Система автоматизированного управления приводом насосного оборудования на нефтедобывающих объектах

Насосы, предназначенные для перекачивания нефти и нефтепродуктов, используются в технологических процессах нефтедобычи: при буровых работах, откачке пластовых вод из скважин и закачке пластовой жидкости в скважину. Эти насосы подразделяются на три следующие группы:

В связи с тем, что в настоящее время в России более 50 % механизированного фонда нефтяных скважин эксплуатируется установками скважинных штанговых насосов, задача повышения надежности и эффективности их работы приобретает особую актуальность. Одним из способов решения этой задачи является повышение уровня автоматизированного контроля и управления на базе современных средств микропроцессорной техники. Данное техническое решение возможно быть реализовано в составе САУ – станции автоматического управления насосами на основе частотно-регулируемого привода, доказавшего свою эффективность.

Фирма ООО «ВЭМЗ-Спектр» является официальным представителем крупнейших производителей преобразовательной техники - японской фирмы HITACHI и Финской - VACON и уже много лет активно занимается внедрением таких систем на нефтедобывающих объектах. Высококвалифицированный персонал, богатый опыт, собственный сервисный центр и собственное производство АДЧР (асинхронных электродвигателей для частотно-регулированного провода) позволяет предложить уже готовое техническое решение.

Одним их примеров реализации таких технических решений это Станция Автоматического Управления приводом штанговых скваженных насосов.

Назначение станции в обеспечении регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя с коротко-замкнутым ротором привода насоса, а также контроль и управления основными рабочими параметрами привода.

Цель внедрения станции.

· Увеличение срока службы механического оборудования скважины за счет снижения динамической составляющей и ограничения суммарной нагрузки на балансире, как следствие, нагрузки узлов и механизмов скважинного оборудования;

· исключения ударов в механическом оборудовании при каждом пуске и самозапуске двигателя и при проведении пуско-наладочных работ;

· снижение удельного энергопотребления за счет увеличения общего КПД ШГНУ при увеличении коэффициента заполнения насоса, а также полного отсутствия потребления реактивной мощности из питающей сети при любой нагрузке на электродвигатель, что позволит отказаться от использования косинусных конденсаторных батарей компенсации cos (φ);

· упрощение и снижение объема эксплуатационных и ремонтных работ

· автоматизировать технологический процесс;

· снизить затраты на обслуживание системы;

· защита двигателя от перегрузки и заклинивания.

Система обеспечивает:

· плавный пуск двигателя с заданным темпом разгона и замедления;

· плавное управление частотой вращения асинхронного электродвигателя станка-качалки в пределах от 0÷1,2* Nном. скорости вращения двигателя, а в диапазоне 1:10 с постоянным моментом на валу двигателя; контроль балансировки станка-качалки с помощью амперметра тока нагрузки;

· местное и дистанционное управление; перегрузочную способность 150% в течении 60 сек., 200% в течении 0,5 сек.

· Наличие интерфейса RS-485 для передачи данных работы привода;

· Наличие трёх аналоговых  выходов для контроля параметров работы;

· установку скорости вращения вала двигателя электронным потенциометром;

Наличие тормозного устройства, для предотвращения отключения ПЧ при возникновении генераторного режима электродвигателя.

Виды защит: от пропадания и перекоса фаз; от перегрузки по току; электронная термозащита двигателя; от перегрева ПЧ; защита двигателя от перегрузки и заклинивания;

Устройства индикации и управления.

Органы управления и индикации  приводным двигателем насоса выведены на переднюю дверь шкафа и обеспечивать пуск/остановку, задание скорости вращения привода качалки через электронный потенциометр, контроль тока нагрузки и работы преобразователя частоты.

Конструкция шкафа определяется от места расположения и климатического исполнения:

· В помещении IP 23 – IP – 54,

· В уличном исполнении: утепленный блок-контейнер с системой термостабилизации.

Продолжение следует…

С уважением, ведущий менеджер  проекта по направлению, «Энергосбережение» Шихов А.Н.

Источник: Журнал "Территория НЕФТЕГАЗ" № 9, 2008г.