RU2541937C2 - Oil production data support and control method in real time and automated system for its implementation - Google Patents

Oil production data support and control method in real time and automated system for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2541937C2
RU2541937C2 RU2012152260/08A RU2012152260A RU2541937C2 RU 2541937 C2 RU2541937 C2 RU 2541937C2 RU 2012152260/08 A RU2012152260/08 A RU 2012152260/08A RU 2012152260 A RU2012152260 A RU 2012152260A RU 2541937 C2 RU2541937 C2 RU 2541937C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
information
unit
input
data
actuator
Prior art date
Application number
RU2012152260/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012152260A (en
Inventor
Юрий Федорович Богачук
Николай Васильевич Бучельников
Original Assignee
Юрий Федорович Богачук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Федорович Богачук filed Critical Юрий Федорович Богачук
Priority to RU2012152260/08A priority Critical patent/RU2541937C2/en
Priority to PCT/RU2013/001021 priority patent/WO2014088460A1/en
Publication of RU2012152260A publication Critical patent/RU2012152260A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2541937C2 publication Critical patent/RU2541937C2/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0216—Human interface functionality, e.g. monitoring system providing help to the user in the selection of tests or in its configuration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to control of oil production. The invention suggests oil production data support and control method in real time and automated system for its implementation, which contains n actuating mechanisms, n data processing and converting devices corresponding to each actuating mechanism, self-contained control unit, data visualisation unit, mobile communication unit and self-contained data acquisition and storage unit.
EFFECT: development of reliable oil production data support and control method in real time and automated system for its implementation, which ensures continuous monitoring with receipt of true information in real time at any set instant of time with potential timely detection of deviations from the preset operation modes of any actuating mechanism out of n actuating mechanisms coupled to the claimed automated system as well as potential selection of optimal operating modes for actuating mechanisms both at the site of their location and location of data processing and converting devices as well as at any geographic point where mobile communications are ensured for devices, which may be coupled according to the claimed invention as mobile communication units, data visualisation units, and potential control of actuating mechanisms operation.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области добычи нефти и может быть использовано для анализа работы оборудования и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени.The invention relates to the field of oil production and can be used to analyze the operation of equipment and control oil production in real time.

Известно изобретение «Автоматизированная информационная система для непрерывного измерения и анализа в реальном масштабе времени коэффициента полезного действия насосов в насосно-трубопроводном комплексе магистрального нефтепровода» (патент РФ RU 2320007 C2 от 20.03.2008 г.), которое может быть использовано для анализа работы оборудования магистрального нефтепровода в реальном масштабе времени. Техническим результатом изобретения является измерение и анализ в реальном масштабе времени текущего коэффициента полезного действия каждого насосного агрегата, информация о которых обеспечивает своевременное обнаружение возможных отклонений от заданного режима работы насосных агрегатов и позволяет исключить их неэффективную работу и возможные аварийные отключения. Информация от счетчика активной энергии, работающего в данный момент, насосного агрегата вместе с выходами от датчиков давления на входе насоса и на выходе насоса поданы по системе телемеханики на диспетчерский пункт системы нефтепровода в ЭВМ с базой данных по фактическим рабочим и расходным характеристикам насосных агрегатов, которая вычисляет по каждому насосному агрегату активную мощность, действующую на валу насоса, давление, развиваемое насосом, расходный коэффициент, объемный расход жидкости, по среднему значению анализирует суточные полученные данные с целью выявления непрерывного стационарного режима работы насосного агрегата по расходу в течении не менее четырех часов при колебании расхода в пределах трех процентов от среднего значения и по ним вычисляет среднее базовое и текущее значение коэффициента полезного действия насосов, полученные текущие данные поступают для хранения в память ЭВМ, находящуюся на центральном диспетчерском пункте, по которым ведется непрерывный анализ состояния насосно-трубопроводного комплекса, для чего строят графики значений расхода и КПД при текущем режиме работы насосных агрегатов по всем насосным станциям за контролируемый отрезок времени, сравнивают данные с предыдущими значениями, находящимися в памяти ЭВМ, как по каждому агрегату, так и по смежным насосным станциям, и если эти значения у какого-либо насосного агрегата, работающего в номинальном режиме, меньше базовых значений, то принимается решение о переключении работающего насосного агрегата на другой с дальнейшим его осмотром и ремонтом.The invention is known “Automated information system for continuous measurement and analysis in real time of the efficiency of pumps in the pumping and piping complex of a main oil pipeline” (RF patent RU 2320007 C2 of 03.20.2008), which can be used to analyze the operation of main equipment oil pipeline in real time. The technical result of the invention is the measurement and analysis in real time of the current efficiency of each pump unit, information about which ensures the timely detection of possible deviations from a given operating mode of the pump units and eliminates their inefficient operation and possible emergency shutdowns. Information from the active energy meter currently operating, the pumping unit, together with the outputs from the pressure sensors at the pump inlet and at the pump outlet, are submitted via a telemechanics system to the dispatch station of the oil pipeline system in the computer with a database of actual operating and consumption characteristics of the pumping units, which calculates, for each pump unit, the active power acting on the pump shaft, the pressure developed by the pump, the flow coefficient, the volumetric flow rate, analyzes the average value with accurate data obtained in order to identify a continuous stationary mode of operation of the pumping unit for flow rate for at least four hours with flow fluctuations within three percent of the average value and calculates the average base and current value of the pump efficiency from them, the current data received is stored to the memory of a computer located at the central control center, which continuously analyzes the state of the pump and pipeline complex, for which graphs are built th flow rate and efficiency at the current operating mode of pumping units for all pumping stations for a controlled period of time, compare the data with previous values stored in the computer memory, both for each unit and adjacent pumping stations, and if these values are for any the pump unit operating in nominal mode is less than the basic values, then a decision is made to switch the working pump unit to another with its further inspection and repair.

