Автоматизация блочной кустовой насосной станции

Перечень  сокращений, условных обозначений, терминов, единиц и символов 

БКНС - блочно–кустовая  насосная  станция

ЦППН - цех подготовки и перекачки нефти;

ЦППД - цех поддержания пластового давления;

ТП - технологический  процесс,

АСУТП - автоматизированная система управления технологическим процессом,

АСУ –  автоматизированная система управления,

ПО - программное  обеспечение,

в/в - ввод/вывод,

ОЗУ - оперативно запоминающее устройство,

ПАЗ - противоаварийная защита,

УСО - устройство связи с объектом,

ЗРУ - Закрытое распределительное устройство

АЦП - аналого-цифровой преобразователь 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание

                                                                              С.

Введение            4

1. Общая характеристика объекта       5
2. Характеристика исходного сырья, материалов, реагентов   7
3. Описание технологического процесса и технологической схемы производственного объекта        8

     4. Основные положения пуска, остановки объекта   9

5. Оборудование КИПиА    9

    5.1 Преобразователь избыточного давления    

     «САПФИР-22ДИ»    10

5.2 Счетчик воды ультразвуковой СВУ      10

5.3 Датчики температуры        10

6. Программное обеспечение задач автоматизации.   11

,    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

Настоящий курсовой проект описывает блочную кустовую насосную станцию (БКНС-2бис), Усть-Балыкского месторождения, основная задача которой заключается в нагнетании воды в продуктивные нефтяные пласты для поддержания или создания необходимых пластовых давлений.

       Также курсовой проект знакомит с действующими технологическими процессами, средствами технологического оснащения, автоматизации и управления, рассматривает основные узлы и механизмы технологического оборудования, средства автоматизации и контроля технологических процессов. Даёт обзор об охране труда работников предприятия, окружающей среды, в котором учитывается специфика предприятия. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

       В системе поддержания пластового давления (ППД) к наиболее важному  и конструктивно сложному звену  относятся насосные станции. Они  подразделяются на станции систем водоснабжения, предназначенные для подачи воды на месторождение, и кустовые, основная задача которых заключается в нагнетании воды в продуктивные нефтяные пласты для поддержания или создания необходимых пластовых давлений. Насосные станции, осуществляющие непосредственно закачку воды в пласт, в зависимости от конструктивного исполнения подразделены:

-на кустовые (КНС), технологическое оборудование которых монтируют в капитальных сооружениях, 

     -блочные кустовые (БКНС), оборудование которые  монтируют в специальных блоках-боксах на заводах-изготовителях.

          Блочная кустовая насосная станция БКНС – 2 бис  расположена  на Усть-Балыкском месторождении. По структуре относится к ЦППД- 2 , УППД ООО «РН-Юганскнефтегаз», находится  в Нефтеюганском районе Ханты – Мансийского автономного округа Тюменской области.

     Станция построена в декабре 1977 года строительной организацией трест «ЮНС».

        Блочная кустовая насосная станция  БКНС – 2бис предназначена для закачивания рабочего агента в продуктивные пласты: « БС-10 » с целью поддержания пластового давления.

      В комплект  поставки  БКНС входят:

-    Машинный зал, состоящий из насосных блок боксов на три электронасосных агрегатов   ЦНС - 180х1422 с приводом от электродвигателя СТД –1250. Принудительная система смазки каждого насосного агрегата производится одним маслонасосом на насос и электродвигатель. Для учета перекачиваемой жидкости на выкидной линии насосов ЦНС-180х1422  установлены счетчики СВУ – 200.

• Дренажный блок: с  электронасосным агрегатом ЦНС 60х198 с приводом от электродвигателя А4М225 и дренажной емкостью V=12,5 м³ предназначен для утилизации накопленной жидкости с дренажной емкости в приемный коллектор. Дренажная ёмкость установлена  и  заглублена  рядом  с дренажным  блоком;
• Блок распределительной гребенки (БГ) - предназначен  для распределения, перекачиваемой  жидкости  по высоконапорным  водоводам  на нагнетательные  скважины  кустовых  площадок;
• Блок управления (Щитовая стация управления) ЩСУ - где установлены шкафы  управления   

      и контроля насосными агрегатами; 

• Блок РУ-6 кВ. -  это электрическая  установка, служащая  для  приема и распределения                                       электрической  энергии  на  БКНС, содержащая коммутационные, измерительные  и  защитные  аппараты, соединительные  шины  и  вспомогательное  оборудование;
• ТСН в количестве – 2 шт. состоящих из комплектного распределительного устройства, трансформаторов с защищёнными от  прикосновения токоведущими  частями и вспомогательных устройств.  КТП предназначена для преобразования  напряжения  эл.тока  с 6кВ до 0,4кВ ;

2 ХАРАКТЕРИСТИКА  ИСХОДНОГО СЫРЬЯ, МАТЕРИАЛОВ, РЕАГЕНТОВ.

