Нефтепромысловое подразделение Автоматизация © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Автоматизация Продукты и услуги © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Механизированная добыча SAM WM – RPC SAM VSD -RPC SAM WM – IWC SAM WM – IWC BHP SAM WM – PCP SAM VSD – PCP Система управления SAM WM – плунжер MCP - Стандартный MCP – Встроенный SAM WM

Управление штанговым насосом - RPC © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Системы балансирных насосов Традиционный балансир Коромысло Балансир MK II Низкопрофильный © 2010 Lufkin Industries, Inc.

В мире установлено свыше 70,000 систем SAMS!

Глубинная и поверхностная динамограмма

Полностью заполненный насос

Насос не заполнен («опорожнение»)

Выбор SAM – Преимущества автоматизации Снижение энергопотребления –КВт на баррель 20% Снижение затрат на ремонт и техобслуживание –Увеличение срока службы оборудования 25% Увеличение добычи –Снижение простоев1-4% Больше информации о скважинах Повышение эффективности работы персонала © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Снижение энергопотребления на 40% © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Выбор системы управления: преимущества для проекта © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Выбор системы управления – Новая технология © 2010 Lufkin Industries, Inc.

SAM с датчиком эффекта Холла и тензометром © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Copyright© 2007 Lufkin Automation 16 Монтаж системы управления SAM RPC Motor Starter Panel SWM Load Cell Hall Effects LUFKIN Clamp Тензометр Канатная подвеска Шайбы Transducer Плоский прямоугольный магнит Кабель кSAM Crank Датчик Круглый магнит Круглый магнитный держатель (металл. кольцо) Вал двигателя

Copyright© 2007 Lufkin Automation 17 Неточное измерение положения инклинометром Tubing movement not shown Inaccurate/Misleading Pump Fillage Using Inclinometer

Copyright© 2007 Lufkin Automation 18 Непрерывный анализ и управление скважиной В типовой системе управления данные по скважине и поверхностные динамограммы записываются несколько раз в день, после чего выполняется анализ. При установке системы SAM Well Manager, если скважина работает в режиме 10 ходов в минуту, что соответствует ходам в сутки, система SAM анализирует и управляет работой скважины в течение каждого хода, защищая ваш объект с применением передовых функций сигнализации и управления.

Copyright© 2007 Lufkin Automation 19 Анализ каждого хода насоса дает реальные преимущества Система SAM позволяет получить ответы на многие вопросы автоматически, без затрат времени и дополнительного анализа на компьютере: – Одновременная выдача скважинных и поверхностных карт – При каждом ходе вычисляется заполнение глубинного насоса – При каждом ходе вычисляется нагрузка на жидкость – Данные испытаний скважины, собираемые системой SAM (дебиты по нефти, газу и воде) – Давление на входе в насос рассчитывается на скважине

Copyright© 2007 Lufkin Automation 20 Выпущена новая версия программного обеспечения со всеми функциями – Возможность обновления – Заказчик может внедрять новое ПО без замены чипа Готов к применению с приводами регулируемой скорости Хранение данных и тенденций за 60 суток – эксплуатационная информация за 60 суток – продолжительность рабочих циклов за 60 суток – тенденции пиковой и средней нагрузки на шток за 60 суток – Модуль детальной статистики для контроля всех сигналов тревоги, может быть настроен пользователем – данные за 60 суток – Контроль ряда процессов – Функции учета ходов поршня и объемов откачки Может выполнять расчеты для измерения газа по стандартам AGA-3 и NX-19 при условии присоединения надлежащих устройств. Функции учета ходов поршня и объемов откачки для контроля срока эксплуатации Очень мощная расширенная конфигурация ввода-вывода и логика Прочие уникальные особенности системы SAM WELL MANAGER