Известно также решение по патенту РФ на полезную модель №65175. По данному решению заявлена система дистанционного контроля и управления технологическими процессами, включающая пульт управления, канал связи и блок контрольно-измерительных приборов для измерения текущих параметров технологических объектов, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит исполнительные механизмы запорной арматуры и не менее одного контролируемого пункта, каждый из которых включает блок передачи информации, соединенный с блоком центрального процессора, включающий последовательно соединенные процессор, блок ввода аналоговых сигналов и блок ввода/вывода дискретных сигналов, блок модулей сопряжения аналоговых сигналов, блок модулей сопряжения дискретных сигналов и блок модулей реле, причем каждый из контролируемых пунктов соединен информационной связью через канал связи с пультом управления, аналоговые датчики блока контрольно-измерительных приборов соединены с блоком модулей сопряжения аналоговых сигналов, выход которого соединен с блоком ввода аналоговых сигналов, дискретные датчики блока контрольно-измерительных приборов соединены с блоком модулей сопряжения дискретных сигналов, выход которого соединен с блоком модулей ввода/вывода дискретных сигналов, выход которого соединен с входом блока модулей реле, который управляет исполнительными механизмами запорной арматуры. При этом блок контрольно-измерительных приборов включает контрольно-измерительные приборы для измерения параметров катодной защиты, давления, температуры, потенциалов тока и напряжения, сигналов аварийной, пожарной и охранной сигнализации в виде аналоговых и дискретных датчиков. Число контролируемых пунктов равно числу удаленных технологических объектов, подключенных к системе телемеханики. В качестве канала связи использован радиоканал. В качестве канала связи могут быть также использованы проводные линии связи.There is also a decision on the patent of the Russian Federation for utility model No. 65175. According to this decision, a system for remote monitoring and control of technological processes is announced, including a control panel, a communication channel and a block of instrumentation for measuring the current parameters of technological objects, characterized in that the system additionally contains actuating mechanisms of stop valves and at least one controlled point, each of which includes an information transfer unit connected to a central processing unit, including a series-connected processor, input of analog signals and a digital input / output unit, an analog signal interface module block, a digital signal interface module block and a relay module block, each of the monitored points being connected by information communication via a communication channel to a control panel, the analog sensors of the instrumentation unit are connected with the block of modules for pairing analog signals, the output of which is connected to the block for inputting analog signals, discrete sensors of the block of instrumentation are connected with a block of discrete signal interface modules, the output of which is connected to a block of input / output modules of discrete signals, the output of which is connected to the input of the block of relay modules, which controls the actuators of the shutoff valves. At the same time, the block of control and measuring devices includes control and measuring devices for measuring cathodic protection parameters, pressure, temperature, current and voltage potentials, emergency, fire and security alarms in the form of analog and discrete sensors. The number of controlled points is equal to the number of remote technological objects connected to the telemechanics system. A radio channel was used as a communication channel. Wired communication lines can also be used as a communication channel.

Недостатком заявленной системы телемеханики и управления по патенту №65175 является невозможность управления исполнительными механизмами в месте их нахождения самим контролируемым объектом, а также ограниченные функции устройства управления, т.е. невозможность управления дистанционно с дополнительных, расположенных удаленно устройств, кроме как с пульта управления, а также низкая надежность устройства при аварийных сбоях работы систем пульта управления (отсутствие автономного, независимого устройства сбора и хранения информации).The disadvantage of the claimed telemechanics and control systems according to patent No. 65175 is the inability to control the actuators in the location of the controlled object itself, as well as the limited functions of the control device, i.e. the inability to control remotely from additional devices located remotely, except from the control panel, as well as the low reliability of the device in case of emergency malfunctions of the control panel systems (lack of an autonomous, independent device for collecting and storing information).

Техническим результатом изобретения по патенту №65175 является измерение и анализ в реальном масштабе времени текущего коэффициента полезного действия каждого насосного агрегата, информация о которых обеспечивает своевременное обнаружение возможных отклонений от заданного режима работы насосных агрегатов и позволяет исключить их неэффективную работу и возможные аварийные отключения. Данное техническое решение исключает управление непосредственно в месте нахождения исполнительных механизмов. Также невозможно осуществлять контроль за работой исполнительных механизмов в любой географической точке, где может быть обеспечена мобильная связь. Не обеспечена надежность хранения данных, т.к. отсутствует дублирование данных автономным устройством.The technical result of the invention according to patent No. 65175 is the measurement and analysis in real time of the current efficiency of each pump unit, information about which ensures the timely detection of possible deviations from a given operating mode of pump units and eliminates their inefficient operation and possible emergency shutdowns. This technical solution excludes control directly at the location of the actuators. It is also impossible to monitor the operation of actuators in any geographical point where mobile communications can be provided. The reliability of data storage is not provided, because There is no duplication of data by a stand-alone device.

Технической задачей, решаемой данным изобретением является создание надежного способа информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени и автоматизированной системы для осуществления этого способа, обеспечивающих непрерывный мониторинг с получением достоверной информации в реальном масштабе времени в любой заданный момент времени, с возможностью своевременного обнаружения отклонений от заданных режимов работы любого из «n» подключенных к заявленной автоматизированной системе исполнительных механизмов, а также с возможностью выбора оптимальных режимов работы исполнительных механизмов как в месте расположения этих исполнительных механизмов и устройств обработки и преобразования информации, а также в любой географической точке, где может быть обеспечена мобильная связь на устройствах, которые могут быть подключены на основании заявляемого изобретения как мобильные устройства связи, устройства визуализацией данных и возможностью управления работой исполнительных механизмов. Обеспечение надежности хранения данных, поступающих от каждого исполнительного механизма и, соответственно, каждого устройства обработки и преобразования информации, за все время эксплуатации за счет их полного дублирования автономным устройством.The technical problem solved by this invention is the creation of a reliable method of information support and oil production management in real time and an automated system for implementing this method, providing continuous monitoring with reliable information in real time at any given point in time, with the possibility of timely detection of deviations from specified operating modes of any of the "n" connected to the claimed automated system of executive furs isms, as well as with the possibility of choosing the optimal operating modes of actuators both at the location of these actuators and information processing and conversion devices, as well as at any geographical point where mobile communication can be provided on devices that can be connected based on the claimed invention as mobile communication devices, devices for data visualization and the ability to control the operation of actuators. Ensuring the reliability of the storage of data coming from each actuator and, accordingly, each device for processing and converting information, for the entire period of operation due to their complete duplication by an autonomous device.

