Система термоманометрическая СКАД-2

 

Эксплуатационное назначение системы — конт­роль технического сос­тоя­ния УЭЦН в процессе эксплуатации, подконтрольный вывод на режим и ста­би­ли­зация работы сква­жины в заданном режиме.

Функциональное назначение — контроль температуры масла элект­род­ви­га­теля и давления пластового флюида в зоне подвес­ки УЭЦН с возможностью авто­матического управления уста­новкой по параметрам давления и темпе­ра­ту­ры совместно с бло­ком управления комплектного устройства ШГС 5805, IIIГС 5806.

Система обеспечивает постоянный контроль избыточного дав­ления плас­то­вой жидкости, окружающей ПЭД, а также температу­ры статорных обмоток в зо­не нижней лобовой части ПЭД. При выходе за установленные граничные зна­че­ния контролируемого дав­ления и температуры оборудование автоматически отк­лючает УЭЦН.

Система СКАД-2 позволяет фиксировать граничные и теку­щие значения контролируемых параметров, количества отклю­чений УЭЦН раз­дель­но по каждому из условий, а также текуще­го и предельно допустимого ко­ли­чества отключений УЭЦН за последние календарные сутки. Обеспечивается так­же визуальное представление в цифровой форме текущих и граничных зна­че­ний контролируемых параметров, светодиодная индикация режимов работы сис­темы, самотестирование системы, возможность вклю­чения в мно­гоу­ров­не­вую систему управления технологическим процессом нефтедобычи на правах конт­рольного пункта нижнего уровня.

При работе системы СКАД-2 в составе многоуровневых сис­тем управ­ле­ния технологическим процессом нефтедобычи все контролируемые параметры пе­ре­даются на центральные пульты управления. С тех же пультов возможно пе­реп­рограммирование граничных значений контролируемых параметров, дис­тан­цион­ное управление работой УЭЦН (отключение — включение, вы­вод на ре­жим), гидродинамическое исследование скважин.

Система СКАД-2 представляет собой комплекс, состоящий из двух сос­­тав­ных частей — скважинного преобразователя дав­ления и температуры (ПДТ) и на­зем­ного прибора (ПН), элек­трически связанных между собой через кабель — то­­коподвод ПЭД.

ПДТ представляет собой герметичный контейнер, стационарно раз­мещен­ный в нижней части ПЭД, имеющего внутренний ди­аметр корпуса не менее 90 мм, и электрически подключенный к нулевой точке или последнему витку, иду­ще­му к нулевой точке статорной обмотки ПЭД.

ПДТ предназначен для эксплуатации в следующих условиях:

- окружающая среда — осушенное трансформаторное масло;

- предельная температура окружающей среды — 125 °С;

- постоянное воздействие вибрации погружного насоса;

- предельное перегрузочное давление 25 МПа (250 кгс/см)

ПН включает в себя три конструктивно законченных блока: блок питания (БП), блок управления (БУ), пульт оператора (ПО).

Габаритные размеры блоков представлены в табл. 5.47 [22].

 

Таблица 5.47

Габаритные размеры ПДТ и блоков ПН системы СКАД-2

Обозначение блока	Габариты, мм
длина	ширина	высота	диаметр
ПДТ		—	—
БП				—
БУ				—
ПО				—

 

БП и БУ стационарно размещаются в шкафу станции управ­ления УЭЦН и элект­рически соединяются между собой кабе­лем. БП и БУ предназначены для ста­ционарной эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом УХЛ (NP) по кате­гории размещения 2.1 ГОСТ 15150-69.

ПО устанавливается на лицевую панель БУ во время прове­дения изме­ре­ний и корректировки программы функционирова­ния системы.

 

Устройство и работа составных частей системы СКАД-2

 

Преобразователь давления и температуры (ПДТ) предназначен для преоб­ра­зования контролируемых парамет­ров — давления и температуры масла ПЭД в электрический информационный частотно-манипулируемый сигнал, кото­рый по­дается по статорной обмотке ПЭД кабелю-токоподводу и вторичной обмотке си­лового трансформатора на вход на­земного прибора системы СКАД-2И.

