Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• 1. Импульсная характеристика САР, ее определения
• 2. Условия работы глубинных приборов и особенности их конструкций
• 3. Измерения жидкости в резервуарах и технологических аппаратах
• 4. Классификация средств измерения уровня
• 5. Типовая технологическая схема автоматизированного нефтедобывающего предприятия
• Список литературы

1. Импульсная характеристика САР, ее определения

Временные характеристики динамических звеньев и САУ.

К временным (динамическим) характеристикам САР относят переходную и импульсную характеристики.

Переходной характеристикой (функцией) h(t) называют функцию, описывающую аналитически или графически изменение выходной величины звена или САУ y(t), вызванное единичным ступенчатым воздействием x(t) = 1(t) на входе звена или САУ при нулевых начальных условиях. Другими словами h(t) есть реакция звена или САУ на единичное ступенчатое воздействие при нулевых начальных условиях. Переходные характеристики и функции типовых ДЗ представлены в таблице 1.

Импульсной характеристикой (функцией) или весовой характеристикой звена или САУ w(t) называют характеристику, описывающую реакцию ДЗ или САУ на единичное импульсное воздействие на входе звена или САУ при нулевых начальных условиях. Импульсные характеристики и функции типовых ДЗ представлены в таблице 2.

Переходная и импульсная характеристики связаны между собой соотношением

и наоборот

.

Таким образом, весовая функция w(t) представляет собой скорость изменения переходной функции h(t).

Функции 1(t) и называют типовыми (стандартными) воздействиями.

Переходная функция ДЗ или САУ связана с его ПФ интегральным преобразованием Карсона

.

Весовая функция w(t) ДЗ или САУ связана с его ПФ преобразованием Лапласа

,

т.е. ПФ есть изображение Лапласа весовой функции

W(s) = L[w(t)].

Наоборот, весовая функция w(t) есть оригинал ПФ W(s) и определяется по формуле обратного преобразования Лапласа

.

Таблица 1. - Переходные характеристики и функции типовых ДЗ

Тип звена	Переходная характеристика звена	Переходная функция звена
П-звено		h(t) = K
А-звено первого порядка
А-звено второго порядка
К-звено
И-звено идеальное		h(t) = Kt
И-звено реальное
ПИ-звено		h(t) = K1t + K2
Д-звено идеальное		h(t) = K(t)
Д-звено реальное
Звено запаздывания		h(t) = K1(t - )
П-звено		w(t) = K(t)
А-звено первого порядка
А-звено второго порядка
К-звено
И-звено идеальное		w(t) = K
И-звено реальное
ПИ-звено		w(t) = K1 + K2(t)
Д-звено идеальное
Д-звено реальное
Звено запаздывания		w(t) = K(t )

Аналогично определяют переходную характеристику

.

2. Условия работы глубинных приборов и особенности их конструкций

Так как условия, при которых проводятся измерения параметров в скважинах, существенно отличаются от условий работы измерительных приборов общепромышленного назначения, приборы для глубинных измерений следует рассматривать как отдельную группу средств измерительной техники.

Наиболее существенными являются следующие особенности работы глубинных приборов.

1. Измерения проводятся на значительном удалении от места наблюдения за показаниями приборов: глубина спуска прибора в скважину достигает 7000 м.

2. Прибор (снаряд) эксплуатируется в измеряемой, среде и подвергается действию окружающего давления, температуры и коррозионных жидкостей. В связи с увеличением глубин бурения, а также с необходимостью контроля различных процессов по интенсификации добычи нефти и газа, давление окружающей среды может достигать 1000-1500 кгс/см ², а температура до 300-400° С.

3. Прибор спускается на проволоке или кабеле в затрубное пространство или в трубы диаметром 37-63 мм.

4. При спуске прибора в скважину через трубы на него действует выталкивающая сила тем большая, чем выше скорость встречного потока жидкости или газа и меньше проходное сечение между внутренней стенкой трубы и корпусом прибора. В отдельных случаях спуск глубинного прибора в действующие скважины представляет сложную техническую задачу.

5. Во время спуска и подъема прибор подвергается ударам, а во время работы, например, в скважине, оборудованной установками погружных электронасосов, и действию вибрационных нагрузок.

6. Время пребывания прибора в месте измерения в зависимости от вида проводимых исследований и способа эксплуатации скважин составляет от нескольких часов до нескольких месяцев.

