Автоматизовані групові вимірювальні установки

Автоматизовані групові вимірювальні установки призначені для вимірювання продуктивності (дебіта) кожної окремо з підключених до неї групи нафтових свердловин.

9.3.1 Групова автоматизована вимірювальна установка «Супутник А» призначена для автоматичного вимірювання дебіта свердловин, підключених до групової установки, контролю за роботою свердловин по подачі і автоматичному відключенню їх при аварійному перебуванні на груповій установці. Установку застосовують при однотрубній системі збору на нафтопромислах, при низьких температурах навколишнього середовища. Вона складається (рис. 9.12) з багатоходового перемикача 1 типу ПСМ; двох клапанів-перекривачів 2 і 3 типу ОКГ, встановлених на витратомірній і викидній лініях; електрогідравлічного приводу ГП, 4 для управління перемикачем свердловин і клапанами-перекривачами; блоку управління і індикації (БУІ) 12 для управління приладами, видачі сигналів на диспетчерський пункт і обліку об'єму вимірюваної рідини; гідроциклонного сепаратора 6 для відділення газу від вимірюваної рідини. Установка працює наступним чином. Нафта з свердловини поступає в багатоходовий перемикач, який приводиться в дію гідроприводом 4. Далі по вимірювальному трубопроводу 5 вона прямує у вимірювальний сепаратор 6 і потім в турбінний лічильник 8 типу ТОР-1-50. Продукція решти свердловин через загальний колектор 11 поступає в збірносепараційну ємкість або в збірний трубопровід. Програма вимірювання дебіту свердловин задається реле часу в блоці управління 8-б. Через задані проміжки часу реле включає гідропривід, і свердловина підключається на вимірювання. Подача свердловин контролюється по роботі вимірювача з сигналізацією про аварійний стан через блок місцевої автоматики. Дебіт вимірюють шляхом короткочасного пропускання рідини, що нагромадилася в сепараторі, через турбінний вимірювач.

1 – ПСМ-1М; 4 – ГП-1; 2, 3 – ОКГ; 8-б – блок управління; 6 – сепаратор; 7 – клапан;

8 – ТОР-1 (20-1500 м³/доб); 9 – ВЕ-16 рб; 10 – РУМ-17.

Рисунок 9.12 – Схема автоматизації установок «Супутник А»

Накопичення рідини в нижньому резервуарі сепаратора до заданого рівня і випуск її до нижнього рівня здійснюються за допомогою поплавкового регулятора 10-б і клапана 10-в на газовій лінії. Спливання поплавка регулятора до верхнього рівня призводить до закриття газової лінії, внаслідок чого тиск в сепараторі підвищується і рідина продавлюється з сепаратора через турбінний лічильник 8, встановлений вище за верхній заданий рівень рідини в сепараторі. При досягненні поплавком нижнього заданого рівня відкривається клапан 10-в, тиск між сепаратором і колектором вирівнюється, продавлювання рідині припиняється. Час накопичення рідини в сепараторі і кількість імпульсних перепусків рідини через лічильник за час вимірювання залежать від дебіту вимірюваної свердловини. Час продавлювання рідини через витратомір від дебіту свердловини практично не залежить. Такий циклічний метод вимірювання забезпечує пропускання потоку рідини через лічильник завжди в турбулентному режимі при вузькому діапазоні зміни витрати, що дає можливість вимірюватидебіт свердловин, що змінюється в широкому, діапазоні(10 – 1500 м³/доб). Дебіт кожної свердловини визначають реєстрацією накопичуваних об'ємів рідини, що пройшли через витратомір, на індивідуальному лічильнику імпульсів в БУІ.

Аварійне відключення свердловин відбувається у разі підвищення або різкому падінні тиску в колекторі або при відключенні електроенергії. В цих випадках за сигналом давача електроконтактного манометра блок місцевої автоматики відключає напругу з соленоїдного клапана гідроприводу, унаслідок чого поршні приводів перекривачів 2 і 3 під дією силових пружин перекривають трубопроводи. Після ліквідації аварії і зняття сигналу аварії на блоці місцевої автоматики включається гідропривід і під дією тиску масла, що подається під поршні перекривачів, останні відкриваються. Контроль тиску здійснюється манометром 9. На установці передбачена можливість ручного перемикання свердловин до вимірювального пристрою. Кількість відсепарованого газу вимірюється за методом змінного перепаду тиску дифманометром. Для цієї мети на викидній газовій лінії встановлюється камерна діафрагма.

