1 2 3 4 5 6 7

Станции управления насосами / Станция управления электрическими центробежными насосами (ЭЦН) – ESP

Станция управления приводом электрических погружных насосов (СУ ЭЦН) производства компании UNICO предназначена для управления Электрическими Погружными Насосами.

Станция управления UNICO

Станция управления приводом соединяет электромотор и систему управления насосом в один компактный пакет, позволяющий увеличить производительность, эффективность использования электроэнергии, а также надежность, как новых, так и уже существующих систем.

Оптимизация

В течение жизненного цикла скважины существуют ограничения, которые определяют предел добычи. Однако в любой момент времени, добычу можно максимизировать, не уменьшая при этом эффективности и надежности, принуждая систему работать на пределе добычи.

Определение подходящих пределов областей работы и плавное, равномерное переключение между ними в реальном времени — это ключевое преимущество системы Unico.

Моделирование всех системных элементов выполняется в реальном времени. Также происходит автоматическое определение подходящих пределов и выбор взаимодействующей стратегии управления.

В разные моменты времени, система может быть ограничена факторами: потреблением электроэнергии, крутящим моментом, давлением на выкидной линии, уровнем жидкости или притоком жидкости в скважину, а также напряжением, силой тока, скоростью вращения, крутящим моментом редуктора, теплоемкостью электромотора.

Оптимизация подобных множественных ограничений и выбор оптимальной модели управления — особенно полезны для использования в режимах с изменчивыми притоками нефти, в таких как на метановых угольных пластах, в скважинах с высоким газовым фактором и при добыче с тепловым воздействием на скважину.

Станция управления UNICO

Сложное моделирование

Для наблюдения за работой насосной системы и управления ею используются рассчитанные и встроенные математические модели привода, электромотора, забивной головки обсадной трубы, колонны, насоса, линии текучести, насосно-компрессорной колонны, обсадной трубы, жидкости и резервуара. Также используются данные спецификаций компонентов и информация о скважине, вместе с настроенными параметрами нефтяного месторождения

Процедура идентификации автоматически определяет системные параметры, зависящие от конкретной машины, включающие в себя электромотор, колонну и насос. Модели собирают данные о термических, механических, электрических и гидравлических характеристиках системы, что позволяет более точно, чем когда либо, управлять работой насосной системы.

Станция управления UNICO

Работа без датчиков

Привод использует несколько уникальных методов для точного определения эксплуатационных параметров моделей насосных элементов, не требуя наличия ни скважинных, ни внешних датчиков.

Переменные бездатчиковый системы включают: скорость и крутящий момент штанги, скорость и крутящий момент насоса, поток жидкости, уровень жидкости, давление всасывания, давление нагнетания и дифференциальное давление.

Все переменные можно наблюдать на дисплее привода или сохранить в виде круговой диаграммы или как диаграмму, зависящую от времени.

Уровень жидкости, подача насоса и общая добыча могут отображаться в различных инженерных единицах.

Управление скоростью насоса

Станция управления ESP предоставляет целый ряд опций для регулирования скорости насоса вручную, дистанционно и автоматически.

Команды скорости могут быть выбраны из нескольких источников, включая регулировки потенциометра, предварительные настройки клавиатуры, последовательную передачу данных и встроенные оптимизирующие контроллеры.

Двигатель может работать выше базовой скорости путем перегрузки. Это способствует максимальному увеличению производительности в периоды сокращения загрузки насоса, например, во время газовых помех.

Управление скоростью включает в себя программируемые пользователем запуски и скорости движения или частота, а также регулируемые ускорение и торможение.

Система может быть сконфигурирована для оптимизации добычи скваженной жидкости, добычи газа, энергосбережения и/или потока мощности.

Станция управления, вид изнутри Станция управления, вид изнутри

Оптимизация добычи

Регулировка уровня жидкости максимизирует добычу при помощи изменения давления на входе насоса скважины.

Процедура поиска использует входные данные дополнительного датчика расхода газа для автоматической установки уровня максимизации добычи газа в насосных приложениях угольного метана.

Ограничитель тока увеличивает добычу, увеличивая скорость мотора в периоды пониженной нагрузки на насос. Оптимизатор мощности максимизирует добычу в газоносных скважинах, позволяя приводу и мотору работать при их самых высоких показателях теплоемкости.

Контроллер отключения насоса

Опция отключения насоса увеличивает добычу при любых заданных характеристиках поступления жидкости в скважину.

Для точной регулировки уровня жидкости над насосом учитывается давление в обсадной трубе, а также давление на приеме насоса.

Контроллер отключения насоса позволяет насосу находиться в покое в течение запрограммированного периода времени для защиты  и контроля среднего тока насоса.

Минимальная скорость насоса в период покоя используется для предотвращения запесочивания скважины.

Дисплей и клавиатурный блок ESP

Экономия энергии

Оптимизатор мощности снижает стоимость энергопотребления при любой интенсивности притока.

Циклический оптимизатор энергопотребления обеспечивает дополнительное снижение стоимости энергии путем нагнетания до точки максимальной эффективности для достижения требуемого уровня добычи.

Учет полезного времени может быть использован для снижения пиковой потребляемой мощности. Привод имеет встроенный измеритель входной мощности, а также отображает входную мощность, мощность электродвигателя, мощность насоса и среднюю производительность, что помогает контролировать энергозатраты.

Дисплей и клавиатурный блок ESP

Показатели добычи

Показатели подачи насоса обеспечивают непрерывную оценку потока без использования дополнительной контрольно-измерительной аппаратуры.