Технический результат достигается за счет того, что в способе информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени, заключающемся в сборе первичной информации от «n» исполнительных механизмов, обработке и преобразовании ее соответствующим каждому исполнительному механизму устройством обработки и преобразования информации, передаче полученной информации через блок передачи информации на канал связи, далее через канал связи на автономное устройство управления, при этом каждое устройство обработки и преобразования информации содержит блок ввода информации от исполнительного механизма к центральному процессору, центральный процессор, посредством которого осуществляют обработку и преобразование информации, блок передачи информации на канал связи, причем информацию на каждое устройство обработки и преобразования информации от соответствующего ему исполнительного механизма передают сначала на частотный преобразователь, а затем на блок ввода информации от исполнительного механизма, при этом в каждое устройство обработки и преобразования информации дополнительно вводят запоминающее устройство, с помощью которого осуществляют хранение оперативной и постоянной информации, состоящее из блока хранения оперативной информации и блока хранения постоянной информации, питание осуществляют через блок питания от трехфазной сети, а управление исполнительными механизмами осуществляют как автономным устройством управления, находящимся на удаленном доступе, соединенным с устройством обработки и преобразования информации через канал связи, так и устройством обработки и преобразования информации непосредственно, путем ввода дополнительно в устройство обработки и преобразования информации блока местного управления и индикации после получения ими через шину обмена данными информации от центрального процессора и исполнительного механизма через блок ввода информации от исполнительного механизма и частотный преобразователь, при этом путем обработки информации, поступающей на блок местного управления и индикации, вырабатывают управляющие воздействия и через шину обмена данными, центральный процессор, блок ввода информации от исполнительного механизма, частотный преобразователь осуществляют необходимые воздействия на исполнительный механизм, а дополнительный контроль за работой исполнительных механизмов осуществляют посредством как минимум одного мобильного устройства связи и как минимум одного устройства визуализации данных, находящихся на удаленном доступе, которые связаны с устройством обработки и преобразования информации через канал связи, кроме того, дополнительно вводят автономное устройство сбора и хранения данных, сигнал на которое поступает через блок связи с каналом связи и через шину обмена данными устройства сбора и хранения информации на центральный процессор устройства сбора и хранения информации, на блок хранения данных, блок сбора и хранения оперативной информации. В заявленном способе устройства, расположенные на удаленном доступе, а именно устройство визуализации данных, мобильное устройство связи, автономное устройство управления, автономное устройство сбора и хранения информации, получают информацию от любого из «n» исполнительных механизмов и, соответственно, от любого из «n» устройств обработки и преобразования информации.The technical result is achieved due to the fact that in the method of information support and management of oil production in real time, which consists in collecting primary information from "n" actuators, processing and converting it to each executive mechanism processing and converting information, transferring information through a unit for transmitting information to a communication channel, then through a communication channel to an autonomous control device, with each processing device and The information generation unit comprises an information input unit from an actuator to a central processor, a central processor through which information is processed and converted, an information transfer unit to a communication channel, and information to each information processing and conversion device from its corresponding actuator is first transmitted to a frequency converter , and then to the information input unit from the actuator, with each processing and conversion device Information is additionally introduced by a memory device, with the help of which operational and constant information is stored, consisting of a unit for storing operational information and a unit for storing constant information, power is supplied through a power unit from a three-phase network, and actuators are controlled as an autonomous control device located on remote access connected to a device for processing and converting information through a communication channel, and a processing device and pre information generation directly, by entering additionally into the information processing and conversion device information of the local control and indication unit after they receive information via the data exchange bus from the central processor and actuator through the information input unit from the actuator and the frequency converter, while processing the information received to the local control and indication unit, control actions are generated through the data exchange bus, central processor, input information from the actuator, the frequency converter carry out the necessary effects on the actuator, and additional control over the operation of the actuators is carried out through at least one mobile communication device and at least one remote access data visualization device that are associated with the processing and conversion device information through a communication channel, in addition, additionally enter an autonomous device for collecting and storing data, signal to which is supplied through the communication unit to the communication channel and via a bus communication device for collecting and storing information on the CPU unit for collecting and storing information on the block data storage unit for collecting and storing operational information. In the claimed method, devices located on a remote access, namely, a data visualization device, a mobile communication device, an autonomous control device, an autonomous information collection and storage device, receive information from any of the "n" actuators and, accordingly, from any of the "n »Devices for processing and converting information.

Технический результат по автоматизированной системе информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени достигается за счет того, что система, содержащая «n» исполнительных механизмов, «n» устройств обработки и преобразования информации, соответствующих каждому исполнительному механизму, блок передачи информации на канал связи, канал связи, автономное устройство управления, при этом каждое устройство обработки и преобразования информации содержит блок ввода информации от исполнительного механизма к центральному процессору, центральный процессор, блок передачи информации на канал связи, дополнительно содержит как минимум одно устройство визуализации данных, как минимум одно мобильное устройство связи, автономное устройство сбора и хранения данных, расположенные на удаленном доступе и связанные с каждым из «n» устройств обработки и преобразования информации через канал связи, при этом каждое из «n» устройств обработки и преобразования информации состоит из частотного преобразователя, блока питания и контроллера управления, который, в свою очередь, содержит блок ввода информации от исполнительного механизма, центральный процессор, запоминающее устройство, состоящее, в свою очередь, из блока хранения оперативной информации и блока хранения постоянной информации, блок местного управления и индикации, а также шину обмена данными и блок передачи информации на канал связи, при этом автономное устройство сбора и хранения данных, расположенное на удаленном доступе, содержит блок сбора и хранения оперативной информации, центральный процессор устройства сбора и хранения информации, блок хранения данных, шину обмена данными устройства сбора и хранения информации, блок связи с каналом связи, при этом в каждом устройстве обработки и преобразования информации выход трехфазной цепи связан со входом блока питания и входом частотного преобразователя, вход-выход блока питания связан с первым входом-выходом частотного преобразователя, второй вход-выход которого связан с исполнительным механизмом, а третий вход-выход частотного преобразователя связан с первым входом-выходом блока ввода информации от исполнительного механизма контроллера управления, своим вторым входом-выходом блок ввода информации от исполнительного механизма связан с шиной обмена данными, с которой также связаны своими входами-выходами центральный процессор, блок местного управления и индикации, запоминающее устройство входом-выходом блока хранения оперативной информации, входом-выходом блока хранения постоянной информации, а также своим первым входом-выходом связан блок передачи информации на канал связи, второй вход-выход которого связан через приемопередающую антенну с каналом связи, с которым, в свою очередь, связаны своими входами-выходами как минимум одно автономное устройство управления, как минимум одно устройство визуализации данных, как минимум одно мобильное устройство связи, а также автономное устройство сбора и хранения данных, в котором с каналом связи связан первый вход выход блока связи с каналом связи, второй вход-выход которого связан с шиной обмена данными устройства сбора и хранения информации, которая, в свою очередь, связана с входами-выходами центрального процессора устройства сбора и хранения информации, блоком хранения данных, блоком сбора и хранения оперативной информации.The technical result of an automated real-time information support and control system for oil production is achieved due to the fact that the system containing "n" actuators, "n" information processing and conversion devices corresponding to each actuator, an information transmission unit for a communication channel, a communication channel, an autonomous control device, wherein each device for processing and converting information contains a unit for inputting information from the actuator to a central processor, a central processor, a unit for transmitting information to a communication channel, further comprises at least one data visualization device, at least one mobile communication device, an autonomous data collection and storage device located at remote access and associated with each of the “n” processing devices and converting information through a communication channel, wherein each of the “n” information processing and conversion devices consists of a frequency converter, a power supply and a control controller, which, in turn, it contains an input unit for information from the actuator, a central processor, a storage device, which, in turn, consists of a unit for storing operational information and a unit for storing permanent information, a local control and indication unit, as well as a data exchange bus and information transfer unit on the communication channel, while the stand-alone device for collecting and storing data located at a remote access contains a unit for collecting and storing operational information, a central processor for the device for collecting and storing formations, a data storage unit, a data exchange bus for an information collection and storage device, a communication unit with a communication channel, and in each information processing and conversion device, the output of the three-phase circuit is connected to the input of the power supply and the input of the frequency converter, the input-output of the power supply is connected to the first input-output of the frequency converter, the second input-output of which is connected to the actuator, and the third input-output of the frequency converter is connected to the first input-output of the information input unit from the executor of the control controller mechanism, with its second input-output, the information input unit from the actuator is connected to the data exchange bus, to which the central processor, the local control and indication unit, and the memory, the input / output of the operational information storage unit, are also connected with their inputs and outputs - the output of the unit for storing constant information, as well as its first input-output is connected to a unit for transmitting information to a communication channel, the second input-output of which is connected through a transceiver antenna with a communication channel, with which, in turn, are connected by their inputs and outputs at least one autonomous control device, at least one data visualization device, at least one mobile communication device, as well as an autonomous data collection and storage device, in which The first input-output of the communication unit is connected to the communication channel, the second input-output of which is connected to the data exchange bus of the information collection and storage device, which, in turn, is connected to the inputs / outputs of the central processor of the device a and store information storage unit for collecting and storing operational information unit.