ПДТ выполнен в виде стального герметичного цилиндричес­кого кон­тей­не­ра подвесного типа вертикального построения и состоит из корпуса цилинд­ри­чес­кой формы, имеющего устано­вочные резьбовые отверстия для монтажа ПДТ в ПЭД, канавку с уплотнительным кольцом, герметичные вводы для подключе­ния к отпайке от нулевой точки статорной обмотки и для под­ключения выводов тер­мо­датчика ДТ, закрепленного в непосред­ственной близости от нижней лобо­вой части статорной обмотки ПЭД. В корпусе также установлены:

· чувствительный элемент давления ДД на базе датчика дав­ления типа HPICK-200;

· фильтр, защищающий внутреннюю полость ДД от забива­ния грязью, на осно­ве мелкоячеистой металлической сетки.

В блоке размещены два измерительных преобразователя — давления и тем­пературы.

Для защиты узлов и элементов электронной схемы ПДТ слу­жит цилинд­ри­чес­кий кожух в форме стакана, изготовленный из трубы и крышки, соеди­нен­ных сваркой, и снабженный резьбой для соединения с корпусом. Кожух имеет ко­нус­ную проточку, для обеспечения герметичности соединения с корпусом че­рез латунное конусное кольцо.

Блок питания (БП) предназначен для питания ПДТ и БУ, а также для соп­ря­жения наземного прибора системы со схемой станции управления УЭЦН.

БП размещен в стальном корпусе щитового типа горизон­тального пост­рое­ния. Корпус БП состоит из шасси, передней и задней панелей и кожуха, сое­ди­нен­ных винтами.

На шасси смонтированы силовой трансформатор и печатная плата, на ко­то­рой размещены полосовой фильтр, три управляю­щих реле, выпрямитель и эле­менты гальванической развязки.

На передней панели установлены два держателя предохрани­телей с плав­ки­ми вставками и розетка разъема для соединения БП с БУ.

На задней панели размешена вилка разъема для соединения БП со схемой стан­ции управления.

Блок управления (БУ) предназначен для обработки информаци­онного сиг­на­ла ПДТ, анализа состояния электрических защит СУ, формирования управ­ляю­щих команд на включение и отключение УЭЦН, а также формирования инфор­мационных посылок и реали­зации протокола обмена с верхним уровнем авто­матизированной системы управления технологическим процессом неф­те­до­бычи.

БУ размещен в стальном корпусе щитового типа горизон­тального пост­рое­ния. Корпус состоит из передней и задней па­нелей, объединенных обечайкой и сое­диненных заклепками, и крышки, закрепляемой винтами.

На передней панели расположены:

- розетка разъема «ПУЛЬТ» для подключения пульта опера­тора (ПО), ли­бо вилки соединительного кабеля АСУ ТП нефте­добычи;

- линейка из пяти светодиодных индикаторов, объединен­ных в три груп­пы: «СЕТЬ» — светодиод зеленого цвета «ВКЛ», «ОТКЛ.» — два све­то­диода «Р» и «Т», «РЕЖИМ» — два светодиода, зеленого цвета — «РАБОТА», красного цвета — «ПРОГРЕВ».

На задней панели расположена вилка разъема «УПРАВЛЕ­НИЕ» для подк­лю­чения посредством соединительного кабеля к блоку питания БП.

В корпусе размещен термостатированный контейнер с тремя печатными пла­тами для обеспечения нормального температурного режима работы элект­рон­ных компонентов во всем диапа­зоне эксплуатационных условии.

Пульт оператора (ПО) предназначен для визуализации теку­щих и гра­нич­ных значений контролируемых параметров, конт­роля и задания режимов ра­бо­ты системы, а также самотестиро­вания наземного прибора.

ПО выполнен в виде малогабаритного переносного легкосъ­емного прибо­ра. ПО состоит из корпуса со смонтированными на нем органами управления и инди­кации и расположенными в нем двумя печатными платами.

На лицевой панели ПО расположены:

- четырехразрядный семисегментный цифровой индикатор;

- трехразрядный десятичный программный переключатель;

- переключатель «РЕЖИМ» на три положения («КОНТР», «ЗНАЧЕНИЕ» и «КОЛ-ВО откл.»);

- галетный переключатель «ПАРАМЕТР» на четыре положе­нии («Рмин», «Р макс», «Т макс» и «ВРЕМЯ»), — кнопка «ВВОД».