Copyright© 2007 Lufkin Automation 21 Передает до K данных с подтвержденной надежностью свыше 98% Непатентованный протокол Modbus обеспечивает легкость интеграции с любой программной системой главного компьютера. Обменивается данными с сервером Matrikon OPC Передача управляющих данных по протоколу Modbus – Выполняет функции устройства управления подчиненными устройствами, может обеспечивать управление такими устройствами как приводы с регулируемой скоростью, Motorsavers, программируемые устройства закачки реагентов – Не требует замены ПО, настраивается пользователем SAM совместим с большинством пакетов ПО для систем SCADA

Copyright© 2007 Lufkin Automation 22 В настройку системы SAM входит база данных наиболее известных моделей насосных установок

Монтаж © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Тензометры полированного штока Лучшее решение для обеспечения точности Предварительно откалиброваны Нагрузки не меняются под действием температуры Легко устанавливаются без сварки © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Гибкие шланги MKII © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Датчики эффекта Холла Магниты и считывающие устройства устанавливаются на валу двигателя и кривошипа насоса Регистрируется число оборотов двигателя на один ход Это число делится на 360°, чтобы получить градусы поворота кривошипа насоса при каждом обороте © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Карты поверхностных измерений Где указать уставку на карте поверхностных измерений? © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Пример 2 © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Пример 3 © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Неопределенность поверхностных измерений Установка Mark II Установка с воздушным балансиром Традиционная установка © 2010 Lufkin Industries, Inc.

От поверхностных измерений к динамограмме насоса © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Copyright© 2007 Lufkin Automation 32 Анализ карты поверхностных измерений Какая из этих карт показывает полное заполнение насоса? Все карты показывают полное заполнение насоса

Copyright© 2007 Lufkin Automation 33 Ошибка расчета заполнения насоса по карте поверхностных измерений Процент заполнения насоса по карте поверхностных измерений = (104 \168) * 100 = 62% Процент заполнения насоса по карте насоса= (127 \157) * 100 = 81% 7.18 ходов в минуту Установка Lufkin RM Конструкция штанги API 86 Насос диам. 1-1/2 дюйма на глубине 6650 футов

Copyright© 2007 Lufkin Automation 34 Легко определить условия в скважине

Диаграммы забойных насосов © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Неточности в определении количественных показателей © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Copyright © 2007 Lufkin Automation 37 Расчет суточной производительности по данным SAM Дополнительные данные гидродинамических испытаний SAM - традиционные испытания скважины

Менеджер скважины – больше чем контроль за откачкой % продолжительности рабочего цикла, проверка состояния клапанов, измеритель дебита скважины Обеспечивает сохранение динамограмм Автоматическое определение времени вынужденного простоя Функции учета ходов поршня и объемов откачки CBM и газовые скважины – блокировка автоматики регулирования потока газа Парафин / минеральные отложения – планирование мероприятий по очистке Функции дистанционной передачи данных – прочие средства управления или мониторинга Вопросы безопасности - H2S, утечка из корпуса сальника © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Copyright © 2007 Lufkin Automation 39 Анализ в реальном масштабе времени Поверхностная диаграмма Диаграмма забойного насоса ( по показанию датчика механической нагрузки) ( по данным эффектов Холла) Длинна хода поршня на поверхности Общая длина хода поршня в скважине Нагрузка на жидкость Чистая длина хода поршня в скважине

Copyright © 2007 Lufkin Automation 40 Отзыв заказчик а по SWT

Прогноз производства на базе гидродинамических испытаний На поверхности – Описать ход рабо т В скважине Примечание : «Прогнозная» часть начального потенциального дебита скважины определяется эффективной длиной хода поршня насоса. © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Аналитический инструмент – проверка работы клапанов © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Максимальное удобство для оператора – рабочий цикл продолжительностью 60 дней © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Привод SAM с регулируемой частотой вращения © 2010 Lufkin Industries, Inc. Высокая точность регулирования скорости вращения ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СОВМЕСТНО С ПРИВОДАМИ РОССИЙСКОГО ПРОИЗВОДСТВА Выходная частота вращения меняется в зависимости от процента заполнения по данным диаграммы забойного насоса. Стандартная аварийная сигнализация SAM для модуля устьевого оборудования, А ТАКЖЕ отслеживание неисправностей! Аварийная сигнализация частотно-регулируемого привода и контроль неисправностей в целях обеспечения максимальной защиты насосной системы в пределах параметров рабочей нагрузки. Простота настройки / программирования Возможность программирования всех параметров контроля откачки и работы частотно-регулируемого привода посредством единого интерфейса.