Заявленные способ информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени и автоматизированная система для его осуществления поясняются чертежом, гдеThe claimed method of information support and management of oil production in real time and an automated system for its implementation are illustrated in the drawing, where

на фиг.1 изображена функциональная схема автоматизированной системы информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени, реализующая заявленный способ.figure 1 shows a functional diagram of an automated system of information support and management of oil production in real time, implementing the claimed method.

Автоматизированная система информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе, реализующая способ информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени, включает: «n» исполнительных механизмов 1, «n» устройств обработки и преобразования информации 2, с приемопередающей антенной 3 каждый, канал связи 4. На удаленном доступе находятся: как минимум одно автономное устройство управления 5, как минимум одно устройство визуализации данных 6, как минимум одно мобильное устройство связи 7, автономное устройство сбора и хранения данных 8. Питание устройства обработки и преобразования информации 2 осуществляют от трехфазной питающей сети 9 и блока питания 10.The real-time automated information support and control system for oil production, implementing the real-time oil support and control system for oil production, includes: “n” actuators 1, “n” information processing and conversion devices 2, with a transceiver antenna 3 each, communication channel 4. At a remote access are: at least one standalone control device 5, at least one data visualization device 6, at least one mobile communication device 7, auton ohm device for collecting and storing data 8. The power of the device for processing and converting information 2 is carried out from a three-phase supply network 9 and a power supply 10.

Устройство обработки и преобразования информации 2 включает блок питания 10, частотный преобразователь 11, контроллер управления 12. Контроллер управления 12, в свою очередь, включает блок ввода информации от исполнительного механизма 13, шину обмена данными 14, центральный процессор 15, запоминающее устройство 16, в которое входит блок хранения оперативной информации 17, блок хранения постоянной информации 18. Контроллер управления 12 также включает блок местного управления и индикации19 и блок передачи на канал связи 20.The information processing and conversion device 2 includes a power supply 10, a frequency converter 11, a control controller 12. The control controller 12, in turn, includes an information input unit from an actuator 13, a data exchange bus 14, a central processor 15, a storage device 16, which includes the operational information storage unit 17, the permanent information storage unit 18. The control controller 12 also includes a local control and indication unit 19 and a transmission unit to the communication channel 20.

Автономное устройство сбора и хранения данных 8 включает блок связи с каналом связи 21, шину обмена данными устройства сбора и хранения информации 22, центральный процессор устройства сбора и хранения информации 23, блок хранения данных 24, блок сбора и хранения оперативной информации 25.A stand-alone data collection and storage device 8 includes a communication unit with a communication channel 21, a data exchange bus of an information collection and storage device 22, a central processor of an information collection and storage device 23, a data storage unit 24, a data collection and storage unit 25.

Назначение устройств и блоков.Appointment of devices and blocks.

Исполнительным механизмом 1 является насосная установка, а устройство обработки и преобразования информации 2 осуществляет управление работой исполнительного механизма 1 путем выбора оптимальной частоты вращения исполнительного механизма 1 в соответствии с заданным алгоритмом управления.The actuator 1 is a pumping unit, and the information processing and conversion device 2 controls the operation of the actuator 1 by selecting the optimal speed of the actuator 1 in accordance with a given control algorithm.

Частотный преобразователь 11 кроме функции преобразования трехфазного напряжения от трехфазной сети 9 частотой 50 герц в трехфазное напряжение, необходимой частоты в диапазоне от 0 до 70 герц, является также и средством измерения всех необходимых параметров, характеризующих работу установки. В частности, к ним относятся напряжение, ток, момент на валу двигателя, выходная частота, потребляемая мощность и другие. Все измерения производятся в режиме реального времени и доступны для считывания как на блоке местного управления и индикации 19 для обслуживаемого данным устройством обработки и преобразования информации 2 данного исполнительного механизма 1, так и на автономных устройствах управления 5, а также на устройствах визуализации данных 6 и мобильных устройствах связи 7, на удаленном доступе, на которых можно получить информацию от любого из «n» исполнительных механизмов 1.The frequency converter 11 in addition to the function of converting a three-phase voltage from a three-phase network 9 with a frequency of 50 hertz to a three-phase voltage, the required frequency in the range from 0 to 70 hertz, is also a means of measuring all the necessary parameters characterizing the operation of the installation. In particular, these include voltage, current, torque on the motor shaft, output frequency, power consumption, and others. All measurements are made in real time and are available for reading both on the local control unit and display 19 for the data processing and conversion unit 2 of this actuator 1, as well as on stand-alone control devices 5, as well as on data visualization devices 6 and mobile communication devices 7, on remote access, on which information can be obtained from any of the "n" actuators 1.