7. Среда, в которой находится прибор, как правило, представляет собою многофазную жидкость, содержащую нефть, газ, воду и механические включения (песок, шлам и т.д.) с различными физико-химическими свойствами (плотность, вязкость, наличие солей и т.д.).

В соответствии с указанными выше особыми условиями работы к конструкции глубинных приборов предъявляется ряд требований. Вследствие воздействия на них встречного потока жидкости или газа и необходимости спуска в геометрически ограниченное пространство наружный диаметр корпуса приборов в основном не должен превышать 32-36 мм, а при спуске через 37-мм трубы или в затрубное пространство - 20-25 мм. Длина его также ограничена: обычно не превышает 2000 мм, так как увеличение ее сверх этого предела значительно осложняет операции, связанные с подготовкой прибора к спуску в фонтанные скважины. Кроме того, должна быть обеспечена полная герметичность внутренней полости прибора от внешнего давления. Особые требования предъявляются также к устройствам, расположенным в глубинном приборе и эксплуатируемым в условиях повышенной температуры, ударов и вибраций.

По способу получения измерительной информации глубинные приборы делятся на:

а) автономные, результаты измерения которых можно получить только после извлечения их из скважины;

б) дистанционные, обеспечивающие передачу сигнала измерительной информации по кабелю.

Выпускаемые промышленностью автономные (самопишущие) скважинные манометры широко используют для исследования добывающих и нагнетательных скважин, а также для испытаний с помощью трубных испытателей пластов.

Примеры приборов

Рис. 1 Схема глубинного геликсного манометра типа МГН-2 (МГИ-1М)

Манометр типа МГН-2 с многовитковой трубчатой пружиной, принципиальная схема которого приведена на рис. 1,а, предназначен для измерения давления в добывающих скважинах. Давление в скважине через отверстие в корпусе 9 передается жидкости заполняющей внутреннюю полость разделительного и манометрической трубчатой пружине (геликсу) 8. Под действием измеряемого давления свободный конец геликса поворачивает ось 7, на которой жестко крепится пластинчатая пружина с пишущим пером 6. Перо чертит на бланке, вставленном в каретку 5, линию, длина которой пропорциональна измеренному давлению.

Для получения непрерывной записи давления каретка соединяется с гайкой 2, которая перемещается поступательно по направляющей 3 при вращении ходового винта 4. Равномерное вращение винта осуществляется с помощью часового привода 1.

Рис. 2. Схемы манометров с вращающимся поршнем

Пружинно-поршневой манометр МПМ-4 предназначен для исследования скважин, оборудованных насосами, через затрубное пространство. Действие его основано на уравно-вешивании измеряемого давления силой натяжения винтовой цилиндрической пружины

Под влиянием скважинного давления р поршень 6 (рис. 2, а), уплотненный резиновым кольцом 7, деформирует винтовую цилиндрическую пружину 5 и перемещается на ход, пропорциональный измеренному давлению.

Перемещение поршня регистрируется пишущим пером 8 на бланке, вставленном в барабан 9.

Внутренняя полость маноблока, где размещена винтовая пружина, заполнена жидкостью и предохраняется от загрязнения разделителем 4. В конце хода поршень садится на упор во избежание поломки пружины при дальнейшем повышении давления.

Для уменьшения трения в уплотнении поршня ему придается вращательное движение. В манометре МПМ-4 поршень жестко соединен с пишущим пером, а бланк установлен в неподвижном барабане. Вращение осуществляется с помощью электродвигателя 2, питаемого от батареи сухих элементов 1. Пишущее перо во время движения поршня чертит на диаграммном бланке винтовую линию.

Для получения четкой картины изменения давления частота вращения поршня уменьшается с помощью понижающего редуктора 3. Такое же медленное вращение поршня можно обеспечить, если вместо электродвигателя с редуктором применить усиленный часовой привод.



Рис. 3 Компенсационный манометр "Байкал-1"

Автономные компенсационные манометры типа "Байкал-1" предназначены для измерения и регистрации небольших (до 2,5 МПа) давлений в скважинах.