9.3.2 Автоматизована групова вимірювальна установка «Супутник Б» на відміну відрозглянутої установки «Супутник А» призначена не тільки для вимірювання дебіта рідини, але і для визначення складу води і газу в продукції свердловин. Конструкцією установки передбачені пристрої для подачі деемульгаторів в нафтовий потік. Установка «Супутник Б» виготовлюється у двох модифікаціях: «Супутник Б-40-14/400» на 14 свердловин і «Супутник Б-40-24/400» на 24 свердловини (рис. 9.13). Продукція від свердловин по викидних лініях поступає в багатоходовий перемикач 1, звідки від кожної свердловини за заданою програмою прямує у вимірювальний сепаратора 4, де відділяється від нафти. Продукція решти свердловин поступає в збірний колектор. Газ, що виділився в сепараторі, вимірюється газовим лічильником 8 і поступає в збірний колектор. Частина газу відбирається для живлення пневматичних регулюючих пристроїв, зокрема газорозподільного пристрою 9. Тиск газу в сепараторі підтримується на заданому рівні регулятором 10, рівень — регулятором 8. Рідина з підключеної на вимірювання свердловини скоплюється в нижній частині сепаратора і надмірним тиском, підтримуваним регулятором 6, продавлюється через лічильник 11, давач вологоміра 16 і клапан 13 в загальний колектор. Дебіт підключеної свердловини визначається за короткочасними пропусками через турбінний лічильник ТОР рідини, що нагромаджується в сепараторі. Дані про об'єм рідини, газу і вмісту вологи у вигляді електричних сигналів поступають в електронний блок, звідки вони передаються на диспетчерський пункт. Автоматична подача деемульгатора взагальний колектор здійснюється насосом-дозатором 14 типуНД–0, 5Р-10/100. Для прийому депарафінізаційних куль, що переміщаються потоком рідини від кожної свердловини, передбачений пристрій 15. Якщоз будь-якої причини протягом тривалого проміжку часу свердловина не подаватиме нафту, на лічильнику в блоці місцевої автоматики не буде зареєстровано жодного циклу з блоку місцевої автоматики (БМА), 19 і буде виданий аварійний сигнал. Таким чином, робота окремих свердловин контролюється без спеціальних давачів подачі. Недоліком такого способу є те, що робота свердловини контролюється не постійно, а періодично, тільки під час підключення її до вимірювального блоку. При пониженні і перевищенні допустимих меж тиску в робочому колекторі відсікаючі клапани 2 і 3 по імпульсу з БМА перекриють вимірювальний і робочий трубопроводи. Одночасно від електроконтактного манометра 18 в блок автоматики поступає сигнал. При цьому знеструмиться пілотний клапан гідроприводу 17 і відсікаючі клапани під дією пружини перекриють вимірювальний і робочий трубопроводи. Тиск в трубопроводах, що підводять до установки, підвищиться, і свердловини будуть автоматично зупинені: фонтанні — за допомогою перекривачів, встановлених на викидній лінії, механізовані — відключенням електроприводу.

Системою автоматизації установки передбачена сигналізація на диспетчерський пункт (ДП) у разі наступних аварійних ситуацій: зупинки або відсутності подачі свердловини, відключення електроенергії, несправності в системі вимірювання дебітів свердловин.

Застосований в установках «Супутник А» і «Супутник Б» імпульсний метод вимірювання дебіту свердловин, що полягає в накопиченні рідини в сепараторі до заданого рівня і імпульсному протискуванні її через турбінний витратомір, забезпечує роботу останнього в одному режимі незалежно від дебіту свердловини у великому діапазоні (20—400 м³/доб) одним приладом, розрахованим на максимальну межу вимірювання. Робота вимірювального сепаратора зображена на рис. 9.31. Газонафтова суміш по трубі 1 поступає в сепаратор 2. Нехай в початковий момент рідина в сепараторі знаходиться на рівні h_н. Газовий клапан 4 відкритий, і газ, що виділяється в сепараторі, по газовій лінії 3 поступає у викидний колектор 6. Рідина через наявність гідроперемички 7 не поступає у викидний колектор 6, а нагромаджується в сепараторі 2. Відбувається цикл наповнення. Досягнувши рівня h _в поплавок 9 регулятора закриває газовий клапан 4, тиск газу в сепараторі збільшується внаслідок поступаючого з рідиною газу і рідина з сепаратора проходить через трубу 8 і продавлюється через лічильник 5. При зниженні рівня рідини до h _нвідкривається газовий клапан і цикл зливу повторюється.

1– ПСМ-4; 2, 3– КПР-11; 4– сепаратор; 5– клапан; 6– регулятор тиску; 7– газорозподільний механізм;

8– газовий лічильник „Агат”; 9– лічильний механізм; 10– регулятор рівня; 11– ТОР-1; 13– клапан;