Устройство автоматического регулирования режима работы газлифтных скважин

Устройство автоматического регулирования режима работы газлифтных скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОЛН

КЗОБРЕ7ЕИ Ия (11 70064 I (61) ДОПОЛНитЕЛЬНОЕ ll ант. СВИд-Ву

{22)Заявлено 27.10.75 (2i j 2184947/22-03 г (51 у М. Кл.

Е 21 В 43/00 с присоединением заявки ле

Гвсудерственньа хеихтет

ИСР ве делам нзебретеннй и етхритнй (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.79. Бюллетень Ле44 (53) УДK 622,245, .5(088.8) Дата опубликования описания 03.12.79

A. А, Абдуллаев, М, М. Мустафаев, Ф. А. Алиааде, A. А. Джавадов, Н, М. Еяа1лмов и С. М, Вахябов (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промышленностей (7i) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

РЕЖИМА РАБОТЬ1 ГАЗЛИФТНЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к области следящих систем, обеспечивающих автоматическое регулирование параметров технологического процесса, в частности для регулирования расхода рабочего агента (гаа, воадух) в газлифтньтх скважинах, 5

Иавестны устройства контроля технологических параметров, имеющие датчики аварийных сигналов на контролируемом пункте (J(H) и блок аварийной сигналиаяIQ ции на пункте управления (Г1У), Иаменения состояния датчиков передаются на ПУ, где блоком аварийной сигналиаацни аяпоминаются и индивируются (1)

Недостатком укяаанного устройства является отсутствие контроля работоспособности аппаратуры и диапазона иаменения принимаемого си гнала.

Наиболее блиаким техническим решением к данному изобретению является устройство авл оматпческого регулирования параметрами, содержащее генератор, выходы которого соединены с синхрониаирующими входами узла сравнения, пре» об за",.îâàòåëü частоты увел управления и

Е> т . аел индикации, причем выход узла упр""àëåíllÿ соединен с управляющими входами уела аадяния уставок, выходного коммутатора и входного коммутатора, инфсрмационные входы последнего соединены с выходами датчиков перепада давлений, выход входного коммутатора соединен с информационным входом преобрааователя частоты, выход которого соединен с первым информационным входом узла сравнения, второй информационный вход которого соединен с выходом уала аяданич зоны нечувствительности, я третий информационный вход его соединен с выходом уала аадания уставок, выход узла сравнения соединен с информационными входами уела аадания зоны нечувствительности и выходного коммутатора, управляюШие выходы которого соединены с регулируюШими шяговыми вентилямп 2) .

В таком устройстве отсутствуют конч роль диапазона изменения принимаемого сит нала, контроль работоспособности яппачение надежности дискретного регулиоования режима работы группы газлифтных

10 скважинв

Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоматического регулирования параметрами введены узел контроля, контрольный вход во входной коммутатор и защитный вход в выходной коммутатор, при этом контрольный вход входного коммутатора соединен с выходом генератора, первый и второй информационные входы, а также управляющий вход узла контроля соответственно соединены с выходами преобразователя частоты, узла сравнения и узла управления, а вход узла контроля соединен с входами узлов управления, индикации и с эа25 щитным входом выходного коммутатора.

И зоб рете ние позволяет повысить надежность ведения технологического процесса путем проверки наличия информации на выходе входного коммутатора, проверки соответствия принятой частоты датчиков их частотному диапазону, проверки работоспособности устройства путем подачи на вход контрольной частоты, формирования си гнала "неиспра вн ость"

35 и запрещения выдачи регулирующего сигнала ра данный объект при неисправности.

На чертеже приведена структурная схема.устройства автоматического регулирования параметрами. 40

Устройство содержит датчики 1.„.1к перепада давления, регулирующие шаговые вентили 2...2к, генератор 3, узел 4 управления, входной коммутатор 5 с конт45 рольным входом 6, преобразователь 7 частоты, узел 8 контроля, состоящий из узла наличия информации (регистр 8 ), счетчик 8>, анализатора 8> и формирователя 84, узел 9 задания уставок, узеп

10 сравнения, выходной коммутатор 11 с защитным входом 12, узел 13 индикации и узел 14 задания зоны 14 задания зоны нечувствительности.