Действие манометра основано на уравновешивании измеряемого давления натяжением винтовой цилиндрической пружины. В отличие от пружинно-поршневых манометров прямого действия (МПМ-4) трение в записывающем устройстве этого прибора не влияет на его погрешность и чувствительность, так как деформация чувствительного элемента служит только для замыкания электрической цепи питания электродвигателя, который перемещает пишущее перо на ход, пропорциональный измеренному давлению.

Конструктивно манометр "Байкал-1" (рис. 3.) состоит из преобразователя давления I, регистрирующего устройства II и блока питания III.

В качестве чувствительного элемента использованы сильфоны 16 и 18 разного диаметра, имеющие общее дно 17, которое жестко соединено штоком 15 с винтовой цилиндрической пружиной 13. Второй конец пружины навинчен на якорь 12, выполненный в виде гайки, поступательно перемещающейся по ходовому винту 11, вращаемому с помощью электродвигателя постоянного тока 6. Вал электродвигателя одним концом соединен через понижающий редуктор с промежуточным винтом 9 и далее с основным винтом 11, а вторым концом также через понижающий редуктор - с винтом 5 регистрирующего устройства.

Измеряемое давление через разделитель 19 воздействует на кольцевую площадь сильфона большего диаметра 18, в результате чего он деформируется и перемещает шток 16 с закрепленным на нем плечом пружинного контакта 14. При этом подвижной контакт замыкает электрическую цепь питания электродвигателя, вал которого приводит во вращение ходовые винты преобразователя давления и регистрирующего устройства. При вращении винта 11 гайка 12 деформирует пружину 13 до тех пор, пока ее натяжение не станет равным усилию, действу-ющему на сильфон 18. При равенстве усилий подвижной контакт вернется в нейтральное положение и разомкнет цепь питания электродвигателя. Частота вращения вала электродвига-теля, а следовательно, и деформация пружины будут пропорциональны измеренному давлению.

Одновременно пишущее перо 4 переместится по ходовому винту 5 на расстояние, также пропорциональное частоте вращения вала, а следовательно, измеренному давлению. Таким образом, на бланке, вставленном в барабан 3 часового привода 2, будет прочерчена линия, длина которой характеризует измеренное давление. С понижением давления подвижной контакт отклонится в другую сторону и вновь замкнет цепь электродвигателя, вал которого начнет вращаться в обратную сторону до тех пор, пока усилие, действующее на сильфон, не уравновесится натяжением пружины. В этот момент подвижной контакт снова переместится в нейтральное положение и разомкнет цепь питания электродвигателя.

Для предотвращения прибора от поломки при повышении давления служат микровыключатели 7, которые прерывают цепь питания электродвигателя в крайних положениях ползуна 8, перемещающегося по промежуточному винту 9. Электрическое питание двигателя осуществляется с помощью элементов 1, установленных в блоке питания I, а реверс двигателя - с помощью электронного переключателя 10, смонтированного в блоке электродвигателя.

Рис 4. комплексный прибор

Комплексный прибор "Поток-5" предназначен для измерения четырех величин: давления, температуры, расхода и влажности жидкости. Этот прибор (рис. 4), опускаемый в скважину на одножильном кабеле 1, состоит из преобразователей указанных величин и пакера с электромеханическим приводом. Локатор сплошности, в который входят трансформаторы 2, включенные совместно, и электронный блок, обеспечивает точную привязку данных к разрезу скважины. Датчик давления состоит из геликсной пружины 8 и индуктивного преобразователя. Свободный конец геликса соединен с ферритовым полукольцом, входящим в катушку 4. С повышением или понижением давления в скважине ферритовый сердечник перемещается внутри катушки, изменяя ее индуктивность. В качестве преобразователей температуры использованы полупроводниковые элементы 6. Изменение сопротивления этих элементов, пропорциональное уменьшению или увеличению температуры окружающей среды, преобразуется в частоту. Расход измеряют с помощью датчика с заторможенной турбинкой 9. Поток жидкости, воздействуя на турбинку, вызывает закручивание струн на определенный угол, что приводит к перемещению ферритового полукольца 8 внутри катушки и изменению ее индуктивности. Содержание воды в нефти определяется с помощью емкостного датчика 10.

Катушки индуктивности датчиков давления и расхода входят в состав колебательных контуров LC-генераторов. Поэтому при изменении индуктивности изменяется частота выходного сигнала. Преобразование индуктивности в частоту происходит в электронных блоках 5 и 7. Датчики подключаются к наземной аппаратуре последовательно посредством вызова сигнала или автоматически через 10-12 с. При подключении по вызову время измерения неограниченно. В автоматическом режиме работы время измерения составляет 2-3 с.