Для оценки фактического уровня добычи используются показатели скорости откачки и рабочего объёма насоса. Подача насоса подсчитывается в сбрасываемом коллекторе. Подсчитанный уровень добычи скважины виден оператору, а также доступен для удаленного мониторинга через последовательный коммуникационный порт.

Контроль уровня жидкости

Контроль уровня жидкости обеспечивает непрерывную оценку уровня напора насоса, характеристики жидкости, давление колонны и давление обсадной трубы. При относительно неизменных давлениях, давление колонны и обсадной трубы выставляются как параметры и при значительных колебаниях давления параметры считываются с аналоговых датчиков.

Защита системы

Ограничитель крутящего момента защищает мотор и насос от чрезмерных нагрузок. Обнаружение спадов скорости защищает всю систему в случае вынужденного простоя, например, если возникает прихват насоса или засор выкидной линии. Определитель низкого крутящего момента распознает засор песчаного фильтра.

Автоматический перезапуск

Для обеспечения беспрерывной работы отдаленных скважин, станция управления способна автоматически восстанавливать систему после сбоя и скачкообразного нарушения энергоснабжения.

Во избежание перегрузок в сети питания, автоматический перезапуск организует включение насосов (многонасосная система) после обесточивания.

События Запуск/Стоп автоматически регистрируются в журнале для дальнейшего использования.

Сбор данных

Устройство взятия замеров собирает данные в режиме реального времени и генерирует графики характеристик мотора, штанги и насоса, а также чертит диаграмму производительности.

В журнал автоматически записываются предупреждения, сообщения о сбоях, событиях с привязкой по времени для последующего их считывания через клавиатурный блок и дисплей, сетевой сервер, а также возможна загрузка в персональный компьютер.

Типичные события включают: старт, стоп, изменение режима работы, повышение/понижение мощности, перенапряжение, сверхток, низкий крутящий момент, и низкая скорость.

Многоканальный аналоговый интерфейс позволяет записывать данные дополнительных параметров скважины.

Совместимое ПО Совместимое ПО Совместимое ПО

Обмен данными

Несколько стандартных серийных протоколов обеспечивают связь с распространенными программируемыми контроллерами, персональными компьютерами и сетевыми серверами.

Среди доступных протоколов имеется ANSI, Modbus RTU, Modbus Plus, ControlNet, Profibus and Ethetnet. Дополнительное программное обеспечение (ПО) доступно для мониторинга насосных систем, используя портативные устройства типа Palm, персональные компьютеры и сетевые серверы на базе оперативной системы Windows.

Возможность беспроводного интерфейса позволяет дистанционный мониторинг работы системы и контроль над работой насоса. Программируемые пользователем отчеты могут быть созданы при помощи ПО, связывающего системные параметры с электронной таблицей Excel.

Отличительные способности

Параметры Скорости

  • Аналоговый потенциометр
  • предварительные настройки клавиатуры/дисплея
  • последовательная коммуникация
  • управление оптимизацией

Регулятор Мощности

  • Ограничитель потребления
  • электроэнергии
  • Оптимизатор потока энергии
  • Оптимизатор полезного времени
  • Оптимизатор циклического
  • потребления энергии

Модели Системы

  • Привод
  • Трансформатор
  • Кабель
  • Электромотор
  • Забойный насос
  • Насосно-компрессорная колонна
  • Обсадная колонна
  • Столб флюида
  • Резервуар

Управление Скоростью

  • локальное регулирование скорости
  • дистанционное регулирование скорости
  • расширенное регулирование скорости
  • регулирование уровня жидкости
  • Регулятор откачки
  • Оптимизатор расхода газа

Защита

  • Ограничитель силы тока электродвигателя
  • Ограничитель крутящего момента электродвигателя
  • Ограничитель температуры электродвигателя
  • Ограничитель давления насоса
  • Определитель низкого крутящего момента
  • Обнаружение спадов скорости

Настройки

  • Спецификация трансформатора
  • Спецификация кабеля
  • Спецификация электродвигателя
  • Конфигурация насосно-компрессорной колонны
  • Конфигурация обсадной колонны
  • Характеристики насоса
  • Свойства жидкости
  • Свойства резервуара

Отображение данных

Электродвигатель

  • Напряжение электродвигателя
  • Сила тока электродвигателя
  • Частота вращения электродвигателя

Насос

  • Скорость насоса
  • Крутящий момент насоса
  • Давление всасывания
  • Давление нагнетание
  • Дифференциальное давление

Приводная Мощность

  • Измеритель мощности
  • Входная мощность
  • Мощность мотора
  • Мощность подъема
  • Эффективность работы системы

Скважина

  • Давление в колонне
  • Давление в обсадной трубе
  • Жидкостный поток
  • Уровень жидкости
  • Добыча
  • Газовый поток
  • Добыча газа

График

  • Скорость насоса
  • Крутящий момент насоса
  • Напряжение мотора
  • Сила тока мотора
  • Частота вращения электродвигателя

Интерфейсы

Ввод/вывод Данных

  • Три аналоговых входа
  • Два аналоговых выхода
  • Двенадцать логических входов
  • Шесть логических входов
  • Восемь дополнительных аналоговых входов
  • Четыре дополнительных аналоговых входа

Последовательный Интерфейс

  • Локальные и удаленные последовательные порты
  • Стандартный ansi и modbus rtu
  • Дополнительный modbus plus, controlnet, profibus, ethernet
  • Windows и iPhone, или iPad
  • Дополнительно беспроводная связь 900 МГц и 2,4 ГГц

Варианты Датчиков

  • Датчик потока жидкости
  • Датычик потока газа
  • Датчик давления всасывания
  • Датчик давления нагнетания
  • Датчик давления в насосно-компрессорных трубах
  • Датчик давления в обсадной колонне

Различные формы отчетов