Контроллер управления 12, являясь составной частью устройства обработки и преобразования информации 2, управляет работой частотного преобразователя 11 в соответствии с заданным алгоритмом изменения частоты вращения исполнительного механизма 1 и организует информационный поток данных как на все блоки контроллера управления 12, так и через канал связи 4, в качестве которого используют интернет, передает информацию на устройства удаленного доступа: автономное устройство сбора и хранения данных 8, мобильное устройство связи 7, устройство визуализации данных 6, автономное устройство управления 5.The control controller 12, being an integral part of the information processing and conversion device 2, controls the operation of the frequency converter 11 in accordance with a predetermined algorithm for changing the rotation speed of the actuator 1 and organizes the information data stream both to all blocks of the control controller 12 and through the communication channel 4, which is used as the Internet, transmits information to remote access devices: autonomous data collection and storage device 8, mobile communication device 7, visa device data analysis 6, stand-alone control device 5.

Центральный процессор 15 организует взаимодействие между всеми блоками контроллера управления 12 через шину обмена данными 14.The Central processor 15 organizes the interaction between all the blocks of the control controller 12 through the data bus 14.

Блок хранения оперативной информации 17 предназначен для временного хранения данных, поступающих от исполнительного механизма 1, хранения заданных параметров и уставок-алгоритмов работы, необходимых для управления частотным преобразователем 11.The operational information storage unit 17 is intended for temporary storage of data received from the actuator 1, storage of predetermined parameters and settings-operation algorithms necessary for controlling the frequency converter 11.

Блок хранения постоянной информации 18 содержит память программ для реализации алгоритма функционирования устройства обработки и преобразования информации 2.The permanent information storage unit 18 contains program memory for implementing the algorithm of the operation of the information processing and conversion device 2.

Блок ввода информации от исполнительного механизма 13 поддерживает непрерывный обмен данными между контроллером управления 12 и частотным преобразователем 11, принимая текущие параметры и передавая команды и уставки.The information input unit from the actuator 13 supports continuous data exchange between the control controller 12 and the frequency converter 11, taking the current parameters and transmitting commands and settings.

Блок местного управления и индикации 19 предназначен для выдачи команд управления частотным преобразователем 11 и изменения его параметров и уставок.The local control and indication unit 19 is intended for issuing control commands to the frequency converter 11 and changing its parameters and settings.

Блок передачи информации на канал связи 20 через канал связи 4 - интернет - организует поток данных на устройства удаленного доступа: автономное устройство сбора и хранения данных 8, мобильное устройство связи 7, устройство визуализации данных 6, автономное устройство управления 5.The information transfer unit to the communication channel 20 through the communication channel 4 - the Internet - organizes the data flow to the remote access devices: autonomous data collection and storage device 8, mobile communication device 7, data visualization device 6, autonomous control device 5.

Автономное устройство сбора и хранения данных 8 предназначено для приема потока данных от устройства обработки и преобразования информации 2 и ведения баз данных по каждому исполнительному механизму 1, а именно по каждой насосной установке. Автономное устройство сбора и хранения данных 8 включает центральный процессор устройства сбора и хранения информации 23, блок хранения данных 24, блок сбора и хранения оперативной информации 25, блок связи с каналом связи 21, объединенные шиной обмена данными устройства сбора и хранения данных 22.Autonomous device for collecting and storing data 8 is designed to receive a data stream from a device for processing and converting information 2 and maintaining databases for each actuator 1, namely for each pump installation. Autonomous device for collecting and storing data 8 includes a central processor of the device for collecting and storing information 23, a data storage unit 24, a unit for collecting and storing operational information 25, a communication unit with a communication channel 21, connected by a data bus of the data collecting and storage device 22.

Устройство визуализации данных 6 предназначено для представления данных о работе того или иного исполнительного механизма 1 (насосной установки) в удобной для оператора форме, обычно в виде графиков, позволяя оператору быстро проанализировать характер изменений в работе исполнительного механизма 1 и, при необходимости, принять соответствующие меры.The data visualization device 6 is designed to present data on the operation of a particular actuator 1 (pump unit) in a form convenient for the operator, usually in the form of graphs, allowing the operator to quickly analyze the nature of changes in the operation of the actuator 1 and, if necessary, take appropriate measures .

Мобильное устройство связи 7 предназначено для приема коротких сообщений о необходимости оперативного вмешательства в работу системы.Mobile communication device 7 is designed to receive short messages about the need for operational intervention in the operation of the system.

В каждом устройстве обработки и преобразования информации выход трехфазной цепи 9 связан со входом блока питания 10 и входом частотного преобразователя 11, вход-выход блока питания 10 связан с первым входом-выходом частотного преобразователя 11, второй вход-выход которого связан с исполнительным механизмом 1, а третий вход-выход частотного преобразователя 11 связан с первым входом-выходом блока ввода информации от исполнительного механизма 13 контроллера управления 12, своим вторым входом-выходом блок ввода информации от исполнительного механизма 13 связан с шиной обмена данными 14, с которой также связаны своими входами-выходами центральный процессор, блок местного управления и индикации 19, запоминающее устройство 16 входом-выходом блока хранения оперативной информации 17, входом-выходом блока хранения постоянной информации 18, а также своим первым входом-выходом связан блок передачи информации на канал связи 20, второй вход-выход которого связан через приемопередающую антенну 3 с каналом связи 4, с которым, в свою очередь, связаны своими входами-выходами как минимум одно автономное устройство управления 5, как минимум одно устройство визуализации данных 6, как минимум одно мобильное устройство связи 7, а также автономное устройство сбора и хранения данных 8, в котором с каналом связи 4 связан первый вход выход блока связи с каналом связи 21, второй вход-выход которого связан с шиной обмена данными устройства сбора и хранения информации 22, которая, в свою очередь, связана с входами-выходами центрального процессора устройства сбора и хранения информации 23, блоком хранения данных 24, блоком сбора и хранения оперативной информации 25.In each device for processing and converting information, the output of the three-phase circuit 9 is connected to the input of the power supply 10 and the input of the frequency converter 11, the input-output of the power supply 10 is connected to the first input-output of the frequency converter 11, the second input-output of which is connected to the actuator 1, and the third input-output of the frequency converter 11 is connected to the first input-output of the information input unit from the actuator 13 of the control controller 12, its second input-output unit input information from the executive fur ISMA 13 is connected to the data exchange bus 14, to which the central processor, the local control and indication unit 19, the memory 16, the input-output of the operational information storage unit 17, the input-output of the permanent information storage unit 18, and also a unit for transmitting information to a communication channel 20 is connected by its first input-output, the second input-output of which is connected through a transceiver antenna 3 to a communication channel 4, with which at least one autonomous device is connected with its input-output e control device 5, at least one data visualization device 6, at least one mobile communication device 7, as well as an autonomous data collection and storage device 8, in which the first input is connected to the communication channel 4, the output of the communication unit with the communication channel 21, the second input -the output of which is connected to the data exchange bus of the information collection and storage device 22, which, in turn, is connected to the inputs and outputs of the central processor of the information collection and storage device 23, data storage unit 24, operational information collection and storage unit rmatsii 25.

