Файл: Основная часть 3 Описание технологического процесса упн 3.docx

Оглавление

Основная часть

1. Описание технологического процесса УПН

Поступающаяизнефтяныхигазовыхскважинпродукциянепредставляет собой соответственно чистые нефть и газ. Из скважин вместе снефтьюпоступаютпластоваявода,попутный(нефтяной)газ,твердыечастицымеханическихпримесей(горныхпород,затвердевшегоцемента).Пластовая вода – это сильно минерализованная среда с содержаниемсолейдо300г/л.Содержаниепластовойводывнефтиможетдостигать80 %. Минеральная вода вызывает повышенное коррозионное разрушениетруб,резервуаров;твердыечастицы,поступающиеспотокомнефтиизскважины,вызываютизнострубопроводовиоборудования.Попутный(нефтяной)газиспользуетсякаксырьеитопливо.Техническииэкономическицелесообразнонефтьпередподачейвмагистральный нефтепровод подвергать специальной подготовке с целью ееобессоливания,обезвоживания,дегазации,удалениятвердыхчастиц.ПринципиальнаясхемаУПНпредставленанарисунке 1,где:

• 
  НГС – нефтегазовый сепаратор;
  
• 
  НГСВ – нефтегазовый сепаратор со сбросом воды;
  
• 
  ПП-0,63 – Путевой подогреватель нефти;
  
• 
  РГС-6 – Резервуар подтоварной воды;
  
• 
  Н-1/1, Н-1/2 – Насосы внутренней перекачки;
  
• 
  Н-2/1, Н-2/2 – Насосы внешней перекачки нефти;
  
• 
  РГС-1, 2, 3, 4, 5 – Резервуар товарной нефти;
  
• 
  БДР – Блок дозирования химического реагента;
  
• 
  ФВД – Факел высокого давления;
  
• 
  ФНД – Факел низкого давления;
  
• 
  ГФУ – Горизонтальная факельная установка.
  

---

Рисунок1-ПринципиальнаясхемаразрабатываемойУПННефтесодержащая жидкость по промысловому сборному коллекторупод давлением на устьях скважин направляется в сепаратор первой ступени спредварительнымотбором газа.ПопутиследованиявНСЖизблокадозированияхимическихреагентовдозировочнымнасосомдобавляетсядеэмульгатор (в количестве 30 – 60 г. на 1 т. эмульсии – в зависимости отстойкостиэмульсии).Далеевсепараторепервойступенипроисходитразрушениеэмульсииисбросподренажному водопроводуотделившейсяводыврезервуарподтоварнойводы(РГС-6).Выделенныйгазизсепараторапо газопроводу поступает на путевой подогреватель нефти, а остальная частьидетна утилизациювГФУ,ФВД иблокрозжигафакельнойустановки.[3]Всепараторпервойступениполностьюразрушитьэмульсиюиотделитьводуотнефтиневозможно,частьэтойводы(до4%)вместес нефтью в виде эмульсии поступают в путевой подогреватель, в котором онапредварительнонагреваетсядотемпературы40–50°С за счетсжигания газа втопке,врезультатечеговыделяютсяизнефтиуглеводородные газы.Горячая нефтегазоводяная смесьнаправляетсявсепаратор второй ступени со сбросом воды, где происходит окончательнаядегазация и отделение нефти от воды. Выделенный газ из сепаратора второйступени подается на утилизацию в ФНД.Выделенная нефть подается понефтепроводу в резервуары товарной нефти (РГС-1, 2, 3, 4, 5), а выделеннаяводасбрасываетсяподренажномуводопроводуврезервуарподтоварнойводы (РГС-6), которая далее с помощью насосного блока подается в путевой

---

подогреватель(теплоноситель),аостальнаячастьнаутилизациювГФУ.

2. Разработка структурной схемы АС

Управление технологическими процессами подготовки к дальнейшейпереработкинефтиигазасводитсякуправлениюоборудованием–электроцентробежныминасосами,сепараторнымиустановками,печаминагрева, кранами и т.д. Централизованное управление реализуется командамиоткрыть,закрыть,включить,выключить,остановить,запустить.Управление на полевом уровне сводитсякавтоматическому регулированиютехнологическихпараметров.Широкоразвитыфункцииконтроля,сигнализацииаварийныхситуаций, блокировок.Объектoм yправления являeтся УПН, в соответствии с ТЗ разработаемАСУТП.ВсеизмеряемыеиконтролируемыепараметрысистемыпоступаютвSCADAсистему,отвечающуюзаобеспечениеавтоматическогодистанционногонаблюденияидискретногоуправленияфункциямибольшогоколичествараспределенных устройств.Исполнительнымиустройствамиявляются задвижки сэлектроприводом.Врамкахданногопроектавыберемтрехуровневуюархитектурусистемы,накаждомизэтихуровняхреализуетсянепосредственноеуправлениетехнологическимипроцессами. Спецификакаждойконкретнойсистемыуправленияопределяетсяиспользуемойнакаждомуровнепрограммно - аппаратнойплатформой.Нижнийуровень(полевой)состоитизпервичныхдатчиков(измерительныхпреобразователей),осуществляющихсборинформацииоходетехнологического

---

процесса,приводовиисполнительныхустройств,реализующихрегулирующиеиуправляющиевоздействия,кабельныхсоединений,клеммникови нормирующих преобразователей.Среднийуровень(контроллерный)состоитизконтроллеровипрочихустройства на лого-цифрового, цифро-аналогового, дискретного,импульсного и т.д. преобразования, и устройств для сопряжения с верхнимуровнем(шлюзов).Отдельныеконтроллерымогутбытьобъединеныдругс другомприпомощиконтроллерныхсетей.Контроллерныесетистроятсяна базе интерфейсаRS-485,совместимогоссерверамиOPCиSCADA-системами.Верхнийуровень(информационно-вычислительный)состоитизкомпьютеровобъединенныхвлокальнуюсетьEthernetсиспользованиемвкачествепередающейсредымеднойвитой парыилиоптоволокна(при большихрасстояниях).Протокол передачиданных– дляудаленныхподключений TCP/IP.Датчикиснижнегоуровняпоставляютинформациюсреднемууровнюуправлениялокальнымконтроллерам(PLC),которыемогутобеспечить реализацию следующихфункций:

• 
  сбор, первичная обработка и хранение информации о состоянии оборудования и параметрах технологического процесса;
  
• 
  автоматическое логическое управление и регулирование;
  
• 
  исполнение команд с пункта управления;
  
• 
  самодиагностику работы программного обеспечения и состояния самого контроллера;
  
• 
  обмен информацией с пунктами управления.
  

---

Разработанная трехуровневая архитектура, соответствующаястандартам,представленанарисунке2.Рисунок2-ТрехуровневаяструктураАС

1. Функциональная схема автоматизации

Функциональнаясхемаавтоматическогоконтроляиуправленияпредназначенадляотображенияосновныхтехническихрешений,принимаемыхприпроектированиисистемавтоматизацииТП.Объектомуправлениявтакихсистемахявляетсясовокупностьосновногоивспомогательного оборудования вместе с встроенными в него запорными ирегулирующими органами.ФСАявляетсятехническимдокументом,определяющимфункционально-блочнуюструктуруотдельныхузловавтоматическогоконтроля,управленияирегулированиятехнологическогопроцессаиоснащения объекта управления приборами и средствами автоматизации. Нафункциональнойсхемеизображаютсясистемыавтоматическогоконтроля,регулирования,дистанционногоуправления,сигнализации,защитыиблокировок.Всеэлементысистемуправленияпоказываютсяввидеусловныхизображений и объединяются в единую систему линиями функциональнойсвязи.Функциональнаясхемаавтоматическогоконтроляиуправлениясодержитупрощенноеизображениетехнологическойсхемыавтоматизируемого процесса. Оборудование на схеме показывается в видеусловных изображений

2. Схема информационных потоков

Рисунок3– СхемаинформационныхпотоковСхемаинформационныхпотоков,включаетвсебятриуровня

---