко внедрена, и 60-70% добытой нефти США поступало в магистральные нефтепроводы с по-

мощью этой системы. В начале шестидесятых годов была разработана система управления процессами добычи с помощью ЭВМ.

Главный информационный вычислительный центр получает, записывает и обрабатывает всю информацию по добыче, существующему положению и по технике безопасности на промысловых объектах. В этой системе только диспетчер, который фактически получает всю

Таблица 6.6-1

Экономический эффект от внедрения автоматизации на нефтяном месторождении

информацию от машины, при необходимости может вмешиваться в ход производства. Вмешательство! обычно заключается в нажатии соответствующей кнопки для осуществления дистанционного управления процессом. В дальнейшем была разработана система машинного управления, при которой сама машина разрабатывала команду на дистанционное управление и исполняла ее. В конце шестидесятых годов, после появления машин с интегральными элементами появилось до 40 систем управления процессами добычи с помощью ЭВМ, работающих на различных нефтяных и газовых месторождениях мира (Граф, 1970). Осу-

7-546

ществление управления процессом добычи ЭВМ рассматривается как большой прогресс; «самое крупное достижение с момента внедрения роторного бурения в нефтяной промышленности» (Пирсон, 1969). К основным преимуществам этой системы следует отнести: снижение эксплуатационных расходов, уменьшение простоев из-за аварийных неполадок, более гибкая и многоцелевая оптимизация процессов добычи и более быстрое вмешательство при возникновении аварийных ситуаций. Вся информация закладывается в систему управления ЭВМ. Это освобождает большинство прамысловых работников для решения тех проблем, которые недоступны для управления ЭВМ: для работы оператора по открытию и закрытию задвижек на устье скважины или для производства работ по пуску шаров, измерению уровня жидкости в резервуарах. При этом работы по ремонту и поддержанию промыслового оборудования будут вестись более квалифицированно и с большей, возможно), отдачей. Персонал, ведущий учет добычи продукции и периодически составляющий отчеты, не будет предусмотрен. Но будут необходимы специалисты по добыче и анализу информации о ходе процесса добычи и ставящие новые задачи. Работа средств автоматизации под контролем машинной программы становится более гибкой, чем при работе средств местной автоматики. Программы позволяют гибко адаптироваться к изменившимся требованиям процесса добычи без замены периферийных терминалов. Например, компания Хамбл Ойл энд Ре-файнинг располагает 500 программами для управления процессами, которые изо дня в день применяются на всех производственных участках добычи (Скотт и Кроссби, 1970). Уменьшение времени простоя из-за быстрого вмешательства и более эффективное устранение неполадок позволяют увеличить добычу нефти на месторождении на несколько процентов (Харрисон, 1970).

За последнее время опубликовано несколько статей по автоматизации нефтяных месторождений с помощью ЭВМ. Из этих статей вытекает, что такая система автоматизации будет экономичной как для крупных месторождений, насчитывающих несколько тысяч скважин, так и для маленьких участков. Однако в каждом конкретном случае обязательным условием является проведение специальных исследований относительно того, где применить автоматизацию, в каких объемах и в какой степени должна быть осуществлена ее централизация.

В следующих разделах будет рассмотрено оборудование по добыче, применяемое на автоматизированных промыслах. Такое оборудование может быть предусмотрено в следующих случаях: для ручного управления, при использовании средств местной автоматики, при управлении технологическими процессами с помощью ЭВМ. При выборе способа управления необходимо исходить из следующих соображений. Для разработки системы автоматизированного управления процессами добычи нефти требуется привлечение специалистов трех направлений: 1. Добыча нефти и газа. Специалисты в этой области должны сформулировать требования по организации добычи. 2. Автоматизация процессов добычи. Специалисты этого профиля должны разработать и поставить необходимую аппаратуру для автоматизированной системы. 3. Анализ системы и подготовка программ. Программы составляются математиками