Способ информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени заключается в сборе первичной информации от «n» исполнительных механизмов 1, обработке и преобразовании полученной информации соответствующим каждому исполнительному механизму 1 устройством обработки и преобразования информации 2, при этом информацию на каждое устройство обработки и преобразования информации 2 от соответствующего ему исполнительного механизма 1 передают сначала на частотный преобразователь 11, а затем на блок ввода информации от исполнительного механизма13 контроллера управления 12, содержащего также центральный процессор 15, блок местного управления и индикации 19, запоминающее устройство 16 с входящими в него блоком хранения оперативной информации 17 и блоком хранения постоянной информации 18, блок передачи информации на канал связи 20 и шину обмена данными 14. После получения информации блоком местного управления и индикации 19 от исполнительного механизма 1 через частотный преобразователь 1, блок ввода информации от исполнительного механизма 13, центральный процессор 15 и шину обмена данными 14 и обработки ее, блок местного управления и индикации 19 вырабатывает управляющие воздействия на исполнительный механизм 1, и через шину обмена данными 14, центральный процессор 15, блок ввода информации от исполнительного механизма 13, частотный преобразователь 11 осуществляют необходимые воздействия на исполнительный механизм 1, при этом хранение оперативной информации производят блоком хранения оперативной информации 17, а хранение постоянной информации осуществляют блоком хранения постоянной информации 18.The method of real-time information support and management of oil production consists in collecting primary information from “n” actuators 1, processing and converting the received information to each executive mechanism 1, information processing and conversion device 2, and information to each information processing and conversion device 2 from the corresponding actuator 1 is transmitted first to the frequency converter 11, and then to the information input unit from the actuator 13 of the control controller 12, which also contains a central processor 15, a local control and indication unit 19, a memory 16 with a unit for storing operational information 17 and a unit for storing permanent information 18, a unit for transmitting information to the communication channel 20 and the data exchange bus 14 After information is received by the local control and indication unit 19 from the actuator 1 through the frequency converter 1, the information input unit from the actuator 13, the central process p 15 and the data exchange bus 14 and its processing, the local control and indication unit 19 generates control actions on the actuator 1, and through the data exchange bus 14, the central processor 15, the information input unit from the actuator 13, the frequency converter 11 carry out the necessary actions the actuator 1, while the storage of operational information is performed by the storage unit of operational information 17, and the storage of permanent information is carried out by the storage unit of permanent information 18.

Дополнительный контроль за работой каждого из «n» исполнительных механизмов 1 осуществляют посредством как минимум одного мобильного устройства связи 7 и как минимум одного устройства визуализации данных 6, находящихся на удаленном доступе, которые связаны с устройством обработки и преобразования информации 2 через канал связи 4, кроме того, дополнительно вводят автономное устройство сбора и хранения данных 8, сигнал на которое поступает через блок связи с каналом связи 21 и через шину обмена данными устройства сбора и хранения информации 22 на центральный процессор устройства сбора и хранения информации 23, на блок хранения данных 24, блок сбора и хранения оперативной информации 25.Additional control over the operation of each of the "n" actuators 1 is carried out by means of at least one mobile communication device 7 and at least one data visualization device 6 located at remote access, which are connected to the information processing and conversion device 2 through communication channel 4, except In addition, an autonomous data acquisition and storage device 8 is additionally introduced, the signal to which is supplied through a communication unit with a communication channel 21 and via a data exchange bus of an information collection and storage device 22 to the Central processor of the device for collecting and storing information 23, to the data storage unit 24, the unit for collecting and storing operational information 25.

Управление также осуществляют на удаленном доступе автономным устройством управления путем передачи информации через блок передачи информации на канал связи 20, через приемопередающую антенну 3, находящуюся на каждом из «n» устройств обработки и преобразования информации 2, далее через канал связи 4, например интернет, на автономное устройство управления 5, где производят обработку данных, после чего вырабатывают управляющие воздействия на исполнительный механизм 1.The control is also carried out remotely by an autonomous control device by transmitting information through an information transmission unit to a communication channel 20, via a transceiver antenna 3 located on each of the “n” information processing and conversion devices 2, then through a communication channel 4, for example, the Internet, autonomous control device 5, where the data are processed, and then control actions on the actuator 1 are generated.

Описание работы мобильного комплекса.Description of the mobile complex.

