Российские контроллеры FASTWEL I/O на страже энергетических ресурсов
# Авиастроение
# Авиация и космонавтика
# Атомная промышленность
# Вузы
# Добывающая промышленность
# Железнодорожная отрасль
# Коммунальное хозяйство
# Контрольно-измерительные системы
# Лабораторные измерения
# Машиностроение
# Нефтегазовая промышленность
# Обработка драгоценных металлов
# Образование и наука
# Производство строиматериалов
# Сельское хозяйство
# Судостроение
# Транспорт
# Электроэнергетика
# Энергетика
Российские контроллеры FASTWEL I/O на страже энергетических ресурсов
А.В. Константинов (Компания Прософт)
Представлен программно-аппаратный комплекс, реализующий государственный первичный специальный эталон единицы массового расхода газожидкостных смесей ГЭТ 195-2011. Сформулированы требования, предъявляемые к оборудованию, применяемому при создании эталона, описана архитектура системы, аппаратные средства и ПО.
Добыча нефти по-прежнему является основной составляющей российской экономики. Именно по этой причине требуется строжайший контроль не только за количеством, но и за качеством добываемого сырья. В промышленно развитых странах учет углеводородов ведется сразу же со скважины, что позволяет оперативно оценивать их состав и принимать решения по дальнейшей транспортировке. В нашей стране продолжительное время достоверный учет углеводородов обеспечивался лишь на коммерческих узлах учета товарной продукции при передаче в систему магистрального трубопроводного транспорта АК «Транснефть» и потребителям1 . В настоящее время основным документом, определяющим измерение количества сырой нефти и нефтяного газа по отдельным скважинам и лицензионным участкам на территории РФ, является ГОСТ Р 8.615-2005 «Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования». После его введения законодательно требуется установка приборов учета на каждой добывающей скважине.
Рис. 1. Внешний вид ГЭТ 195-2011
Современные технологии оценки углеводородов
Современными технологиями измерения потока нефти, газа и воды без предварительного разделения фаз являются многофазные исследования скважин, предоставляющие точные сведения о расходных параметрах потока в динамических режимах и особенно эффективные для газоконденсатов и тяжелых нефтей. Исключение из эксплуатации сепаратора и сопутствующего ему оборудования обеспечивает снижение затрат и позволяет минимизировать негативное воздействие ТП на окружающую среду и риски разливов нефти. Для подводных месторождений измерение многофазных потоков позволяет производить транспортировку смешанных нефтепродуктов по общему подводному нефтепроводу. Измерение многофазных потоков для замера дебитов нефти, воды и газа в масштабе РВ позволяет по-новому подойти к решению проблемы разработки месторождений и оптимизации процесса добычи1 . Рынок многофазных расходомеров достаточно широк. Их изготовлением занимаются известные мировые компании: Schlumberger (Франция), FMC Technologies (США), Invensys Systems (Великобритания), Weatherford (Швейцария), Agar (США), Roxar (Норвегия) и др. Из отечественных моделей популярны: многофазный ультразвуковой расходомер УЛЬТРАФЛОУ, индикатор производительности скважин «Спутник Нефтемер МК‑10 М», многофазный расходомер для нефтедобычи МФРМ‑01-89.0.
Рис. 2. Структурная схема АСУТП ГЭТ 195-2011
Государственный эталон
Применение многофазного расходомера на объекте подразумевает наличие документированной информации о его метрологических характеристиках. В связи с этим в рамках реализации программы развития Национальных эталонов на базе ФГУП «ВНИИР» был введен в эксплуатацию государственный первичный специальный эталон единицы массового расхода газожидкостных смесей (ГЭТ 195-2011) (рис. 1). Наличие государственного эталона дает возможность официально осуществлять поверку, проводить сравнительные испытания многофазных расходомеров на эталонном оборудовании. Эталон представляет собой технологическую установку создания и управления двухфазным трехкомпонентным потоком УДТП 50/100-1,6 и состоит из следующих основных элементов:- система хранения рабочих жидкостей с тремя баками объемом 3 м3 каждый;
- три ресивера системы подачи воздуха емкостью 0,5 м3 каждый;
- магистральный центробежный насос;
- компрессор воздушный винтовой;
- трехэлементный сепаратор;
- измерительный участок жидкой смеси;
- набор критических микросопел и блока смешения;
- АСУТП.
- задание и измерение параметров динамических режимов потока;
- прием телесигналов контроля и измерений и передачи сигналов телеуправления;
- сбор данных о параметрах ТП;
- оперативное диспетчерское управление;
- визуализация на АРМ оператора в режиме РВ значений измеряемых параметров ТП и сигнализации их выхода за установленные пределы, а также отображения сигналов управления.
Рис. 3. Контроллер Fastwel I/O CPM703
- управление затворами;
- анализ сухих контактов;
- измерение температуры и давления в контрольных точках системы;
- управление частотными приводами;
- прием информационных сигналов с расходомеров;
- измерение контрольных точек уровня жидкости;
- управление задвижками с шаровыми пневмоприводами;
- получение показаний с плотномеров.
Рис. 4. Внешний вид контроллерных шкафов
- приема и отображения телесигналов контроля и измерений, а также отображения сигналов управления;
- архивирования и отображения текущих и архивированных данных, а также истории изменений параметров в виде трендов.
Рис. 5. Видеокадр «Параметры работы и состояния блока критических сопел с блоком смешения»