Информационно-управляющая система стабилизации давления газожидкостной смеси
Полезная модель относится к относится к вычислительной, информационно-измерительной технике и может использоваться в газодобывающей, нефтедобывающей и других областях промышленности на предприятиях с непрерывным технологическим циклом в части поддержания оптимального регулирования оптимальных параметров технологических процессов. Технический результат, получаемый при осуществлении полезной модели, заключается в применении и доработке средств, настроенных на выработку управляющих воздействий посредством введения блоков и связей, производящих считывание конфигурационных параметров и распределение оптимальной нагрузки на входе перерабатывающего предприятия в зависимости от технологических сценариев кустовых скважин.
Полезная модель относится к относится к вычислительной, информационно-измерительной технике и может использоваться в газодобывающей, нефтедобывающей и других областях промышленности на предприятиях с непрерывным технологическим циклом в части поддержания оптимального регулирования оптимальных параметров технологических процессов.
Известна система сбора и обработка информации «АСУ ТП в нефтяной промышленности ОАО «НижневартовскАСУнефть», /SСАDА/Проекты/Регион-2000.html. система осуществляет функции сбора технологических данных с кустов скважин и газлифтных компрессорных станций по заданному регламенту. Автоматизированная система не выполняет функции оптимального регулирования технологических параметров.
Известны также система сбора данных с помощью штатной SCADA системы, например Е.Б.Андреев, Н.А.Куцевич, О.В.Синенко «SCADA системы: взгляд изнутри» М., РТсофт, 2004, стр.44, которая включает технологическую базу данных штатной SCADA системы, блоки, содержащие конфигурационные параметры, диспетчерский пункт, блоки информационно-управляющей системы, регистрирующей производимые измерения. Недостатком системы является отсутствие автоматического регулирования технологических параметров для добывающего предприятия в зависимости от состояния параметров кустовых скважин.
Задачей, решаемой полезной моделью, является выработка управляющих воздействий для поддержания стабильного давления газожидкостной смеси на входе перерабатывающего предприятия, обеспечение оптимальной нагрузки при соблюдении технологических регламентов.
Технический результат, получаемый при осуществлении полезной модели, заключается в применении и доработке средств, настроенных на выработку управляющих воздействий посредством введения блоков и связей, производящих считывание конфигурационных параметров и распределение оптимальной нагрузки на входе перерабатывающего предприятия в зависимости от технологических сценариев кустовых скважин.
Для этого в штатную SCADA-систему вводятся блок информационно-управляющей системы считывания данных, блок анализа изменения промысловой ситуации и принятия решений, блок расчета изменений производительности, блок распределений рассчитанных воздействий, блок выдачи управляющих воздействий, блок регистрации технологического процесса и истории событий. Структурная схема информационно-управляющей системы стабилизации давления газожидкостной смеси приведена на Фиг.1. Она включает промысловые объекты (скважины, трубопроводы) 1, блок конфигурационных параметров 2, технологическую базу данных штатной SCADA-системы 3, диспетчерский пункт наблюдения за технологическим процессом 4, блок регистрации производимых изменений 5, блок информационно-управляющей системы считывания данных 6, блок анализа изменения промысловой ситуации и принятия решений 7, блок расчета изменений производительности 8, блок распределений рассчитанных воздействий 9, блок выдачи управляющих воздействий 10, блок регистрации технологического процесса и истории событий 11. Выходы датчиков промысловых объектов 1 через интерфейс датчиков 12 соединен с первым входом технологической базы данных штатной SCADA-системы 3, а первый выход технологической базы данных штатной SCADA-системы 3 посредством интерфейса уставок исполнительных механизмов 26 соединен с входами промысловых объектов 1. Второй выход технологической базы данных штатной SCADA-системы 3 посредством интерфейса диспетчера 13 соединен с первым входом диспетчерский пункт наблюдения за технологическим процессом 4. Третий выход технологической базы данных штатной SCADA-системы 3 посредством информационного потока технологической базы данных 14 соединен с первым входом блока информационно-управляющей системы считывания данных 6. Первый выход диспетчерского пункта наблюдения за технологическим процессом 4 через интерфейс ручного диспетчерского управления промыслом 25 соединены с третьим входом технологической базы данных штатной SCADA-системы 3. Второй выход диспетчерского пункта наблюдения за технологическим процессом 4 посредством интерфейса диспетчерского пульта управления 24 соединен со вторым входом блока информационно-управляющей системы считывания данных 6. Выход блока конфигурационных параметров 2 через информационный поток конфигурационных данных 15 соединен с третьим входом блока информационно-управляющей системы считывания данных 6, а выход блока информационно-управляющей системы считывания данных 6 через общий
поток данных 16 соединен с входом блока анализа изменения промысловой ситуации и принятия решений 7. Выход блока анализа изменения промысловой ситуации и принятия решений 7 посредством откорректированного общего потока данных 17 соединен с входом блока расчета изменений производительности 8, а выход блока расчета изменений производительности 8 через откорректированный расчетный поток данных 18 соединен с входом блока распределений рассчитанных воздействий 9. Первый выход блока распределений рассчитанных воздействий 9 через общий поток данных с учетом расхода и температур 20 соединен с входом блока регистрации технологического процесса и истории событий 11, а второй выход блока распределений рассчитанных воздействий 9 посредством информационного потока новых расчетных уставок расхода 19 соединен с входом блока выдачи управляющих воздействий 10. Выход блока выдачи управляющих воздействий 10 посредством потока данных технологической базы 21 соединен с четвертым входом технологической базы данных штатной SCADA-системы 3. Первый выход блока регистрации технологического процесса и истории событий 11 посредством потока данных истории событий и почасового сканирования 22 соединен с входом блока регистрации производимых изменений 5, а второй выход блока регистрации технологического процесса и истории событий 11 через поток данных мониторинга диспетчерского персонала 23 соединен со вторым входом диспетчерского пункта наблюдения за технологическим процессом 4.
