Автоматизированный контроль и управление скважинами, оборудованными штанговыми скважинными насосными установками

Автоматизация скважины, оборудованной ШСНУ, может быть местной (локальной) и дистанционной. При местной ав­томатизации насосные скважины оснащаются станцией управ­ления тип БУС-ЗМ, электроконтактным манометром типа ВЭ-16РБ и манометром для контроля затрубного давления. Станция управления состоит из следующих основных частей:

- силовой части, предназначенной для управления электро­двигателем станка-качалки;

- блока управления и защиты, обеспечивающего формирова­ние сигналов управления, контроль состояния оборудования станка-качалки и формирование сигнала аварийного отключе­ния;

а,

в,

- первичного преобразовате­ля давления, предназначенно­го для формирования аварий­ного сигнала при повышении или понижении давления в выкидном трубопроводе.

Такая система автоматиза­ции обеспечивает:

- автоматическое управле­ние электродвигателем стан­ка-качалки в аварийных слу­чаях (при обрыве штанг и поломках редуктора, при то­ковых перегрузках, коротких замыканиях и обрывах фаз, неисправностях насоса);

- отключение электродвига­теля по импульсу от электро­контактного манометра при аварийных ситуациях на групповой замерной установке;

- индивидуальный пуск станка-качалки после перерыва в снабжении электроэнергией;

- программный запуск и остановку электродвигателя при пе­риодической эксплуатации скважины.

Рис. 11.1. Функциональная схема авто­матизации скважины, оборудованной ШГН

1. Давление на устье скважи­ны - измерение, сигнализация, защита.

2. Температура подшипников двигателя - сигнализация, защита.

3. Ток электродвигателя насо­са - измерение, сигнализация, защита.

4. Сопротивление изоляции кабеля - измерение, сигнализа- ция, защита.

5. Усилие - динамометриро-вание.

6. Мощность - ваттметрирова-ние.

7. Состояние насоса - сигна­лизация, управление.

Аварийное состояние устанавливается с помощью анализа­тора потребляемой мощности электродвигателем. При помощи анализатора мощности можно получить информацию для ди­агностики скважинного оборудования (поломка клапанов, об­рыв штанг, заклинивание плунжера). Предусмотрено и ручное управление работой станка-качалки.

Имеются также система контроля уровня жидкости в сква­жине типов СКУ-1М м «Эхо» с глубиной измерения до 3000 м при давлении газа в затрубном пространстве до 15 МПа.

В случае местной (локальной) автоматизации при передаче информации на небольшие расстояния (в пределах скважины, куста скважин или установки) применяют пневматические и электрические преобразователи, которые входят в конструкции датчиков. Для передачи информации на большие расстояния между контролируемым пунктом (КП) и пунктом управления (ПУ) применяются средства телемеханики, которые передают информацию в виде дискретных (цифровых) сигналов, пред­ставленных кодовыми комбинациями, то есть используются аналогоцифровые и цифроаналоговые преобразователи. При местной и дистанционной автоматизации датчики технологиче­ских параметров измеряют значения этих параметров и позволяют получить на выходе стандартный (аналоговый) сигнал, пропорциональный этому значению. Средства телемеханики являются одним из компонентов автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП).