Реферат по теме автоматизация процессов бурения

Обновлено: 04.07.2024

Коловертнов Ю.Д. Автоматизация технологических процессов бурения нефтяных и газовых скважин : Учеб. пособие по курсу "Автоматизация технол. процессов нефт. и газ. пром-сти" для студентов спец. 0634 "Электрификация и автоматизация горн. работ" / М-во высш. и сред. спец. образования РСФСР. Башк. гос. ун-т им. 40-летия Октября. Уфим. нефт. ун-т. - Уфа : Б. и., 1977. - 100 с. : ил. ; 20 см. - Библиогр.: с. 97-99

Купить

Реферат по теме Автоматизация технологических процессов бурения нефтяных и газовых скважин : Учеб. пособие по курсу "Автоматизация технол. процессов нефт. и газ. пром-сти" для студентов спец. 0634 "Электрификация и автоматизация горн. работ"

Курсовая по теме Автоматизация технологических процессов бурения нефтяных и газовых скважин : Учеб. пособие по курсу "Автоматизация технол. процессов нефт. и газ. пром-сти" для студентов спец. 0634 "Электрификация и автоматизация горн. работ"

ВКР/Диплом по теме Автоматизация технологических процессов бурения нефтяных и газовых скважин : Учеб. пособие по курсу "Автоматизация технол. процессов нефт. и газ. пром-сти" для студентов спец. 0634 "Электрификация и автоматизация горн. работ"

Диссертация по теме Автоматизация технологических процессов бурения нефтяных и газовых скважин : Учеб. пособие по курсу "Автоматизация технол. процессов нефт. и газ. пром-сти" для студентов спец. 0634 "Электрификация и автоматизация горн. работ"

Заработать на знаниях по теме Автоматизация технологических процессов бурения нефтяных и газовых скважин : Учеб. пособие по курсу "Автоматизация технол. процессов нефт. и газ. пром-сти" для студентов спец. 0634 "Электрификация и автоматизация горн. работ"

Онлайн-курс "Основы автоматизации технологических процессов нефтегазового производства"

Курс знакомит слушателей с основными принципами построения современных систем автоматизации и их отдельными компонентами, такими как .

Помогите сайту стать лучше, ответьте на несколько вопросов про книгу:
Автоматизация технологических процессов бурения нефтяных и газовых скважин : Учеб. пособие по курсу "Автоматизация технол. процессов нефт. и газ. пром-сти" для студентов спец. 0634 "Электрификация и автоматизация горн. работ"

Объявление о покупке
Книги этих же авторов
Наличие в библиотеках
Рецензии и отзывы
Похожие книги
Наличие в магазинах
Информация от пользователей
Книга находится в категориях

Автоматизация процесса спуско-подъемных операций при бурении скважин
15 Системы противоаварийной защиты.mp4

Системы противоаварийной защиты (СПАЗ) предназначены для снижения риска аварий путем перевода процесса/оборудования в безопасное .

--> --> Краснодарский край, Армавир городской округ, Армавир, Кирпичный
Шоссейная, 63
Расположение на карте

санитарный день: последняя ср месяца
Вт: 09:00-18:00
Ср: 09:00-18:00
Чт: 09:00-18:00
Пт: 09:00-18:00
Сб: 09:00-17:00
Вс: 09:00-17:00

санитарный день: последний вт месяца
Вт: 12:00-22:00
Ср: 12:00-22:00
Чт: 12:00-22:00
Пт: 12:00-22:00
Сб: 12:00-22:00
Вс: 12:00-20:00

--> --> Самарская область, Тольятти городской округ, Тольятти, Центральный район, 100-й квартал
Лесная, 46
Расположение на карте

зимний период: вт-пт 9:00-19:00; сб 11:00-18:00; пн выходной
Пн: 09:00-19:00
Вт: 09:00-19:00
Ср: 09:00-19:00
Чт: 09:00-19:00
Пт: 09:00-19:00

санитарный день: последний день месяца
Пн: 10:00-19:00
Вт: 10:00-19:00
Ср: 10:00-19:00
Чт: 10:00-19:00
Пт: 10:00-19:00
Сб: 10:00-19:00

--> --> Новгородская область, Новгородский район, Великий Новгород
Прусская, 12
Расположение на карте

зимний период: пн-пт 9:00-18:00; сб 10:00-18:00; нерабочие дни: первая, третья сб месяца
Пн: 09:00-18:00
Вт: 09:00-18:00
Ср: 09:00-18:00
Чт: 09:00-18:00
Пт: 09:00-18:00