        В качестве рабочего агента, применяется   подтоварная вода поступающая  с ДНС-3 «УБ».

Таблица 2 - Характеристика исходного сырья, материалов, реагентов

 

3  ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОЦЕССА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕКТА. 

        Рабочий  агент – подтоварная   вода, по  системе  приемных  трубопроводов при  температуре  37 С^о и давлением до 1,8 МПа поступает на  приемы  насосных  агрегатов БКНС с ДНС – 3 «УБ». В качестве  основного оборудования  БКНС  используются  многоступенчатые   секционные  центробежные  насосы  ЦНС  производительностью 180 м.куб/ч и напором 1422 м вод/ст (14,2 Мпа)  с приводом  от  синхронных электродвигателей  серии  СТД – 1250 Квт  со  статическим  возбуждением. Затем напорным давлением  по  системе  нагнетательных  трубопроводов  пластовая  вода  подаётся в ГВД БКНС, где распределяется по соответствующим направлениям. По водоводам высокого давления жидкость попадает в водораспределительные гребенки,  расположенные  на  кустах  скважин. Проходя, через приборы учета расхода жидкости, обвязку, устьевое и подземное оборудование нагнетательной  скважины, вода  попадает  в продуктивные  горизонты.   

 

 
4 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПУСКА, ОСТАНОВКИ ОБЪЕКТА ПРИ НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ.

        Перед пуском БКНС должно быть проверено наличие:

- Исполнительной документации.                                                                                                - Актов на гидравлическое испытание трубопроводов.                                                       - Актов на ревизию оборудования.                                                                                           - Паспортов на оборудование.                                                                                                                                             - Технологического регламента.                                                                                                   - Плана ликвидации возможных аварий.                                                                                     - Акта на испытание аварийной сигнализации.                                                                                  - Актов рабочей и государственной комиссии.                                                                - Инструкций по безопасности труда.                                                                                              -Инструкций по эксплуатации и обслуживанию оборудования.                                  -Инструкций по охране труда / по профессиям  /. 

5  ОБОРУДОВАНИЕ КИПиА

5.1 Преобразователь избыточного давления «САПФИР-22ДИ»

Устройство и  работа измерительных преобразователей типа "Сапфир". Преобразователи предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра.

Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронное  устройство  1  по  проводам через гермовывод 2. 
 

    По  принципу работы расходомер СВУ-200 относится к время-импульсным ультразвуковым расходомерам, работа которых основана на измерении разности времен прохождения зондирующих импульсов ультразвуковых колебаний (УЗК) по направлению движения потока жидкости в трубопроводе и против него. Возбуждение зондирующих импульсов производится электроакустическими преобразователями, устанавливаемыми на трубопровод с измеряемым расходом.

    По  способу организации зондирования потока жидкости ультразвуковыми импульсами расходомер относится к автоциркуляционным расходомерам с попеременной коммутацией.

    Особенностью  этих ультразвуковых расходомеров (УЗР) является попеременное функционирование двух синхроколец. Синхрокольца образованы приемопередающим трактом, охваченным запаздывающей обратной связью через электроакустический тракт (ПЭА1 - стенка трубопровода - жидкость - стенка трубопровода -ПЭА2).

    Работу  расходомера рассмотрим на примере  одного канала измерения с накладными ПЭА, установленными по V-схеме (рис.1).

 
 
 

Рисунок 5.4 - Схема прохождения УЗС (V-схема) 
 

 

6 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАДАЧ АВТОМАТИЗАЦИИ 

 Постановка  задачи порядка пуска и остановки ЦНС-180 

     При пуске открывается задвижка  на входной магистрали. При наличии  во входном трубопроводе давления 0,1 МПа и закрытой задвижки на напорном трубопроводе включить  электродвигатель. Через две минуты открыть задвижку на напорном трубопроводе. Запустить маслонасос и при достижении в конце масляной магистрали давления 0,07 МПа проконтролировать уровень масла. После запуска насоса контролировать нагрев подшипников, поступление масла для их смазки.