Пример практического применения информационно-управляющей системы.
С диспетчерского пункта наблюдения за технологическим процессом 4 через интерфейс ручного управления промыслом 25 через технологическую базу данных штатной SCADA-системы 3 и далее через интерфейс уставок 26 выдается задание для каждого трубопровода, обеспечивающего доставку добываемого газа на завод. С датчиков промысловых объектов через интерфейс датчиков промысловых объектов 12 данные поступают в технологическую базу данных штатной SCADA-системы 3 и через информационный поток технологической базы данных 14 передаются в блок информационно-управляющей системы считывания данных 6. Одновременно с диспетчерского пункта наблюдения за технологическим процессом 4 через интерфейс диспетчерского пульта управления 24 дублируется значения уставок в блок информационно-управляющей системы считывания данных 6. В этот же блок по информационному потоку конфигурационных данных 15 поступают данные для конфигурации из блока конфигурационных параметров 2. Выработанный результат поступает на блок анализа изменения промысловой ситуации и принятия решений 7 и с его выхода по откорректированному общему потоку данных 17 поступает информация в блок расчета изменения производительности 8 и изменение производительности по откорректированному расчетному потоку данных 18 поступает на блок распределения рассчитанных воздействий 9. Из блока 9 по общему потоку данных с учетом расхода и температур 20 информация
поступает в блок регистрации технологического процесса и истории событий 11, по общему потоку новых расчетных уставок 19 в блок выдачи управляющих воздействий 10 и далее по потоку данных технологической базы 21 в блок регистрации производимых измерений 5. Со второго выхода блока регистрации технологического процесса и истории событий 11 через поток данных мониторинга диспетчерского персонала 23 информация отображается на диспетчерском пункте наблюдения за технологическим процессом 4.
По описанной выше схеме контура регулирования информационно-управляющей системой используются режим регулирования по давлению и режим управления по нагрузке, при этом системой предусмотрено использование модели поиска скрытых резервов, модели контроля максимального устьевого давления, модели дополнительного контроля трубопроводов, модели температурной компенсации, модели кратковременной загрузки промысла.
Полезность применения информационно-управляющей системы обеспечивает систематическое и неукоснительное соблюдение технологического регламента эксплуатации скважин, увеличение межремонтного цикла, эксплуатации основного фонда скважин в оптимальном режиме.
Информационно-управляющая система стабилизации давления газожидкостной смеси, содержащая промысловые объекты, блок конфигурационных параметров, технологическую базу данных штатной SCADA-системы, диспетчерский пункт наблюдения за технологическим процессом, блок регистрации производимых изменений, отличающаяся тем, что в нее введены блок информационно-управляющей системы считывания данных, блок анализа изменения промысловой ситуации и принятия решений, блок расчета изменений производительности, блок распределений рассчитанных воздействий, блок выдачи управляющих воздействий, блок регистрации технологического процесса и истории событий, при этом выходы датчиков промысловых объектов через интерфейс датчиков соединен с первым входом технологической базы данных штатной SCADA-системы, а первый выход технологической базы данных штатной SCADA-системы посредством интерфейса уставок исполнительных механизмов соединен с входами промысловых объектов, причем второй выход технологической базы данных штатной SCADA-системы посредством интерфейса диспетчера соединен с первым входом диспетчерского пункта наблюдения за технологическим процессом, а третий выход технологической базы данных штатной SCADA-системы посредством информационного потока технологической базы данных соединен с первым входом блока информационно-управляющей системы считывания данных, при этом первый выход диспетчерского пункта наблюдения за технологическим процессом через интерфейс ручного диспетчерского управления промыслом соединен с третьим входом технологической базы данных штатной SCADA-системы, а второй выход диспетчерского пункта наблюдения за технологическим процессом посредством интерфейса диспетчерского пульта управления соединен со вторым входом блока информационно-управляющей системы считывания данных, а выход блока конфигурационных параметров через информационный поток конфигурационных данных соединен с третьим входом блока информационно-управляющей системы считывания данных, а выход блока информационно-управляющей системы считывания данных через общий поток данных соединен с входом блока анализа изменения промысловой ситуации и принятия решений, причем выход блока анализа изменения промысловой ситуации и принятия решений посредством откорректированного общего потока данных соединен с входом блока расчета изменений производительности, а выход блока расчета изменений производительности через откорректированный расчетный поток данных соединен с входом блока распределений рассчитанных воздействий, при этом первый выход блока распределений рассчитанных воздействий через общий поток данных с учетом расхода и температур соединен с входом блока регистрации технологического процесса и истории событий, а второй выход блока распределений рассчитанных воздействий посредством информационного потока новых расчетных уставок расхода соединен с входом блока выдачи управляющих воздействий, причем выход блока выдачи управляющих воздействий посредством потока данных технологической базы соединен с четвертым входом технологической базы данных штатной SCADA-системы, а первый выход блока регистрации технологического процесса и истории событий посредством потока данных истории событий и почасового сканирования соединен с входом блока регистрации производимых изменений, при этом второй выход блока регистрации технологического процесса и истории событий через поток данных мониторинга диспетчерского персонала соединен со вторым входом диспетчерский пункт наблюдения за технологическим процессом.