--> --> Пензенская область, Пенза городской округ, Пенза, Ленинский район, Центр
Ставского, 6
Расположение на карте

санитарный день: последний вт месяца
Пн: 11:00-19:00
Вт: 11:00-19:00
Ср: 11:00-19:00
Чт: 11:00-19:00
Пт: 11:00-19:00
Сб: 11:00-19:00
Вс: 11:00-19:00

--> --> Пермский край, Пермь городской округ, Пермь, Ленинский район, Центр
Петропавловская, 25
Расположение на карте

санитарный день: последняя пт месяца; зимний период: пн-пт 9:30-20:00; сб 10:00-18:00
Пн: 11:00-19:00
Вт: 11:00-19:00
Ср: 11:00-19:00
Чт: 11:00-19:00
Пт: 11:00-19:00

--> --> Санкт-Петербург, Санкт-Петербург, Курортный район, МО "г. Зеленогорск"
Ленина проспект, 12
Расположение на карте

санитарный день: последний чт месяца
Вт: 11:00-18:00
Ср: 11:00-18:00
Чт: 11:00-18:00
Пт: 11:00-18:00
Сб: 11:00-17:00

--> --> Алтайский край, Новоалтайск городской округ, Новоалтайск, Стройка
Космонавтов, 7
Расположение на карте

санитарный день: последняя пт месяца; технический день: 15 число месяца
Пн: 09:00-18:00
Вт: 09:00-18:00
Ср: 09:00-18:00
Чт: 09:00-18:00
Пт: 09:00-18:00
Вс: 10:00-16:00

--> --> Ханты-Мансийский автономный округ, Нижневартовский район, пгт Излучинск
Школьная, 7
Расположение на карте

санитарный день: последний рабочий день месяца
Вт: 11:00-19:00
Ср: 11:00-19:00
Чт: 11:00-19:00
Пт: 11:00-19:00
Сб: 11:00-19:00
Вс: 11:00-19:00

16.5 Автоматизация транспорта нефти.mp4

Рассматриваются задачи, функции и средства автоматизации нефтеперекачивающих станций. Приглашаем вас на бесплатный онлайн-курс "Основы .

УГНТУ 9.6 Непрерывные законы регулирования.mp4

Все непрерывные законы автоматического регулирования можно разделить на простейшие и промышленные. К простейшим законам относятся: .

УГНТУ 8.3 Термохимические газоанализаторы.mp4

В термохимических газоанализаторах, используемых для измерения концентраций горючих газов, используется тепловой эффект химической реакции .

УГНТУ 9.3 Принципы регулирования.mp4

Автоматические системы регулирования, которые изменяют требуемым образом регулируемую величину, могут быть построены, исходя из принципов .

Анализ состояния бурения, выполненный у нас в стране и за рубежом, показывает, что в настоящее время при существующем техническом уровне буровых средств первостепенное значение имеет оптимизация технологических процессов.

Например, только за счет качественного контроля и непрерывного автоматического управления режимами бурения глубоких скважин с выдерживанием необходимых сочетаний осевой нагрузки и оборотов долота, 1можно повысить показатели бурения (в частности величину рейсовой скорости) в среднем на 25. 30%.

При создании и внедрении АСУТП-бурения важное значение имеют информационно-измерительные системы и средства автоматики как для целей оперативного управления, так и для сбора и статистической обработки данных.

Бурение скважин является одним из важных и в то же время сложных этапов строительства скважин. Оптимизация возможна только при наличии достаточной объективной информации, характеризующей режимные показатели работ буровых механизмов (долота, турбобура, насосов и т.п.).

Для этого необходимы современные методы контроля и комплекс технических средств, достаточно надежных в условиях их эксплуатации на буровых.

Процесс бурения скважин характеризуются независимыми и зависимыми параметрами.

К независимым параметрамотносятся: осевая нагрузка на долото; частота его вращения; расход промывочной жидкости. От этих параметров и механических свойств горных пород, конструкции и состояния долота зависят вращающий момент и скорость проходки - зависимые параметры.

Задачей автоматизации процесса бурения является автоматическое регулирование независимых параметров в функции изменения механических свойств горных пород и состояния бурильного инструмента (долота и бурильных труб) в соответствие с выбранным критерием оптимизации.

Виды бурения: турбинное, роторное и с использованием электробура.

Какие из параметров процесса бурения можно использовать для оперативного управления?