Copyright © 2007 Lufkin Automation 45 Работа частотно-регулируемого привода SAM Регулирование частоты вращения в зависимости от уровня заполнения насоса –Выходная частота вращения меняется в зависимости от процента заполнения по данным диаграммы забойного насоса Мониторинг нарушения условий безопасности и отключение насоса, либо переход на пониженные обороты (по усмотрению оператора) Начало работы на запрограммированных начальных оборотах Увеличение / снижение оборотов на каждом ходу поршня по мере необходимости для соответствия притоку скважины Возможность программирования задержки хода поршня при смене частоты оборотов

Copyright © 2007 Lufkin Automation 46 Алгоритм соотношения нагрузки в зависимости от степени заполнения насоса

Типовая схема установки частотно - регулируемого привода © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Менеджер скважины – внутрискважинный частотно - регулируемый привод © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Различные условия применения – необходимость использования частотно - регулируемого привода Обеспечение соответствия объёмной производительности насоса условиям залегания пласта - коллектора Снижение нагрузки на штанги Снижение напряжения штанг Снижение величины бокового смещения штанг Увеличение производительности Снижение затрат на техобслуживание Снижение затрат на энергоснабжение © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Винтовой насос Регулирование производительности Регулировка частоты оборотов Блокировка автоматики крутящего момента Оптимизация производства © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Регулирование производительности винтового насоса Цель : Снижение возможности досрочного выхода насоса из строя Наиболее распространенной причиной отказа является повреждение статора в результате опорожнения насоса. Причины : –Закупоривание или ограничение пропускной способности впускного отверстия –Недостаточный или непостоянный приток флюида –Скорость вытеснения насоса превышает скорость притока © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Принцип – конструкция контроллера Теория автоматического регулирования контроллера винтового насоса заключается в оптимизации производительности скважины без опорожнения насоса или проблем, связанных с крутящим моментом. Такой тип управления достигается путем использования запатентованного алгоритма, разработанного компанией Lufkin Automation, контролирующего расход скважины и задающего необходимые обороты насоса при помощи привода с регулируемой частотой вращения. Специальный блуждающий алгоритм непрерывно обеспечивает наибольшую производительность и одновременно защищает насосную систему от опорожнения. Любые нарушения крутящего момента блокируют механизмы регулирования объёма добычи. © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Клинометр © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Метод управления © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Требуемое оборудование Контроллер винтового насоса SAM Привод с регулируемой частотой вращения - крутящий момент на выходе и частота оборотов на входе Расходомерный датчик Датчик частоты оборотов © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Системы диспетчерского управления и сбора данных SCADA Хост-ПК N Хост-ПК 1 Хост-ПК 2... Наземная линия / микровзрыв Спутник Сотовая система передачи данных с пакетной коммутацией Интернет Радио Центр управления данными Хранилище данных Интернет Ваш ПК EFM-модуляция Контроллер плунжерного подъемника Компримирование газа Контроллер опорожнения Датчики уровня резервуаров Ваш У часток © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Средства связи Радиосвязь С фиксированной частотой Широкополосная Кабельная связь Спутниковая связь Сотовая связь © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Программное обеспечение XSPOC SCADA © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Групповой статус – выполните двойной щелчок клавишей мыши на колонке для сортировки данных

Экран обзора диаграммы XSPOC

Экран статуса винтового насоса © 2010 Lufkin Industries, Inc.

Программное обеспечение САПР SROD * DIAG – программа для анализа пучков

Вопросы и ответы