22. Задачи автоматизации процесса бурения нефтяных и газовых скважин. Устройство и принцип действия электромашинных регуляторов подачи долота рпдэ-3

Процесс вращающего бурения скважин характеризуются независимыми и зависимыми параметрами.

К независимым параметрам процесса бурения относятся: осевая нагрузка на долото; частота его вращения; расход промывочной жидкости. От этих параметров и механических свойств горных пород, конструкции и состояния долота, а так же режима бурения, зависят вращающий момент и скорость проходки - зависимые параметры.

Задачей автоматизации процесса бурения является автоматическое регулирование независимых параметров функции изменения механических свойств горных пород и состояния бурильного инструмента (долота и бурильных труб). Режим бурения должен обеспечивать максимальную скорость проходки. Это достигается рациональным сочетанием нагрузки на долото, его частоты вращения и расхода промывочной жидкости.

При ручном управлении процессом бурения нагрузка на долото регулируется изменением подачи бурильного инструмента с помощью тормозного устройства лебедки. Автоматическая подача бурильного инструмента увеличивает механические скорости, относительное снижение крутящего момента в бурильных трубках, уменьшение износа долота и соответственное увеличение проходки скважин.

Электромашинные автоматические регуляторы подачи долота выполнены по типу следящей системы с машинами постоянного тока и измерительной частью, питаемой переменным током промышленной частоты. Они поддерживают постоянную нагрузку на долото и механическую скорость бурения.

Регулятор РПДЭ-3 состоит из::

– рессорного датчика веса 1;

– узла установки веса 2 и скорости 3;

– станции управления с полупроводниковым фазочувствительным усилителем 4, служащим для усиления управляющего сигнала для реверсивного магнитного усилителя 5;

– двигатель-генератора 6 состоящего из приводного асинхронного двигателя М1 и генератора постоянного тока;

- силового узла, состоящего из двигателя постоянного тока 7 (М2), червячно-цилиндрического редуктора 8 и электромагнитного колодочного тормоза (редуктор соединен с лебедкой 9).

23. Задачи автоматизации процесса абсорбционной осушки газа на укпг. Схема автоматизации абсорбера

Широкое распространение получил абсорбционный процесс осушки газа в противоточных контакторах. Абсорбционный метод отличается меньшей стоимостью и обеспечивает непрерывность подготовки газа. В качестве осушителя применяют водный раствор ДЭГа или ТЭГа с концентрацией 99,3%.

На УКПГ имеется ряд технологических ниток осушки газа. Каждая включает три последовательно соединенных аппарата: первичный сепаратор С1; тарельчатый абсорбер А1; фильтр для улавливания ДЭГа Ф1.

С1 –вертикальный цилиндрический сепаратор, имеет две зоны очистки газа: от механических примесей и от капельной влаги. Очистка газа в С1 происходит за счет уменьшения скорости потока газа, действия центробежных сил в циклонных элементах и коагуляции капель жидкости на сетчатом отстойнике. Отсепарированная жидкость и механические примеси автоматически отводятся в емкость Е-1.

Осушка газа осуществляется в адсорбере А1 в растворе ДЭГа. Контактирование фаз внутри колонны осуществляется ступенчато на тарельчатых элементах. Очищенный от мех. примесей и капельной жидкости сырой газ поступает под глухую тарелку абсорбера. Раствор ДЭГа подается насосом Н-1 в верхнюю часть колонны. Контактируя с газом ДЭГ поглощает влагу. Насыщенный ДЭГ с концентрацией 97,3% собирается на глухой тарелке и по мере повышения уровня автоматически сбрасывается в выветриватель В-1 установки регенерации ДЭГа, а вода и газовый конденсат и емкость Е-1.

Из абсорбера газ поступает в фильтр Ф1 для улавливания ДЭГа, уносимого потоком газа из абсорбера. Отделившаяся отводится в выветриватель В1. Регулирующий штуцер служит для регулирования расхода и снижения давления после абсорбера до рабочего давления в магистральном газопроводе. Осушенный газ собирается в общий коллектор и направляется на замерный узел. Часть газа отбирается на собственные нужды. После замера газ направляется на установки воздушных холодильников и на межпромысловые газопроводы.

Абсорбционные установки являются промежуточными аппаратами в технологических процессах, поэтому процесс оптимального управления ими подчиняется общей задаче управления процессом. Чаще всего это задача минимизации технологической составляющей себестоимости готового продукта характеризующей стадию абсорбции. Такая задача сводится к максимизации степени абсорбции, либо к минимизации энергозатрат на разделение смеси.

Основными источниками возмущений в процессе абсорбции являются: расход, состав и температура газа, поступающего на абсорбцию, а также в некоторых случаях температура и состав абсорбента. Основными объектами управления служат расход абсорбента, подаваемого на орошение колонны, и расход кубового продукта, отводимого из колонны. Для поддержания материального баланса по газовой и жидкой фазам в колоннах предусматривается стабилизация давления и уровня в кубе.

Система автоматизации абсорбера предусматривает:

1) местный контроль давления в А-1;

2) дистанционный контроль расхода ДЭГа и газа отводимого из А-1, уровня жидкости в А-1; перепада давления между верхней и нижней частями абсорбера;

3) регулирование уровня жидкости в А-1;

4) сигнализация при превышении допустимого уровня жидкости в А-1, при увеличении перепада давления между верхней и нежней частями А-1.