Число оборотов бурильного инструмента.

При роторном бурении можно регулировать только ступенчато, изменяя передачу от привода к ротору.

При бурении электробуром изменять число оборотов сложнее, так как для этого потребуются частотные преобразователи.

При турбинном бурении число оборотов зависит от нагрузки на долото и расхода промывочной жидкости, который можно изменять сменой рубашек бурового насоса, то есть ступенчато.

Таким образом, вследствие отсутствия плавно регулируемых приводов вращения долота и буровых насосов не имеется практической возможности оперативного регулирования числа оборотов долота и расхода бурового раствора.

Исследования показали, что наиболее эффективным является автоматизация подачи долота, то есть управление осевой нагрузкой.

Способы управления осевой нагрузкой

Для управления осевой нагрузкой можно воздействовать на перемещение верхнего или нижнего конца бурильной колонны.

В первом случае устройство подачи долота (УПД) располагается на поверхности, а во втором случае, УПД устанавливается в скважине вблизи забоя.

Глубинные УПД позволяют лучше осуществлять управление подачей долота, особенно в глубоких скважинах, т.к. из контура управления исключается колонна бурильных труб, вносящая помехи, из-за сложных условий, в которых она работает, но не нашли широкого применения.

Блок сравнения выполняет функцию выработки управляющего сигнала, пропорционального разнице между существующей и заданной нагрузки на долото.

Автоматизация процесса поддержания заданных режимов бурения скважин

Для автоматической подачи долота на забой скважины используют устройства подачи долота (УПД).

По принципу действия УПД делятся на фрикционные, гидравлические и электромашинные.

По месту воздействия на бурильную колонну – на наземные и глубинные.

Значения этих параметров находятся в ходе самого рейса на основе оперативно поступающей и обрабатываемой технологической информации, отражающей существующее в каждый текущий момент времени взаимодействие долота с породой.

Принцип адаптации применительно к оперативному управлению процесса бурения заключается в том, что в связи с дрейфом характеристик объекта управления(увеличивающийся износ долота, рост температуры и сил сопротивления за счет углубления скважины, водопоглощение, зашламление забоя и т.п.) его математическую модель, а также параметры алгоритма поиска оптимального режима необходимо корректировать, используя оперативно поступающую информацию.

Задачи и основы автоматизации процессов бурения

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

В совмещенном датчике плотности-уровня бурового раствора (БР) и плотности БР на выходе в качестве первичного преобразователя применяется дифференциальный манометр. Измеряется гидростатическое давление в погруженных в буровой раствор трубках, через которые под давлением продувается воздух; Датчик суммарного содержания горючих газов, выполненный на основе первичного термохимического… Читать ещё >

автоматизация управления технологическими процессами бурения нефтегазовых скважин

Автоматизированная система управления процессом бурения ЗОЯ 1.1 ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Система ЗОЯ 1.1 предназначена для контроля технологических параметров бурения с целью оперативного управления и оптимизации режимов бурения скважин на нефть и газ и обеспечивает:

К необходимому типовому элементу любой системы автоматического управления относятся датчики технологических параметров.

Система включает следующие датчики:

1- датчик веса на крюке устанавливается на неподвижной ветви талевого каната. В качестве первичного преобразователя в датчике используется тензометрический силоизмерительный элемент;
2 — датчик контроля момента на роторе (тензометрический) устанавливается на редукторе привода ротора вместо фиксирующей серьгистяжки или фиксирующей опоры; контролируется действующее на датчик усилие растяжения или сжатия;
3 — датчик контроля ходов насоса (индуктивный датчик приближения) устанавливается на шкиве привода насоса;
4 — датчик канала контроля скорости вращения ротора определяет скорость вращения вала привода ротора; в качестве первичного преобразователя применяется датчик приближения, устанавливается на трансмиссии;
5 — датчик давления (тензорезисторный) устанавливается в нагнетательной линии;
6 — датчик глубин дает исходную информацию для расчета глубины забоя, подачи, положения талевого блока. Датчик цепной передачей связан с валом лебедки;
7 — датчик-индикатор изменения расхода бурового раствора на выходе (в желобе) преобразует угол отклонения лопатки от вертикального положения в электрический сигнал в зависимости от уровня и скорости потока;
8 — в совмещенном датчике плотности-уровня бурового раствора (БР) и плотности БР на выходе в качестве первичного преобразователя применяется дифференциальный манометр. Измеряется гидростатическое давление в погруженных в буровой раствор трубках, через которые под давлением продувается воздух;
9 — датчик суммарного содержания горючих газов, выполненный на основе первичного термохимического преобразователя, монтируется вместе с датчиком-индикатором изменения расхода на выходе. Аналогичные датчики применяются для контроля газосодержания и сигнализации во взрывоопасной зоне;
10 — датчик температуры БР на входе и выходе выполнен на основе специальной микросхемы и устанавливается, соответственно, в рабочей емкости и в желобе;
11 — датчик температуры воздуха (аналогичный) размещен в кабельной распределительной коробке;
12 — датчик момента на ключе (тензометрический) устанавливается на приводном тросе ключа;
13 — датчик момента на турбобуре (тензометрический) устанавливается на узел стопора ротора.

Информация от датчиков по кабелям передастся в блок УКП, где осуществляется преобразование и обработка сигналов, и, затем, в пульт бурильщика и ЭВМ.

Успехи в развитии отечественной нефтяной и газовой промышленности в значительной степени стали возможны вследствие создания и развития отечественного нефтяного приборостроения.

Успешный процесс переработки нефти и газа зависит от строгого контроля и поддержания на заданном уровне давления, температуры, расхода, а также от контроля качества выходного продукта. Поэтому современное нефтехимическое и нефтеперерабатывающие производство возможно только при оснащении технических установок соответствующими автоматическими измерительными приборами, информационно-измерительными системами и системами автоматического управления.

Автоматизация – одно из направлений научно-технического прогресса, применение саморегулирующих технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации, существенно уменьшающих степень этого участия или трудоёмкость выполняемых операций.

Наиболее целесообразным с точки зрения экономической выгоды является автоматизация технологических процессов и производств. Введение автоматизации на объектах нефтегазовой промышленности позволяет значительно повысить производительность труда, убрать, по возможности, человеческий фактор и уменьшить вероятность аварийных ситуаций.

Целью данной работы является рассмотрение автоматизированной системы управления установки предварительного сброса воды.

1 Назначение, конструктивные особенности и принцип работы установки предварительного сброса воды

1.1 Конструкция УПСВ

Установки предварительного сброса воды УПСВ изготавливаются в виде горизонтальных цилиндрических ёмкостей с эллиптическими днищами. Установка представляет собой нефтегазовый сепаратор с функцией сброса воды. В корпусе расположены люки и штуцеры для установки технологического оборудования и контрольно-измерительных приборов. Внутри корпуса могут быть установлены внутренние теплообменные устройства для нагрева нефтяной эмульсии при необходимости.

Внутри корпус поделён на отсеки, в которых поэтапно происходит весь технологический процесс.

Нефтяная эмульсия или газ под давлением попадает в установку УПСВ через устройство ввода. Далее рабочий продукт проходит через успокоительную перегородку. В секции коалесценции осуществляется задержка капельной влаги из нефти и газа, ее сбор и отведение. Если производится подготовка попутного нефтяного газа, то он окончательно очищается и обезвоживается в струйном каплеотбойнике. При подготовке нефти эмульсия после секции коалесценции попадает в секцию сбора нефти, откуда выводится окончательно.

При эксплуатации с пластовой водой, последняя поступает в нижнюю часть сепаратора, где происходит отделение капель нефти и газа. Когда уровень очищенной пластовой воды достигает высоту отсека сбора нефти, выводится из ёмкости через штуцер выхода воды.

Для откачки воды и нефти из сепарационной установки применяются насосы откачки.

1.2 Описание технологического процесса

дегазация лёгких, средних и тяжёлых нефтяных эмульсий;
выведение, сбор и очистка попутного нефтяного газа;
сброс пластовой воды в систему поддержания пластового давления.

Рисунок 2 – Схема УПСВ

Газожидкостная смесь ГЖС с высоким содержанием воды поступает в нефтегазовый сепаратор НГС, где в течение некоторого времени происходит разделение на нефтяную эмульсию (с содержанием воды 10-20%) и пластовую воду. Нефть подаётся в буферную ёмкость нефти БЕН. Там же нефть дегазируется и подаётся дальше на узел комплексной подготовки нефти УКПН. Отделённая в сепараторе пластовая вода попадает в буферную ёмкость воды БЕВ, после в систему поддержания пластового давления ППД. Газ, выделенный в нефтегазовом сепараторе и с буферных ёмкостей подаётся на газовый сепаратор ГС. Оттуда газ подаётся на факел и узел комплексной подготовки газа УКПГ.