Каждое из «n» устройств обработки и преобразования информации 2 циклически с заданным периодом передает данные о своем состоянии, состоянии частотного привода 11 и все параметры, характеризующие работу исполнительного механизма 1 - насосной установки. При этом центральный процессор 15 контроллера управления 12 посылает сигнал через шину обмена данными 14 и блок ввода информации от исполнительного механизма 13 в частотный привод 11 на запрос текущих данных. Частотный привод 11 посылает ответный сигнал, содержащий текущие данные, которые через блок ввода информации от исполнительного механизма 13, шину обмена данными 14 поступает в блок хранения оперативной информации 17. Далее сигнал из блока хранения оперативной информации 17 через шину обмена данными 14, блок передачи информации на канал связи 20, приемопередающую антенну 3, канал связи 4 поступает в блок сбора и хранения оперативной информации 25 и блок хранения данных 24 через блок связи с каналом связи 21 и шину обмена данными устройства сбора и хранения информации 22 устройства сбора и хранения данных 8. В необходимых случаях центральный процессор устройства сбора и хранения информации 23 посылает сигнал на мобильные устройства связи 7 через блок связи с каналом связи 21 и канал связи 4, в виде сообщений, когда требуется оперативное вмешательство, например остановка исполнительного механизма 1 (погружного насоса).Each of the "n" devices for processing and converting information 2 cyclically with a predetermined period transmits data about its state, the state of the frequency drive 11 and all parameters characterizing the operation of the actuator 1 - pump installation. In this case, the central processor 15 of the control controller 12 sends a signal via the data exchange bus 14 and the information input unit from the actuator 13 to the frequency drive 11 to request current data. The frequency drive 11 sends a response signal containing current data, which through the information input unit from the actuator 13, the data exchange bus 14 enters the online information storage unit 17. Next, the signal from the online information storage unit 17 through the data exchange bus 14, the information transfer unit on the communication channel 20, the transceiver antenna 3, the communication channel 4 enters the unit for collecting and storing operational information 25 and the data storage unit 24 through the communication unit with the communication channel 21 and the data exchange bus of the collecting and information 22 of the data collection and storage device 8. If necessary, the central processor of the information collection and storage device 23 sends a signal to mobile communication devices 7 through a communication unit with communication channel 21 and communication channel 4, in the form of messages when surgical intervention is required, for example stopping the actuator 1 (submersible pump).

Устройство визуализации данных 6 предназначено для наблюдения за работой исполнительного механизма 1 (погружного насоса), отражает все параметры, характеризующие работу исполнительного механизма 1 (погружного насоса). Это ток, напряжение, частота, момент на валу двигателя исполнительного механизма 1 (погружного насоса), уровень жидкости над погружным насосом, дебит, давление на забое скважины в месте нахождения погружного насоса, температура пласта, температура двигателя исполнительного механизма 1 (погружного насоса) и другие.The data visualization device 6 is designed to monitor the operation of the actuator 1 (submersible pump), reflects all the parameters characterizing the operation of the actuator 1 (submersible pump). These are current, voltage, frequency, moment on the motor shaft of the actuator 1 (submersible pump), fluid level above the submersible pump, flow rate, bottom hole pressure at the location of the submersible pump, reservoir temperature, engine temperature of the actuator 1 (submersible pump) and others.

Данные могут быть представлены как в реальном времени, так и за любой заданный промежуток времени. Для запроса необходимых данных оператор с устройства визуализации данных 6 выбирает необходимый номер из «n» номеров исполнительного механизма 1 и, соответственно, устройства обработки и преобразования информации 2, входящих в автоматизированную систему информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени, затем посылает сигнал и необходимый временной интервал для анализа данных, через канал связи 4, приемопередающую антенну 3, блок передачи информации на канал связи 20 в центральный процессор 15 устройства обработки и преобразования информации 2. Центральный процессор 15 дешифрует сигнал, на основе имеющихся данных, хранящихся в блоке хранения оперативной информации 17 и блоке хранения постоянной информации 18, с которыми сообщается через шину обмена данными 14, затем формирует ответный сигнал и отправляет обратно на устройство визуализации данных 6 через блок передачи информации на канал связи 20, приемопередающую антенну 3, через канал связи 4.Data can be presented both in real time and for any given period of time. To request the necessary data, the operator from the data visualization device 6 selects the necessary number from the “n” numbers of the actuator 1 and, accordingly, the information processing and conversion device 2 included in the real-time automated information support and oil production control system, then sends a signal and the necessary time interval for data analysis, through the communication channel 4, the transceiver antenna 3, the information transmission unit on the communication channel 20 to the central processor 15 of the device processing and converting information 2. The central processor 15 decrypts the signal, based on the available data stored in the operational information storage unit 17 and the permanent information storage unit 18, which are communicated via the data exchange bus 14, then generates a response signal and sends it back to the visualization device data 6 through the information transfer unit to the communication channel 20, the transceiver antenna 3, through the communication channel 4.

Автономное устройство управления 5, предназначенное для удаленного управления исполнительным механизмом 1, удаленного изменения параметров и уставок исполнительного механизма 1, позволяет оператору получить доступ к любому из «n» устройств обработки и преобразования информации 2 и соответствующему исполнительному механизму 1 в любое время из любой географической точки в зоне действия канала связи 4, а именно сети интернет. Оператор при необходимости изменения уставок и параметров работы исполнительного механизма 1 задает в автономном устройстве управления: на каком устройстве обработки и преобразования информации 2 и какие именно параметры должны быть изменены, автономное устройство управления 5 отправляет сигнал через канал связи 4, приемопередающую антенну 3, блок передачи информации на канал связи 20, шину обмена данными 14 в центральный процессор 15 контроллера управления 12. Центральный процессор 15 посылает сигнал в блок хранения оперативной информации 17 через шину обмена данными 14 для изменения параметров управления, также при необходимости посылает сигнал в частотный привод 11 через блок ввода информации от исполнительного механизма 13 для изменения уставок.A standalone control device 5, designed to remotely control the actuator 1, remotely change the parameters and settings of the actuator 1, allows the operator to access any of the “n” information processing and conversion devices 2 and the corresponding actuator 1 at any time from any geographical location in the coverage area of communication channel 4, namely the Internet. The operator, if it is necessary to change the settings and operating parameters of the actuator 1, sets in the stand-alone control device: on which information processing and conversion device 2 and which parameters should be changed, the stand-alone control device 5 sends a signal through communication channel 4, transceiver antenna 3, transmission unit information to the communication channel 20, the data bus 14 to the Central processor 15 of the control controller 12. The Central processor 15 sends a signal to the storage unit operational information 1 7 through the data exchange bus 14 to change the control parameters, also, if necessary, sends a signal to the frequency drive 11 through the input unit from the actuator 13 to change the settings.

После выполнения команды на изменение уставок и параметров центральный процессор 15 отправляет на автономное устройство управления 5 через канал связи 4 сигнал о подтверждении выполнения операции.After executing the command to change the settings and parameters, the central processor 15 sends to the stand-alone control device 5 through the communication channel 4 a signal confirming the completion of the operation.

Кроме того, оператор визуально контролирует изменяемые параметры в реальном времени на автономном устройстве управления 5.In addition, the operator visually monitors the variable parameters in real time on a stand-alone control device 5.

Преимущества заявленного способа и устройства.The advantages of the claimed method and device.