Пакерующее устройство состоит из пакера, образованного металлическими пластинами 12, пары винт-гайка 15 и электродвигателя 17. Пластины пакера, образующие каркас, закреплены во втулках в два ряда. Нижняя подвижная втулка 14 соединена с гайкой, перемещающейся по ходовому винту 13, который через редуктор 16 соединен с валом электродвигателя. При открытии пакера по сигналу с поверхности гайка вначале совершает движение по винтовой линии, перемещаясь по пазу со скосом.

Пластины 12 каркаса изгибаются и прижимают надетую на них оболочку к стенкам скважины. В конце хода гайка перемещается поступательно по пазу, параллельному осевой линии, в результате чего усиливается прижатие пластин к стенкам скважины. При движении гайки по винтовой линии пластины каркаса, закрепленные шарнирно на втулке 14, поворачиваются под углом к образующей. Закрытие пакера происходит в обратном порядке. Диаметр корпуса прибора составляет 40 мм при длине 2800 мм. Предел измерения давления 25 МПа, погрешность ±1,5%. Диапазоны измеряемых расходов могут быть 1-60 или 2-150 т/сут. Предел измерения температуры -100 °С с погрешностью ±1,5%. Масса глубинного прибора не более 15 кг.

3. Измерения жидкости в резервуарах и технологических аппаратах

Уровнемеры, приборы для измерения или контроля уровня жидкостей и сыпучих материалов в резервуарах, хранилищах, технологических аппаратах химических производств и т. п. Приборы для определения количества жидкости или сыпучего материала с целью их учета и сигнализации о переполнении бункеров, расходных баков и других сосудов называют уровнемерами широкого диапазона измерений. Последний определяется в данном случае геометрическими размерами сосудов. Эти приборы снабжены шкалами с делениями, которые находятся по одну сторону от нулевой отметки (расположена в начале отсчета); шкалы градуируются в см, дм и м. При необходимости поддержания уровня на заданной высоте приборы показывают величину его отклонения от нормального положения и называют уровнемерами узкого диапазона измерений (100-150 мм). Шкалы данных приборов имеют деления по обе стороны от нулевой отметки (находится посередине) и градуируются в мм и см.

Уровнемеры для жидкостей

По принципу действия эти уровнемеры разделяются на визуальные, поплавковые, гидростатические, электрические, ультразвуковые, радиоизотопные.

Рис 5. Визуальный уровнемер.

Визуальные уровнемеры (рис. 5) - простейшие измерители уровня жидкости. К технологическому аппарату 1 через запорные вентили 2 подсоединено указательное стекло (трубка 3). Аппарат и трубка представляют собой сообщающиеся сосуды, поэтому уровень H жидкости в трубке всегда равен ее уровню в аппарате и отсчитывается по шкале.

Поплавковые уровнемеры. Чувствительный элемент - поплавок, находящийся на поверхности жидкости (рис. 6, а).Поплавок 1 уравновешивается грузом 3, который связан с поплавком гибким тросом 2. Уровень жидкости определяется положением груза относительно шкалы 4. Пределы измерений устанавливают в соответствии с принятыми значениями верхних (ВУ) и нижних (НУ) уровней.

Значительно надежнее тонущие поплавки - массивные буйки (рис. 2, б). При изменении уровня жидкости по закону Архимеда изменяется действующая на конец рычага 2 выталкивающая сила (вес буйка 1). Соотв. изменяющийся момент сил, действующих на рычаг 2, от буйка передается через вал 5, закрепленный в донышке 7, на трубку 6 и уравновешивается моментом ее скручивания. Изменение угла скручивания трубки пропорционально величине уровня.

Гидростатические уровнемеры. Их действие основано на уравновешивании давления столба жидкости p в аппарате (хранилище) давлением столба жидкости, заполняющей измерит, прибор, или пружинным механизмом (р = Hr, где r = const - плотность жидкости). При достаточно больших значениях уровня Я и в отсутствие избыточного давления над жидкостью в качестве уровнемера можно применять манометр с трубчатой пружиной, устанавливаемый на отметке так называемого нулевого уровня (рис. 3).

