Механизированная добыча нефти установками штанговых глубинных насосов (ШГН) является достаточно энергоемким процессом. На территории РФ около 50 тысяч скважин эксплуатируется установками ШГН, которые дают до 20% всей добываемой нефти.
В тоже время свыше 56% электроэнергии, расходуемой нефтедобывающими предприятиями, потребляется именно приводами скважинных насосов, поэтому оптимизация их работы даст значительный эффект энергосбережения для всей отрасли. Множество нефтяных скважин еще не автоматизировано, что также сказывается на их дебите.
Частотно-регулируемый привод (ЧРП) в настоящее время находит применение практически во всех отраслях промышленности: от коммунального хозяйства и водоснабжения до энергетики и металлургии. В нефтяной промышленности также происходит широкое внедрение ЧРП в технологических процессах.
Оптимизация режимов работы при помощи ЧРП, способна дать значительный эффект энергосбережения для отрасли в целом. В связи с этим, современные станции управления (СУ) ШГН должны иметь функции управления ЧРП.
Основными факторами повышения эффективности работы нефтегазодобывающих предприятий являются совершенствование технологии скважинной добычи, применение рациональных систем разработки месторождений, широкое внедрение современных методов увеличения нефтеотдачи пластов, разработка и внедрение энергосберегающих мероприятий, применение прогрессивных технологических процессов, а также увеличение межремонтного периода работы скважин.
На малодебитных скважинах, до 15 м3/сут., УСШН являются в 2 раза эффективней, в части удельного энергопотребление на добываемую жидкость, чем ЭЦН.
Прерывистый режим работы тоже оказывает негативное влияние на показатель как удельное энергопотребление.
В современных условиях давления на рынок сырой нефти, остро встает вопрос не о количестве добываемой жидкости, так как объемные квоты не растут, а о снижении себестоимости добываемой нефти. Таким показателем становятся, удельное энергопотребление на добываемую жидкость и увеличение меж остановочного интервала.
Для реализации этих случаев, требуется вести добычу непрерывным способом, с максимально постоянным дебитом с минимальным энергопотреблением.
Таким функционалом обладает интеллектуальная система управления добычей для УШГН серии ИСУД ПЭТ-400.
Она работает по бездатчиковой технологии, оптимизирует в реальном времени работу станка-качалки с балансиром, основываясь на «идеальной» динамограмме на полированном штоке, сравнивая с фактическим измеренным усилием.
Для полноценной работы системы требуется индуктивный датчик «нулевого» положения балансира, который устанавливается на раму для контроля противовеса.
Характеристика
|
Описание
|
Степень защиты
|
IР54 IР65
|
Рабочий диапазон температур окружающей среды
|
от минус 60 С° до + 50 С°
|
Мощность подключаемого ЭД
|
2,2 – 37 кВт
|
Исполнение
|
На подставке
|
Режим работы
|
Непрерывный
|
Материал корпуса
|
Листовая сталь
|
Подключение сторонних потребителей
|
Розетка типа ШЩ 380В, 32А, пятиконтактная
|
Управление силовым автоматическим выключателем
|
Ручной привод вводного автомата и дополнительного потребителя вынесен на лицевую сторону (вкл/откл происходит без открывания шкафа)
|
Габаритные размеры
|
ВхШхГ 1200х600х400 (основной шкаф)*
|
Установочные размеры
|
ВхШхГ 1800х620х420 (с подставкой)*
|
Индикация работы
|
Световая индикация на лицевой панели
|
Выбор режима работы
|
Режим работы «ручной/автоматический» осуществляется переключателем на лицевой панели
|
Система питания
|
0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью (TN-S )
|
Диапазон регулирования частоты
|
От 10 до 60 Гц
|
Интерфейсы для телеметрии
|
RS-485, Ethernet, радиоканал (868), GSM/GPRS, MBIoT
|
Поддержка промышленных протоколов
|
ModBus RTU/TCP
|
После ремонта или вынужденного простоя скважины необходимо ее освоение и выход на нормальный режим работы. Данная процедура выполняется в автоматическом режиме по заданному алгоритму. Процедура освоения автоматически заканчивается при достижении определённых параметров скважины (задаются при параметрировании). Обслуживающего персонала не требуется.
Алгоритм при помощи математической модели в режиме реального времени рассчитывает режим работы ШГН по устьевой динамограмме и детектирует следующие режимы работы:
Реализованы такие защиты как:
При расчете режима работы аварийными режимами считаются:
Вследствие чего производится аварийное отключение для проведения ремонта.
Применение частотного преобразователя, построенного на современной элементной базе, позволяет защитить ЭД от всех возможных повреждений, а также производит защитное отключение при:
Четырех квадрантная система управления штанговыми насосами обеспечивает регулирование скорости и ограничение нагрузки на отдельных участках каждого двоичного хода.