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

на основе задач, сформулированных специалистами по добыче, дополненные и приспособленные к изменяющимся условиям и совершенствованию аппаратуры. В этой книге будет описано только первое направление.

Необходимо отметить, что в начальный период разработки (и, естественно, эксплуатации) месторождения трудно сразу найти оптимальные условия эксплуатации. Хорошо обоснованный прогноз может быть сделан по крайней мере после тщательного анализа хотя бы начальной стадии разработки, когда все скважины на месторождении разбурены. Специалисты, занятые проектированием обустройства нефтяного месторождения, должны учитывать всю информацию по добыче в течение всех стадий разработки. Только в этом случае можно выбрать определенную схему обустройства, выбрать систему автоматизации и реализовать ее. Окончательная, наиболее оснащенная система автоматизации является результатом постепенной эволюции от простой к более совершенной автоматизации.

При этом необходимо иметь в виду, что затраты на эксплуатационное оборудование и элементы автоматики должны окупить дополнительные затраты, связанные с внедрением этого оборудования.

а) Автоматизированные групповые установки

Автоматизированные групповые установки предназначены для выполнения следующих функций без прямого участия человека: 1) пуск и остановка по программе периодически эксплуатирующихся скважин; 2) переключение по программе отдельных скважин и замерному или групповому сепаратору; 3) остановка скважины в случае неисправности в системах замера или сбора; 4) осуществление сепарации нефти от газа; 5) измерение и запись дебита по нефти, воде и газу скважины, поставленной на замер, а также продукции остальных скважин, подключенных к групповому сепаратору; возможность передачи полученной информации на центральный диспетчерский пункт; 6) транспорт нефти и газа.

Для выполнения пп. 1-3 требуются определенные клапаны и соответствующая обвязка, позволяющая по команде программного устройства или аварийных датчиков открывать или закрывать линии потока продукции. На каждой установке следует устанавливать отсекатель для остановки или пуска скважины в случае изменения давления в выкидной линии выше или ниже аварийных пределов.

На рис. 6.6-8 показана обвязка автоматизированной групповой установки. По выкидным линиям / продукция скважин проходит через трехходовой клапан 2 и по трубной обвязке 3 поступает в замерный трехфазный сепаратор 9 или по линии 4 - в трехфазный групповой сепаратор 21.

Обвязка диафрагменных клапанов, управление которыми осуществляется соленоидными пилотными клапанами, может быть осуществлена различными способами. На рис. 6.6-9 показана обвязка, когда каждая выкидная линия имеет ответвление и на каждой из них устанавливается двухпозиционный двухходовой клапан, приводящийся в действие соле-

7* 99

ноидным пилотным клапаном. Клапаны по конструкции двухседельча-тые, сбалансированные и, как правило, нормально закрытые. Такая конструкция разработана с учетом скважин, имеющих высокие давления, где при применении несбалансированных клапанов при открытии и закрытии потребуется излишняя мощность. На рис. 6.6-10 показана обвязка двухпозиционного! трехходового клапана. При закрытии пилотного клапана / открывается основной клапан 2 и продукция скважин

Рис. 6.6-8. Автоматизированная групповая установка (Сэй, 1958)

направляется на групповой сепаратор. Если по команде пилотного клапана газ будет подан в верхнее пространство диафрагмы, продукция скважины будет направлена в замерный сепаратор. В обвязках групповой установки, особенно при сборе продукции при относительно низких давлениях, скважины не могут останавливаться поочередно. В этом случае при аварии все пилотные клапаны дают команду на закрытие клапанов и продукция всех скважин направляется на групповой сепаратор. Клапан 4 на приеме этого сепаратора также автоматически закроется по команде от пилотного клапана 3.

На рис. 6.6-11 показана обвязка трехходовых и трехпозиционных клапанов. Переключение продукции скважин с замерного в групповой сепаратор и обратно осуществляется при помощи двух пилотных клапанов, устанавливаемых на каждой выкидной линии. Эти клапаны обеспечивают подачу газа в пространства над или под диафрагмой. Если оба пилотных клапана закрыты, то с помощью основных клапанов остановятся скважины.

«Отсечка» скважин на устье. Если максимально допустимое рабочее давление в выкидной линии будет выше давления на устье скважины, пуск и остановку скважины можно осуществлять на групповой установке. Если рабочее давление в выкидной линии ниже давления

на устье остановленной скважины, пуск ее можно осуществить с помощью дистанционно-управляемой электроприводной задвижки, установленной на устье скважины. Однако такое решение обходится довольно дорого, особенно если скважина расположена на значительном расстоянии от групповой установки. В этом случае более приемлема установка на скважине отсекателя, который остановит скважину в случае превышения или снижения давления (при порыве!) от допустимых (см. рис. 2.3-26). В фонтанных и газлифтных скважинах могут в качестве от-секателей использоваться пневматические клапаны, в то время как в насосных скважинах применяются датчики давления. Если давление будет выше или ниже предельных уровней, по команде датчика давления будет дана команда на отключение подачи электроэнергии двигателю (или в системе зажигания, если в качестве привода используется двигатель внутреннего сгорания). Кроме того, датчик давления может служить в качестве пилотного клапана для открытия или закрытия пневматических или электроприводных устьевых отсекателей.

Рассмотрим системы управления работой глубиннонасосных скважин при периодической эксплуатации. На рис. 6.6-12, а реле времени с часовым механизмом /, установленное на групповой установке, дает команду на открытие или закрытие клапана 2. Если давление в выкидной линии превысит предельное значение, датчик 3, установленный на устье скважин, дает команду на остановку привода насоса. По рис. 6.6-12,6 реле времени, установленное на групповой установке, за-

К saMepHOMii сепаратору

к групповому сепаратору

--------

К групповому сепаратору

К замерному Т сепаратору

Рис. 6.6-9. Обвязка двухходовых двухпозиционных клапанов (Сэй, 1958)

Рис. 6.6-10. Обвязка трехходовых двухпозиционных клапанов (Сэй, 1958)

пускает двигатель станка-качалки, используя для этой цели линию телемеханики. По рис. 6.6-12, в пуск и остановка насоса осуществляются оператором, который может проверить работу насоса по динамограм-мам, передаваемым ему по его вызову (такое решение широко распространено в Со,ветском Союзе). В случае г насос запускается по команде реле времени, установленного вблизи скважины, а остановку насоса производят по команде датчика, следящего за понижением уровня жидкости на приеме насоса. Это решение имеет определенное преимущество, так как время работы насоса устанавливается исключительно только от количества жидкости, накопившейся в скважине. Установку датчика