Рис. 6. Поплавковые уровнемеры: а - с плавающим поплавком; б - с тонущим поплавком.



Рис. 7. Дифманометрические уровнемеры: измерение уровня в открытом резервуаре (а)и аппарате, работающем под давлением (б).

Дифманометрические уровнемеры позволяют измерять уровень в открытых (атм. давление) или закрытых (давление либо разрежение) резервуарах (рис. 4). Относительно постоянный уровень жидкости в одном из колен измерит, прибора (дифманометра), а следовательно, и в контролируемом аппарате обеспечивается уравнительным сосудом (наполнен до определенного уровня той же жидкостью, что и в аппарате). Высота столба жидкости в другом колене дифманометра изменяется с изменением уровня в аппарате. Каждому значению уровня в нем отвечает некоторый перепад давления, обусловленный расстоянием по высоте между аппаратом и прибором. Если аппарат работает при атмосферном давлении, уравнительный сосуд размещают на отметке нулевого уровня (рис. 7, а), если под давлением - на высоте максимального уровня (рис. 7, б).



Рис.8 Пьезометрический уровнемер.

Пьезометрические уровнемеры (рис. 8) основаны на принципе гидравлического затвора (обычно водяного). Для измерения уровня используют воздух или инертный газ, который под давлением р продувают через слой жидкости (р_х - давление над ней). Кол-во воздуха ограничивают диафрагмой 1 или регулирующими вентилями 2 так, чтобы скорость движения его в трубопроводе была минимальна (с целью уменьшения потерь на трение). Для контроля расхода воздуха устанавливают специальные стаканчики 3 или ротаметры. Уровень жидкости

H=(р-р_x)/p_ж,

где р_ж- плотность замыкающей жидкости в дифманометре. Перепад давления (р-р_х)определяется по высоте столба жидкости h в манометре. В случае измерения уровня агрессивных жидкостей необходимо подводить воздух в обе линии, подсоединяемые к дифманометру. Пьезометрические приборы широко применяются для измерения уровня жидкости в подземных резервуарах.

Электрические уровнемеры (рис. 9). В них измеряемые значения уровня жидкости преобразуются в соответствующие электрические сигналы. Наиболее распространены емкостные и омические приборы.

Рис. 9. Ультразвуковой уровнемер: 1, 2 - генераторы, соответственно, управляющий и импульсов; 3 - пьезоэлектрический излучатель; 4 - усилитель импульсов; 5 - измеритель времени; 6 - вторичный прибор.

Емкостные уровнемеры (рис. 9, а). Вместе со стенками сосуда 1 электрод 2 образует чувствительный элемент - цилиндрический конденсатор, электрическая емкость которого изменяется пропорционально уровню жидкости. Емкость измеряется электронным блоком 3, сигнал из которого поступает в блок 4, представляющий собой релейный элемент (в схемах сигнализации достижения определенного уровня) или указывающий прибор (в схемах измеренного уровня).

Омические (кондуктометрические) уровнемеры (рис. 9, б)основаны на измерении сопротивления при замыкании электрические цепи, образованной электромагнитное реле 1, электродом 2 и контролируемой средой (уровень У) электропроводностью от 2*10~³ См.

Ультразвуковые уровнемеры (рис. 9). В них используется явление отражения ультразвуковых колебаний (импульсов) от плоскости раздела жидкость-газ (обычно воздух). Время между моментом посылки первичного импульса и моментом возвращения отраженного импульса является функцией высоты измеряемого уровня. Эти приборы позволяют измерять уровень без контакта с контролируемой средой в труднодоступных местах.

Радиоизотопные уровнемеры основаны на сравнении интенсивностей потоков б- или в-излучения, проходящих выше либо ниже уровня раздела двух сред разной плотности. Применение этих приборов целесообразно в случае невозможности использовать иные уровнемеры

4. Классификация средств измерения уровня

Средства измерений можно классифицировать по следующим основным признакам: тип, вид и метрологическое назначение.

Тип - это совокупность средств измерений, имеющих принципиальную одинаковую схему, конструкцию и изготавливаемых по одним и тем же техническим условиям.

Вид - это совокупность типов средств измерений, предназначенных для измерений какой-либо одной физической величины.

По метрологическому назначению средства измерений подразделяются на рабочие средства измерений, предназначенные для измерений физических величин; метрологические средства измерений, предназначенные для обеспечения единства измерений.

По конструктивному исполнению средства измерений подразделяются на: меры; измерительные приборы; измерительные установки; измерительные системы; измерительные комплексы.

По уровню автоматизации - на неавтоматизированные средства измерений; автоматизированные средства измерений; автоматические средства измерений.

По уровню стандартизации: стандартизованные средства измерений; нестандартизованные средства измерений.

По отношению к измеряемой физической величине: основные средства измерений; вспомогательные средства измерений.

Мера - средство измерений, предназначенное для воспроизведения заданного размера физической величины. Например, набор плоскопараллельных концевых мер длины.

Различают меры однозначные и многозначные.

Однозначная мера воспроизводит физическую величину одного размера (например, концевые меры длины, калибры и т. п.).

Многозначная мера - мера, воспроизводящая физическую величину разных размеров. Например, линейка.

Комплект мер разного размера одной и той же физической величины, необходимый для применения на практике, как в отдельности, так и в различных сочетаниях называется набором мер.

Измерительный прибор - средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Измерительный прибор, как правило, содержит устройство для преобразования измеряемой величины в сигнал измерительной информации и его индикации в форме, наиболее доступной для восприятия. Например, в качестве устройства для индикации используются шкала и стрелка и т. п.

Различают следующие измерительные приборы: показывающий, аналоговый, цифровой, регистрирующий, самопишущий, печатающий, суммирующий, интегрирующий, сравнения.

Показывающий измерительный прибор допускает только отсчитывание показаний измеряемой величины (штангенциркуль, микрометр, вольтметр и т. п.). В аналоговом измерительном приборе показания или выходной сигнал являются непрерывной функцией измеряемой величины (ртутный термометр).

Цифровой измерительный прибор - измерительный прибор, показания которого представлены в цифровой форме (штангенциркуль с числовым отсчетом).

Регистрирующий измерительный прибор - измерительный прибор, в котором предусмотрена регистрация показаний. Регистрация может быть как в аналоговой, так и числовой форме. Делятся на самопишущие и печатающие измерительные приборы.

Самопишущий измерительный прибор - регистрирующий прибор, в котором предусмотрена запись показаний в форме диаграммы.

Печатающий прибор - прибор, в котором предусмотрено печатание показаний в цифровой форме.

Суммирующий измерительный прибор - измерительный прибор, показания которого функционально связаны с суммой двух или нескольких величин, подводимых к нему по различным каналам (например, ваттметр).

Интегрирующий измерительный прибор - измерительный прибор, в котором значение измеряемой величины определяется путем ее интегрирования по другой величине (счетчик электроэнергии).

Измерительный прибор сравнения - измерительный прибор, предназначенный для непосредственного сравнения измеряемой величины с величиной, значение которой известно (равноплечие весы, потенциометр и т. п.).

Измерительная установка - совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов и других устройств, предназначенных для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте.

Измерительной системой называется совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, ЭВМ и других технических средств, размешенных в разных точках контролируемого пространства (объекта) с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому пространству (объекту).

Все средства измерений делятся на универсальные средства и средства специального назначения.

Универсальным называется средство измерений, предназначенное для измерений длин, углов в определенном диапазоне размеров изделий с разнообразной конфигурацией. Например, один и тот же прибор с дополнительными приспособлениями (стойки, штативы и т. п.) может быть использован для измерения различных размеров. Эта особенность универсальных средств измерений способствует их широкому применению.

Специальным называется средство измерений, предназначенное для измерений специальных элементов у деталей определенной формы (например, калибры, приборы для измерения углов, параметров зубчатых колес и т. п.) или специальных параметров у деталей вне зависимости от ее геометрической формы (приборы для измерения шероховатости, отклонений формы и т. п.).

Средства измерений длин и углов в зависимости от физического принципа, положенного в основу построения измерительного преобразователя прибора, подразделяют на следующие группы: штриховые (имеют линейную или угловую шкалу и нониус - штангенинструменты, угломеры); микрометрические (основаны на использовании винтовой пары - микрометры); рычажно-механические (индикаторы часового типа, рычажные скобы и т. п.); рычажно-оптические (оптиметры); оптико-механические (проекторы, инструментальные микроскопы и т. п.); пневматические (основаны на применении сжатого воздуха); гидравлические; электрические и электронные; комбинированные (основаны на использовании различных принципов) и др.

Средства измерений специального назначения подразделяют на следующие группы: измерение формы и расположения поверхностей; измерения параметров шероховатости поверхности; измерения параметров резьбы; измерения параметров углов и конусов; измерений параметров зубчатых колес.

5. Типовая технологическая схема автоматизированного нефтедобывающего предприятия

автоматический жидкость резервуар

Технологическая схема нефтедобывающего предприятия показана на рис. 10. Газонефтяная смесь с примесью воды от глубиннонасосных 1, фонтанных 2 и газлифтных 3 скважин поступает по одному трубопроводу на групповую измерительную установку (ГУ) 4 типа "Спутник А", "Спутник Б" или "Спутник ВМР". На ГУ каждая скважина автоматически по заданной программе подключается к измерительному устройству. После измерений дебитов жидкости и газа газожидкостная смесь поступает в сепарационную установку 7, где происходит частично отделение газа от жидкости.

Продукция скважин от ГУ типа "Спутник А" или "Спутник ВМР" по одному трубопроводу направляется в автоматизированную блочную сепарационную установку, где газ отделяется от жидкости (первая ступень сепарации). Продукция скважин от ГУ "Спутник Б" по двум трубопроводам безводной и обводненной нефти после измерения транспортируется на центральный пункт подготовки неф¬ти, газа и воды (ЦППН).

При добыче нефтей с большим содержанием парафина и зна-чительной вязкостью применяют блочные автоматизированные по-догревающие печи 5 типа УН-0,2, в которых нефть подогревается, чем создаются условия для нормальной работы ГУ и для транспор¬та нефти до ЦППН. В случае низких буферных давлений добываю¬щих скважин для транспорта нефти по системе нефтепромыслового сбора, применяют сепарационные установки 8 с откачкой нефти или дожимные насосные станции (ДНС) 9. Из сепарационных установок 7 и 8 нефть направляется в концевые сепарационные уста¬новки 10. В случае большого содержания воды (свыше 30%) в транспортируемой жидкости применяют сепарационные установки с предварительным сбросом воды 11.

Рис. 10.. Технологическая схема нефтедобывающего предприятия: I - нефть; II - вода; III-- газ

После установок 10 водонефтяная смесь поступает в деэмульсационную установку 12, где происходит обезвоживание и обессоливание, а затем в стабилизационную установку 13 (горячевакуумная сепарация), предназначенную для извлечения из нефти легких углеводородных фракций. На установке 14 учитывается товарная нефть по объему и массе, после чего она откачивается на головные сооружения магистрального нефтепровода. Если обводненность нефти, поступившей на установку 14, превышает допустимые нормы, нефть автоматически возвращается на повторную обработку в деэмульсационную установку 12.

Выделившийся из нефти газ в сепарационных установках, 7, 8, 10 и в установке предварительного обезвоживания 11 компрессорными станциями 15 и 16 подается на газоперерабатывающий завод 17 и на газораспределительные пункты 6, откуда поступает на нефтяные скважины эксплуатируемые газлифтным способом. Отделившаяся на обезвоживающих установках 11 и 12 пластовая вода поступает на установки очистки пластовых вод 18, где она очищается для использования ее в системе поддержания пластового давления., С установок очистки вода подается на блочные автоматизированные кустовые насосные станции 21, откуда поступает для закачки в нагнетательные скважины 22. На кустовые насосные станции подается также вода с водозаборных 19 и очистных сооружений 20.

Нефтепромысловое обустройство осуществляется с учетом мак-симальной централизации наиболее сложных объектов на центральных пунктах сбора и подготовки нефти, воды и газа.

Список литературы

1. Абдрахманов Г.С. Контроль технологических процессов в бурении. М., Недра, 1974.

2. Автоматизация и телемеханизация магистральных нефтепроводов/ А.И. Владимирский,

Ю.М. Дронговский, Л.А. Зайцев и др. М., Недра, 1976.

3. Ахметов Р.М., Ливанов Ю, В., Матвиенко А.В. Диспетчеризация и учет на нефтепроводах. М., Недра, 1976.

4. Бахвалов Н.С. Численные методы. М., Наука, 1973.

5. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М., Наука, 1978.

Размещено на Allbest.ru