На задней панели корпуса ПО установлена вилка разъема для подк­лю­че­ния к БУ.

Параметры ТМС «СКАД-2И» приведены в табл. 5.48 [22].

 

Таблица 5.48

Параметры ТМС «СКАД-2И»

Наименование параметра	Единица измерен.	Значение параметра
Диапазон измерения контролируемого давления	МПа (кГс/см^2)	от 0 до 20 (от 0 до 200)
Диапазон измерения контролируемой температуры	°С	от 15 до 125
Предельное перегрузочное давление	МПа (кГс/см^2)	(250)
Погрешность контроля давления, приведенная к диа­па­зо­ну измерения контролируемого давления, не более:
для РДЭУ	%	± 1
для ПДЭУ	%	± 2,5
Погрешность контроля температуры, приведенная к диа­пазону измерения контролируемого давления, не бо­лее:
для РДЭУ	%	± 2
для ПДЭУ	%	± 4
Параметры электропитания системы:
напряжение	В
частота	Гц	50 ± 1
потребляемая мощность, не более	ВА
Габаритные размеры:	мм
ПДТ		Ø 088x525
БП		245x125x120
БУ		235x210x180
ПО		160x100x90

 

Импульсная система телеметрии ИСТ-1

 

Импульсная система телеметрии ИСТ-1 предназна­чена для контроля тех­ни­ческого состояния УЭЦН в процессе эксп­луатации, подконтрольного вывода на режим и стабилизации рабо­ты скважины на заданном режиме за счет управ­ле­ния работой УЭЦН.

Система ИСТ-1 обеспечивает контроль давления жидкости в зоне подвески УЭЦН, температуры масла в электродвигателя, уровня вибрации погружного обо­рудования и автоматическое управление работой УЭЦН по давлению, тем­пе­ратуре и вибро­ускорению совместно с блоком управления устройства комп­лект­ного ШГС 5805.

Система ИСТ-1 может использоваться в составе автоматизиронанных сис­тем управления технологическими процессами неф­тедобычи.

Общая характеристика погружной части системы ИСТ-1: глубина спуска на­сосных установок — не более 2000 м при давлении не более 25 МПа; тем­пе­ра­тура окружающей среды (смесь нефти, газа, воды и примесей) °С — не более 90; услов­ные диаметры эксплуатационной колонны — 146, 168 мм.

Система ИСТ-1 состоит из наземной части, включающей в себя встраи­вае­мые в комплектное устройство блок приемника (ПРМ) и блок трансформатора (БТ), и подземной части, пред­ставляющей собой встраиваемый в погружной дви­гатель блок передатчика (ПРД), герметизация которого от воздействия окру­­жаю­щей среды осуществляется двумя о-образными резиновыми кольцами или фто­ропластовым кольцом прямоугольного сечения.

Конструкция и параметры блока передатчика позволяют встраивать его в лю­бой из погружных двигателей мощностью 32, 45 и 63 кВт.

По устойчивости к воздействию температуры, давления и влажности окру­жаю­щей среды составные части системы ИСТ-1 соответствуют следую­щим испол­нениям:

ПРМ, БТ — исполнению УХЛ п. 2.1 ГОСТ 15150-69;

ПРД — подгруппе КС4-3 по ГОСТ 26116-84, но для эксплуатации до дав­­ле­ния 25 МПа (п. 5.1 ГОСТ 15150-69).

Различные типоразмеры системы определяются различными вариантами изго­товления погружной части блока передатчика ПРД, отличающегося при­ме­не­нием различных по классу ком­мутирующих элементов (тиристоров) в зави­си­мос­ти от мощнос­ти двигателя и различными видами герметизации. При этом на­­земная часть системы, т.е. блок приемника ПРМ и блок с транс­форматором БТ остается неизменной для всех исполнений.

Габаритные размеры и масса составных частей ИСТ-1 указа­ны в табл. 5.49 [22].

 

Таблица 5.49