Выход генератора 3 соединен с контрольным входом 6 входного коммутатора

5, с синхронизирующими входами узла .ф управления, преобразователя 7 частс ты и узла 10 сравнения, 3 7006 ратуры, а также зашита. Это приводит при неисправностях к нарушению технологического процесса и зачастую к аварийной ситуации. При этом отсутствие индикации неисправности увеличивает вре>ля ее обнаружения.

Целью изобретения является обеспе41 4

Выход узла 4 управления соединен с управляющими входами входного коммутатора 5, формирователя 84, узла 9 задания уставок и выходного коммутатора 11.

Выходы датчиков перепада давлений

1...1к соединены с информационными входами входного коммутатора 5, выход которого соединен с информационным входом преобразователя 7 частоты, и первым информационным входам узла контроля 8 (регистр g), Один из выходов преобразователя 7 частоты соединен со вторым информационным входом узла 8 контроля (счетчик 8 ), а другой выход с первым информационным входом узла сравнения

10. Выход последнего соединен с третьим информационным входом узла 8 контроля (анализатор 8 ), с информационными входами выходного коммутатора 11 и узла 14 задания зоны нечувствительности. Второй и третий информационные входы узла 10 сравнения соединены с выходами узлов задания установок и зоны нечувствительности

14. Выход узла 8 контроля (формирователь 8 ) соединен со входами узлов 4 управления, индикации 13, с защитным входом 12 выходного коммутатора 11; выходы последнего соединены регулирую-. щими щаговыми вентилями 2 ... 2, В групповой распределительной батарее (ГРБ) на нагнетательных линиях скважины 1 ..„ к устанавливаются датчики,перепада давления и регулирующие шаговые вентили. Эти элементы связаны с эпектронной частью устройства, которая осуществляет следуЮщие функции: циклический опрос выходов датчиков перепада давлений; сравнение измеренных давлений с заданной уставкой для каждой скважины и при наличии рассогласования формирование сигнала для измерения расходного сечения регулирующего шагового вентиля на один шаг, знак которого определяется знаком рассогласования, а величина является постоянной и не зависящей от величины рассогласования; циклический и текущий контроль устройства и защиту от ложного регулирования процесса при возникновении неисправности и индикации неисправности, Устройство функционирует следующим образом.

В исходном состоянии на информационных входах входного коммутатора 5 присутствуют частоты датчиков 1 ...1, а на его контрольном входе, синхронизи5 7006 рующих входах узлов управления 4, сравнения 10 и преобразователя частоты 7 присутствует частота генератора 3.

В начале каждого цикла работы (режим контроля) производится ;. нтроль функционирования устройства. 1ри атом узлом 4 управления выбирается контрольная уставка в узле 9 задания уставок, разрешается прохождение контрольной частоты через входной коммутатор 5 ня ин- io формационный вход преобразователя 7 частоты и на первый информационный вход узла 8 контроля, где регистром 8г аапоминается факт наличия информации.

Преобрааование информации происходит 15 счетом количества положительных или отрицательных импульсов частоты в течение определенного времени.

В процессе преобразования информации с первого выхода преобразователя выда- 20 ются импульсы, количества которых равны количеству переполнения его счетчика.

Эти импульсы поступают на второй информационный вход узла 8 контроля, где считаются счетчиком 8 . Реаультат пре

25 образования со второго выхода преобразователя 7 частоты и значения контрольной уставки с выхода узла 9 задания уставок сравниваются в узле 10 сравнения. Резуль10 тат сравнения выдается. на третий информационный вход узла 8 контроля.

В узле контроля информация с выходов регистра 84 с счетчика 8, а также реаультаты сравнения анализируются анали1

35 затором 8, который формирует через формирователь 8 сигнал неисправности в следующих случаях: при отсутствии информации; при содержании счетчика 8 меньше или больше заданного числа пе- 40 реполнений счетчика преобразователя частоты 7, при неравенстве преобразованной информации и контрольной уставки.

В режиме контроля при появлении сигнала на выходе формирователя 8g в 45 уале индикации 13 индицйруется неисправность общая" и запрещается переход узла управления 4 на рабочий режим.