2 Автоматизация установки предварительного сброса воды

2.1 Выбор технических средств автоматизации

2.1.1 Выбор датчика температуры

В процессе выбора оборудования для измерения температуры в ёмкостях УПСВ был выделен датчик Метран 276 (рисунок 5).

Управление датчиком осуществляется дистанционно с помощью управляющих устройств, связь управляющих устройств осуществляется по аналоговому каналу – передачей информации об измеряемой температуры в виде постоянного тока 4-20мА. Принцип работы этого датчика основан на том, что в замкнутых контурах проводников возникает электрический ток. Для измерения температуры, один конец термопары помещают в среду измерения, а другой служит для снятия значений.

Рисунок 5 –датчик температуры ТСПУ Метран-276

2.1.2 Выбор датчика уровня

В процессе выбора оборудования для измерения уровня в ёмкостях УПСВ был отмечены уровнемер Rosemount 3100 (рисунок 6).

Рисунок 6 – Уровнемер Rosemount 3100

Датчики могут быть использованы для бесконтактного измерения уровня, непрерывного измерения уровня, расчёт объёма или расхода в открытых каналах. Конструкция из непластифицированного поливинилхлорида позволяет обеспечивать прочность и надёжную работу в ёмкостях.

Принцип работы датчика: ультразвуковые импульсы излучаются уровнемером и отражаются от поверхности жидкости. Уровнемер улавливает отражённые эхо-сигналы и измеряет временной интервал между моментом излучения и приёма отражённого сигнала. На основании полученного временного интервала рассчитывается расстояние до поверхности жидкости.

2.1.3 Выбор датчика расхода

В процессе подбора расходомеров был отмечен расходомер РУС-1 (рисунок 7).

Принцип измерения, основанный на разности времени прохождения ультразвуковых сигналов, обеспечивает для акустических лучей расходомера возможность с высокой точностью проводить измерения в обоих направлениях потока независимо от профиля потока в том числе при неблагоприятных монтажных. По показателям скорости звука устройство также может идентифицировать изменения в параметрах технологического процесса или обнаружить загрязнения в жидкости. Полностью сварная конструкция расходомера обеспечивает отсутствие потерь давления и не требует технического обслуживания.

Рисунок 7 – Ультразвуковой расходомер РУС-1Ex

2.1.4 Выбор датчика давления

В процессе подбора расходомеров был выбран датчик давления EJX 430A (рисунок 8).

Датчик состоит из сенсорного модуля и электронного преобразователя. Сенсорный модуль состоит из измерительного блока и платы аналого- цифрового преобразователя (АЦП). Давление подаётся в камеру измерительного блока, преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сигнала. Электронный преобразователь преобразует электрический сигнал в соответствующий выходной сигнал.

Сенсорный модуль датчиков состоит из корпуса и емкостной измерительной ячейки. Емкостная ячейка изолирована механически, электрически и термически от технологической измеряемой среды и окружающей среды. Измеряемое давление передается через разделительные мембраны и разделительную жидкость к измерительной мембране, расположенной в центре емкостной ячейки.

Рисунок 8 – Датчик давления EJX 430A

2.1.5 Выбор электропривода

В качестве электропривода был выбран привод РэмТЭК-02 модификации “V”. Данный электроприводы был выбран потому, что отлично подходит для решения задач регулирования, соответствует требованиям взрывозащиты и может эксплуатироваться в жёстких условиях с расширенным температурным диапазоном окружающей среды.

Применение - Поворотные дисковые затворы, шаровые краны, клапаны для регулирования технологического параметра (давление, расход), запорная арматура (клиновая, шиберная и т.д.), в том числе для систем противоаварийной защиты (ПАЗ).

Рисунок 9 – Электропривод РэмТЭК-02

2.2 Функциональная схема автоматизации УПСВ

На функциональной схеме автоматизации отображаются основные технические решения, применяемые в процессе проектирования автоматизированных систем управления технологическими процессами. Основное и вспомогательное оборудование вместе с встроенными в него регулирующими и запорными органами в данных системах является объектом управления.

Функциональная схема – это технический документ, который определяет функционально блочную структуру контуров управлениями технологическим процессом. Также на функциональной схеме автоматизации отображаются приборы и средства автоматизации, которыми оснащён объект управления.

Все элементы системы управления показаны как условные изображения, их объединяют в единую систему линиями функциональной связи.

Рисунок 3 – Функциональная схема автоматизации УПСВ

Читайте также: