Transcript прочитайте нашу презентацию…

Контроллер Naftamatika WellSim
для управления работой УШГН,
диагностики и противоаварийной
защиты скважинного
оборудования, измерения
количества добываемой жидкости
и давления на приеме насоса
Контроллер Naftamatika WellSim
Технолог
данные
Управление скважиной
Сеть TCP/IP
SCADA
л
на ачи
Ка ед ых
р н
пе ан
д
Графический
интерфейс
пользователя
Графический
интерфейс
пользователя
управление
Сигналы с датчиков
управление
данные
Ноутбук
Скважина
Назначение контроллера
• автоматизация сбора, обработки, хранения и
анализа данных, получаемых от датчиков
• контроль и автоматическое управление работой
скважины
• удаленное управление и мониторинг скважины с
рабочего места
• диагностика и противоаварийная защита
скважинного оборудования
• измерение количества добываемой жидкости и
давления на приеме насоса
• визуальное отображение параметров работы
скважины
Состав
Контроллер :
• Плата контроллера
• Плата-адаптер
• Источник питания
• Автоматический выключатель
• Искробезопасный барьер
• Реле управления пускателем
электродвигателя
Комплект датчиков и кабелей:
• Датчик для измерения нагрузки на
полированном штоке и сферические
шайбы
• Датчики для измерения положения
полированного штока
• Кабели и комплект крепежа
• Опционально кабели с датчиками
холла (или индукционные) для
положения кривошипа и оборотов ЭД
Схема размещения оборудования на объекте
Плата контроллера
Датчик положения
кривошипа
Датчик оборотов
ЭД
Комбинированный
датчик нагрузки и
положения
WellSim в вандалозащищенном корпусе
• Плата
контроллера
• Плата-адаптер
• Датчики
• Блоки питания
24В, 12В
• Аккумулятор
• Автоматический
выключатель
• Извещатель
• Реле управления
WellSim в составе станции управления
WellSim в пластиковом корпусе
Контроллер :
• Корпус
• Плата контроллера
• Плата-адаптер
• Источник питания
• Искробезопасный барьер
• Реле управления пускателем
электродвигателя
Применяемые датчики
Измерение нагрузки:
• Датчик Interface
• Датчик Naftamatika
Измерение положения:
• Аналоговый
акселерометр Naftamatika
• Датчики Холла или
индукционные датчики
• Лазерный датчик
Функции управления по контрольным
параметрам
Управление скважиной в
автоматическом режиме по:
• Степени заполнения насоса
• Давлению на приеме насоса
• Таймеру работы
• Расписанию работы скважины
Управление скважиной вручную
из интерфейса контроллера и
удаленно с помощью системы
телемеханики
Работа контроллера в ручном
режиме без управления
(управление осуществляется
вручную с помощью тумблера).
Управление скважиной с
помощью ЧРЭП
Функции управления по
противоаварийным уставкам
Во всех режимах есть возможность управления по
аварийным уставкам:
• Максимальная и минимальная нагрузки
• Минимальная жидкостная нагрузка
• Уставка неисправности
• Логические выражения
При наличии датчиков оборотов электродвигателя и
положения кривошипа:
• Несрабатывание датчика положения кривошипа
• Несрабатывание датчика оборотов электродвигателя
• Низкое число оборотов электродвигателя
• Предупреждения о проскальзывании ремня
Интерфейс контроллера:
противоаварийные уставки
Аппаратные характеристики
•
•
•
•
•
•
•
Материнская плата контроллера
имеет:
110 цифровых входов/выходов (3,3 В)
30 аналоговых входов
4 аналоговых выхода (0-10 В)
31 цифровой вход/выход (24 В)
Возможно подключение до 3-х
дополнительных модулей
расширения.
Любые конфигурации
входов/выходов и интерфейсов для
обмена данными
Тактовая частота процессора 400 МГц
Оперативная память 128 Мб
Постоянная память 256 Мб
ПЛИС – 40 МГц, 2 Мб
Интерфейсы и протоколы
Интерфейсы:
• RS-232
• Ethernet
• Возможность добавления интерфейсов
Протокол Modbus RTU
Контроллер является полноценным сетевым
устройством, поддерживающим стек протоколов
TCP/IP
Возможность удаленной загрузки ПО на контроллер
Соответствие требованиям
промышленной безопасности
• Технический регламент таможенного союза "О
безопасности низковольтного оборудования" (ТР.ТС
004/2011)
• Технический регламент таможенного союза
«Электромагнитная совместимость технических
средств» ТР ТС 020/2011
• Технический регламент Таможенного союза
012/2011, утв. Решением Комиссии Таможенного
союза от 18 октября 2011г. № 825 «О безопасности
оборудования для работы во взрывоопасных
средах»
• Датчик нагрузки и датчик положения соответствуют
необходимым требованиям для установки во
взрывоопасной зоне класса 1
Метрологические характеристики
Контроллер Naftamatika
WellSim является
сертифицированным
средством измерения
объема сырой нефти
Ведутся работы по
сертификации контроллера
в качестве средства
измерения давления на
приеме насоса
Метрологические характеристики
• Точное измерение давления на приеме насоса
• Точность измерения количества жидкости
Соответствие требованиям, изложенным в приказе
Минпромторга России от 30 ноября 2009 г. № 1081:
• Защита от несанкционированных изменений
• Защита от изменения метрологически значимой
части ПО контроллера с помощью контрольной
суммы MD5
Возможности контроллера
• Архивные данные без
ограничения по временному
интервалу
Возможности контроллера
• Наглядная индикация состояния скважины
Возможности контроллера
• Защита паролем и разграничение прав доступа
Возможности контроллера
• Web-интерфейс для локального и удаленного доступа
Возможности контроллера
• Интеграция с XSPOC, возможность интеграции с другими
системами телемеханики
Возможности диагностики
•
•
•
•
•
Расчет нагрузок на глубинное и
наземное оборудование
Тесты клапанов
Автоматический расчет утечек
Предупреждения о возможно неверно
введенных параметрах
Возможность постоянного
наблюдения сигналов всех
используемых датчиков
Сравнение с конкурентами. Основные
возможности
Характеристики контроллеров УШГН
Naftamatika
Конкуренты
Возможность быстрого расширения
функционала
+
-
Полная русификация интерфейса
+
-
Работа с межтраверсным датчиком
нагрузки
+
+
Работа с датчиками Холла
+
+
Возможность работы от одного
датчика положения кривошипа
+
-
Работа с акселерометром
+
-
Работа с лазерным датчиком
+
-
Цветной
сенсорный
экран
Чернобелый экран
и клавиатура
Дисплей и клавиатура
Сравнение с конкурентами.
Аппаратные характеристики
Характеристики
контроллеров УШГН
Материнская плата
Дополнительно подключаемые
входы/выходы
процессор, оперативная
память, встроенная флэшпамять
Naftamatika
Конкуренты
+110 цифровых
входов/выходов (3,3
В)
+30 аналоговых
входов
+4 аналоговых выхода
(0-10 В)
+31 цифровой
вход/выход (24 В)
+ 1 аналоговых вход
+ 4 цифровых
входа/выхода
До 3-х
дополнительных
модулей расширения.
Любые конфигурации
входов/выходов и
интерфейсов для
обмена данными
Плата расширения:
+ 1 аналоговый выход
+ 8 цифровых
входов/выходов
+ 8 аналоговых входов
Плата интерфейса RS485
400 МГц /128 Мб /256
Мб
+ ПЛИС – 40 МГц, 2
Мб
33 МГц /4 Мб / 4Мб
Сравнение с конкурентами.
Интерфейсы и протоколы
Характеристики
контроллеров УШГН
Naftamatika
Конкуренты
RS-232
+
+
RS-485 (опционально)
+
+
Ethernet
+
-
Возможность подключения
через Wi Fi
+
-
+
-
Modbus RTU,
TCP/IP
Modbus RTU
Возможность добавления
интерфейсов
Протоколы
Сравнение с конкурентами.
Метрологические характеристики
Характеристики контроллеров УШГН
Расчет дебита и давления на приеме
насоса
Naftamatika Конкуренты
+
+
до 2017г.
До 2013 г.
Учет утечек, измеренных с помощью
теста клапанов
+
+
Учет динамического расчета утечек
+
-
Учет инклинометрии скважины
+
-
Соответствие современным
требованиям к средствам измерения
+
-
Использование показаний доп.
датчиков в расчетах
+
-
Расчет дебита в РУЧНОМ режиме
+
-
Сертификат средства измерения
дебита
Сравнение с конкурентами.
Дополнительные возможности
Характеристики
контроллеров УШГН
Программируемая логика
входов, выходов
Архивные данные
Наглядная индикация
состояния скважины
Защита паролем и
разграничение прав доступа
Удаленный доступ к
контроллеру через Webинтерфейс
Naftamatika
Конкуренты
+
+
Не ограничены
по времени
Ограничены
по времени
+
-
Несколько
настраиваемых
уровней
2 уровня
+
-
Сравнение с конкурентами.
Дополнительные возможности
Характеристики
контроллеров УШГН
Naftamatika
Конкуренты
Возможность удаленной
загрузки ПО на контроллер
+
-
Возможность генерации
отчетов и экспорта всех
архивных данных в формат
Excel
+
-
Просмотр логов пакетов по
приему и передаче данных
+
-
Возможность
использования
собственного радиотракта,
интегрированного с
контроллером
+
-
Преимущества
• Возможность применения различных типов датчиков
• Возможность использования акселерометра:
- Безопасность монтажа и настройки (установка на датчик нагрузки,
нет необходимости измерения геометрических размеров СК
вручную)
- Снижение стоимости СМР и ПНР
• Возможность использования лазерного датчика перемещения
- Прямой и наиболее точный метод измерения положения
- Безопасность
- Снижение стоимости СМР и ПНР
• Корректная работа с индукционными датчиками и датчиками Холла
- Точный расчет положения по оборотам электродвигателя в
реальном времени
- Возможность работы от одного датчика положения кривошипа
- Стабильное и корректное построение динамограммы при
изменениях числа оборотов электродвигателя
- Работа на сверхмедленных УШГН (от 0,4 качаний в минуту)
Преимущества
• Полная русификация интерфейса
• Возможность использования цветного сенсорного дисплея
• Простой и продуманный интерфейс, математическое
моделирование, анимация реальной работы насоса с
наглядной индикацией состояния скважины
• Большой набор дополнительных входов/выходов на
системной плате
• Высокая производительность и большой объем памяти
• Широкие возможности расширения входов/выходов и
интерфейсов
• Наличие порта Ethernet (контроллер является полноценным
сетевым устройством, поддерживающим стек протоколов
TCP/IP)
• Возможность генерации отчетов и экспорта всех архивных
данных в формат Excel
Преимущества
• Расчет нагрузок на глубинное и наземное оборудование (штанги и
редуктор)
• Возможность постоянного наблюдения сигналов всех
используемых датчиков
• Архивные данные без ограничения по временному интервалу
• Использование показаний дополнительных датчиков в расчетах
• Защита паролем и разграничение прав доступа
• Удаленный доступ к контроллеру через Web-интерфейс (через
Internet Explorer) в том числе через Интернет
• Возможность удаленной загрузки ПО на контроллер
• Возможность генерации отчетов и экспорта всех архивных
данных в формат Excel
• Просмотр логов пакетов по приему и передаче данных
Преимущества
• Возможность учета утечек тремя методами:
- ручной ввод в %
- динамический расчет
- тест клапанов
• Учет инклинометрии скважины при расчете трения
• Соответствие современным требованиям к средствам измерения:
защита от изменений кода и параметров
• Расчет дебита в РУЧНОМ режиме
• Возможность использования собственного радиотракта,
интегрированного с контроллером
• Использование универсальной платформы National Instruments,
позволяющей создавать решения для различного типа объектов
и объединить их в единую систему «Интеллектуального
месторождения»
• Возможность интеграции в различные SCADA- системы
Опыт внедрения
Более 450 контроллеров WellSim установлено в:
• ОАО «Татнефть»
• Нефтяные компании США и Канады
• AB Lotos Geonafta (Литва)
Пройдены испытания в РУП ПО «Белоруснефть»
Экономический эффект от внедрения
контроллеров
• Увеличение межремонтного периода
• Снижение затрат на ремонт и обслуживание
оборудования
• Экономия электроэнергии от 15%
• Сокращение хищений
• Повышение добычи за счет оптимизации режима
работы скважин
• Снижение затрат на закупку расходомеров
Экономический эффект от внедрения
контроллеров
• ОАО «Татнефть»:
Приблизительный эффект от внедрения 63 тыс. рублей
в год на 1 скважину в среднем + экономия на
использовании расходомеров (80-120 тыс. рублей на
скважину
• AB Lotos Geonafta:
Экономия электроэнергии на 15% благодаря
применению контроллера откачки WellSim
(неукомплектованного ЧРЭП)
Ближайшая перспектива расширения
функционала ПО.
• Поддержка Modbus TCP
• Управление по поверхностной динамограмме
• Учет температуры окружающей среды при расчете
массы нефти
• Гибкая конфигурация виртуальных и физических
входов
• Уставки максимальной и минимальной нагрузок для
ступеней штанг
• Интерфейс и функционал контроллера с
универсальными конфигурациями каналов и с
универсальной логикой управления
• Гибкая конфигурация режима управления
• 3D визуализация
Дальнейшая преспектива расширения
функционала ПО
• Универсальный интерфейс контроллера на HTML5 для
использования c ОС Windows, Linux, Apple IOS, Android и
др.
• Интеграция с частотно-регулируемым приводом для
использования его параметров Danfoss VLT SALT и
другими ЧРЭП
• Реализация обмена данными с цифровой платой датчика
нагрузки и ускорения
• Возможность использования алгоритма управления по
оборотам электродвигателя в качестве резервного
алгоритма управления.
• Использование собственного радиотракта,
интегрированного с контроллером
СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