41 6

Если иамеряемый параметр не соответствует заданному, то узел сравнения

10 выбирает один иа сигналов отклонения

Вольше или "Меньше, который поступает ня информационный вход 12 выходного коммутатора 11. С4новременно анализатором 8 . анализируются содержания регистра 84, счетчика 8 и реаультат сравнения. Если в результате анализа не выявлена неисправность, то сигналы отклонения череа выходной коммутатор

11 проходят на вход регулирующего шагового вентиля 2.

При выявлении неисправности сигналом формирователя 8 по защитному входу 12 запрещаются прохождения через выходной коммутатор 11 сигналов отклонения по данному адресу и в блоке индикации 13 индицируется неисправность канала регулирования режима работы первой скважины. После этого уаел управления 4 разрешает прохождение частоты с датчика перепада давлений 1 через входной коммутатор 5, и в дальнейшем работа усг ройства продолжается аналогично вышеописанной.

По окончании процесса регулирования режима работы к той скважины начинается второй цикл работы устройства.

B реальных условиях нефтепромысла происходит колебание давления в гааораспределительной сети с одной стороны, а с другой — изменение на забое и устье скважины, что обуславливается состоянием нефтяного пласта и нефтесборной системы. В результате воадействия этих факторов как правило происходит нарушение установленного режима лифтирования и ухудшаются технико-экономические по- казатели газлифтной скважины.

Использование предложенного устройства автоматического регулирования параметрами дает возможность значительно улучшить технико-экономические покааятели гаалифтных скважин.

При отсутствии сигнала неисправности узел управления 4 раарешает прохождение информации датчика перепада давлений 1 череа входной коммутатор 5.

Одновременно в уале задания уставок 9 выбирается устявка параметра, соответствующая первой скважине. Результат преобразования и выбранное аначение уставки сравнивается в узле сравнения 10.

Формула изобретения

Устройство автоматического регулирования режима работы гязлифтных скважин содержащее генератор, выходы которого соединены с синхронизирующими входами узла сравнения, преобразователь частоты, узел управления и узел индикации, причем выход соединен с управляющими входами узла задания уcTBBoK выходногo

Ь

7 0064,1 ( .

i ) Л.Я < 1IIi):.û;.-. 1 И)) !1атент", ", Ужгород< ул„Проек)ная, 4 кОммутатОра и входного комму та < .<О< . Ин формационные входы последн< го соеди) с-Ны С ВЫХОДНМИ ДатЧИКОВ ПЕРРПЭДа ДЭВгоНИИ, ВЫХОД ВХОД)! ОГО Kol<<)МУТB l C)PД СОЕП ) нен с информационным Входом преобрэ в<чтеля частоты, выход котооого сo:.-. пчен с. первым информационным Входом у;:т» сравнения, ВторОЙ инфОрмационнь)Й Вхо)I которого соединен с выходом узла. зада-= ния воны нечувствительности, а тре<ти1 информационный вход его соединен с выходом узла задания уставок, вь)ход узла сравнения соединен с информациопнь)м<и входами узла задания зоны нечувствительности и выходного коммутатора, управляющие выходы которого соединеш.. с регулирующими ша говыми ве лил-:ьн-.

О ТЛ И Ч а to Щ С Э (< ° Т;.;<<:г;. лью обеспечения нэ )О)кч<.c) г регулирования режи,".а робо.ъ) г;: и.-:)

ГВЗЛифтных CICÂß ;IИ)!, Б НОГО .гВЕГН))«,- ;,,< коп I „)()IIß, кОИ clo„ (ьн))и ВхОд ВО ВхОднОЙ к Омм,"татОр и з<ш<ит:)ый Вход В ВыходнОЙ

;<ом",;j

Вход,c o IIoммутаторэ соединен с выходом генератора, перчыш и гторой инфор:,лацнопные входы, а также упрэвля Ощий

Вход у зла; онтроля соответственнo соединены с выходамп преобразователя частоты, узла сравнения н узла управления, а

)О выход узла контроля соединен с входами узлов управления, индикации и с защитным входом выходного коммутатора.

Исто .ники информации, принятые во внимание при экспертизе

1„Купершмидт Я„ "-1., Малов В. С., Совоеме п<ые телеизмерителвные систек:ьт, .М, Госэнергоиздат, 1961, с. 61"«:. ":.) Окое: свидетельство СССР .!. 30 !567, кл„С 05 В l9/08 ) » ) 1 г;г) ги<)аж 657 Подписи<)е