CC BY
11УДК 004.7
Мукатдаров М.И.
Магистрант 2 курса Уфимский государственный авиационный технический университет
(Россия, г. Уфа)
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СКВАЖИННОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКОЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ О^С-ТЕХНОЛОГИИ
Аннотация: современное состояние нефтедобывающей отрасли топливно-энергетического комплекса России характеризуется увеличенной обводненностью продукции, снижением среднего дебита добывающих скважин и ростом затрат на каждую добытую тонну нефти. Целью исследования является повышение эффективности управления ШСНУ за счёт применения технологии ОРС для связи между базовым контроллером скважины и дополнительным интеллектуальным контроллером. Представленная схема управления позволит упростить обмен данными между контроллерами скважины.
Ключевые слова: штанговая скважинная насосная установка, технология ОРС, контроллер скважины, интеллектуальный контроллер, динамограмма.
Стандарт ОРС представляет собой семейство программных технологий, предоставляющих единый интерфейс для управления объектами автоматизации и технологическими процессами. Данный стандарт разрабатывался с целью сократить затраты на создание и сопровождение приложений промышленной автоматизации [1, с. 16]. В нефтедобыче применение технологии ОРС позволяет связать контроллер скважины и 5САДА-систему. Также возможно осуществить обмен информацией между несколькими контроллерами, что позволит более эффективно управлять группой скважин.
Для функционирования системы управления насосной установкой добычи нефти требуется локальный контроллер на каждой скважине. Для сбора и обмена
информацией применяется технология ОРС. Для более эффективного управления системой предлагается применить интеллектуальный контроллер.
Интеллектуальный контроллер предназначен для реализации алгоритма управления штанговой скважинной насосной установкой (ШСНУ), который заключается в согласовании скорости откачки жидкости насосом с притоком ее к забою скважины и временных мерах для парирования влияния утечек в клапанах (до устранения причин утечек путем ремонта). Для определения текущего дебита скважины используется метод динамометрирования [2, с.107]. Для расчёта скорости, необходимой для достижения требуемого дебита, применяется математическая модель. В математической модели задаются массогабаритные параметры оборудования установки и рассчитывается индивидуальная теоретическая динамограмма.
На рисунке 1 показана схема управления отдельной ШСНУ с применением ОРС-технологии.
Рисунок 1 - Схема управления ШСНУ с использованием ОРС-технологии Здесь - динамограмма, и - управляющее воздействие. Управление ШСНУ предполагает сбор информации со скважины и обработку этой информации интеллектуальным контроллером. Динамограф устанавливается непосредственно в траверсе станка-качалки. По значениям усилия на штангах и положения полированного штока динамограф формирует динамограмму, и далее передает по каналу передачи данных в контроллер скважины. Канал передачи может представлять собой как проводное соединение, так и соединение с использованием радиомодема. 8СЛОЛ система получает необходимые данные посредством ОРС
технологии. Применение ОРС-технологии также позволяет осуществить обмен данными между базовым контроллером скважины и интеллектуальным контроллером, если связать контроллеры напрямую нет возможности. Схема модернизованной системы управления представлена на рисунке 2. Управляющие воздействия передаются по каналу передачи данных и поступают в ЧРП.
Рисунок 2 - Схема управления ШСНУ с удалённым контроллером
Таким образом, применение ОРС в технологическом процессе добычи нефти позволяет упростить осуществление связи между контроллерами. Также это удобно для наблюдения за распределёнными объектами, такими как группа скважин.
Список литературы:
1. Максименко А.О. Технология ОРС для связи контроллеров со SCADA системами // Евразийский научный журнал. - 2017. - №10. - С. 15-18.
2. Дунаев И.В. Диагностика и контроль состояния скважинной штанговой насосной установки на основе динамометрирования и нейросетевых технологий: диссертация кандидата технических наук: 05.13.06 / Дунаев Игорь Владиславович; [Место защиты: Уфим. гос. авиац.-техн. ун-т]. - Уфа, 2007. - 158 с.