Применение заявленного способа и устройства при добыче нефти на месторождениях, имеющих механизированный фонд скважин, позволяет получить значительный экономический эффект вследствие следующих обстоятельств.The use of the claimed method and device for oil production in fields having a mechanized well stock allows a significant economic effect due to the following circumstances.

Комплекс функционирует по безлюдной технологии, то есть уменьшается количество обслуживающего персонала.The complex operates on uninhabited technology, that is, the number of staff is reduced.

Уменьшается время простоя оборудования вследствие более быстрого реагирования на аварийные ситуации на основе объективной информации, получаемой в реальном масштабе времени.Equipment downtime is reduced due to a faster response to emergencies based on objective information obtained in real time.

Оптимальные режимы работы по каждой скважине подбираются и анализируются квалифицированным персоналом, имеющим доступ к устройствам обработки и преобразования информации из любой географической точки, имеющей связь через интернет, то есть нет необходимости находиться непосредственно на месторождении.The optimal operating conditions for each well are selected and analyzed by qualified personnel who have access to information processing and conversion devices from any geographical point that has an Internet connection, that is, there is no need to be directly at the field.

Дает возможность проводить исследования работы на скважинах с удаленных рабочих мест.It makes it possible to conduct work research on wells from remote workstations.

На основе полученных данных от каждой скважины (исполнительного механизма) за длительный период эксплуатации обеспечивается возможность анализа работы всего месторождения в целом и перспектив его дальнейшей эксплуатации.Based on the data obtained from each well (actuator) for a long period of operation, it is possible to analyze the operation of the entire field as a whole and the prospects for its further operation.

Сокращается время на обустройство новых месторождений, так как устройства обработки и преобразования информации являются независимыми от географического положения автономных мобильных устройств.The time for arranging new fields is reduced, since the devices for processing and converting information are independent of the geographical location of autonomous mobile devices.

Получаемая информация от автономных мобильных устройств заявленной системы является объективной и не подвержена влиянию человеческого фактора.The information received from the autonomous mobile devices of the claimed system is objective and not subject to the influence of the human factor.

Частотный преобразователь 11 может быть любого типа, оснащенный средствами измерения и вычисления необходимых параметров, таких как частота, ток, момент на валу двигателя, потребляемая мощность и другие. Например, частотный преобразователь фирмы ABB ACS800-1 f7b42.aspx?productLanguaqe=us&countrv=RUThe frequency converter 11 may be of any type, equipped with means for measuring and calculating the necessary parameters, such as frequency, current, torque on the motor shaft, power consumption, and others. For example, the frequency converter from ABB ACS800-1 f7b42.aspx? ProductLanguaqe = us & countrv = RU

Контроллер управления 12 может быть любого типа, оснащенный средствами связи через интернет, например Simatic S7-200 с центральным процессором CPU226 o&nodeid0=10805245&lanq=en&siteid=cseus&aktprim=0&extranet=standard&viewreg=WW&objid=10805150&treeLanq=en,The control controller 12 can be of any type equipped with means of communication via the Internet, for example, Simatic S7-200 with a central processor CPU226 o & nodeid0 = 10805245 & lanq = en & siteid = cseus & aktprim = 0 & extranet = standard & viewreg = WW & objid = 10805150 & treeLanq = en,

оснащенный модемом GSM/GPRS Modem MD720-3, с приемопередающей антенной ANT794-MR o&nodeid0=10805245&lanq=en&siteid=cseus&aktprim=0&extranet=standard&viewreq=WW&objid=24283725&treeLanq=enequipped with a GSM / GPRS modem Modem MD720-3, with an ANT794-MR o & nodeid0 = 10805245 & lanq = en & siteid = cseus & aktprim = 0 & extranet = standard & viewreq = WW & objid = 24283725 & treeLanq = en

Автономное устройство управления 5 - это любое компьютерное устройство, оснащенное средствами связи с интернетом, дисплеем и клавиатурой.Standalone control device 5 is any computer device equipped with means of communication with the Internet, a display and a keyboard.

Устройство визуализации данных 6 - любое компьютерное устройство, оснащенное средствами связи с интернетом и имеющее средства для графического отображения информации.Data visualization device 6 - any computer device equipped with means of communication with the Internet and having means for graphically displaying information.

Мобильное устройство связи 6 - устройство приема текстовых сообщений, имеющее связь с системой интернет, например сотовый телефон.Mobile communication device 6 - a device for receiving text messages that is connected to the Internet system, such as a cell phone.

Блок местного управления и индикации 19 - любой IBM совместимый компьютер, имеющий связь с интернетом и оснащенный дисковой памятью для долговременного хранения данных.Local control and indication unit 19 - any IBM compatible computer with Internet connection and equipped with disk memory for long-term data storage.

Все перечисленное подтверждает промышленную применимость заявленных способа и устройства.All of the above confirms the industrial applicability of the claimed method and device.

Техническая задача данного заявленного изобретения, а именно создание надежного способа информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени и автоматизированной системы для осуществления этого способа, которые обеспечат непрерывный мониторинг с получением достоверной информации в реальном масштабе времени в любой заданный момент времени, с возможностью своевременного обнаружения отклонений от заданных режимов работы любого из «n» подключенных к заявленной автоматизированной системе исполнительных механизмов, а также с возможностью выбора оптимальных режимов работы исполнительных механизмов как в месте расположения этих исполнительных механизмов и устройств обработки и преобразования информации, а также в любой географической точке, где может быть обеспечена мобильная связь на устройствах, которые могут быть подключены на основании заявляемого изобретения как мобильные устройства связи, устройства визуализации данных, и возможностью управления работой исполнительных механизмов, выполнена.The technical task of this claimed invention, namely the creation of a reliable method of information support and oil production management in real time and an automated system for implementing this method, which will provide continuous monitoring with reliable information in real time at any given point in time, with the possibility of timely detection deviations from the specified operating modes of any of the "n" connected to the claimed automated system of executive mechanisms, as well as with the ability to select the optimal operating modes of actuators both at the location of these actuators and devices for processing and converting information, as well as at any geographical point where mobile communication can be provided on devices that can be connected based on the claimed invention as mobile communication devices, data visualization devices, and the ability to control the operation of actuators, is implemented.

Также обеспечено надежное хранение данных, поступающих от каждого исполнительного механизма и, соответственно, каждого устройства обработки и преобразования информации за все время эксплуатации, за счет их полного дублирования автономным устройством сбора и хранения данных.Reliable storage of data coming from each actuator and, accordingly, each device for processing and converting information for the entire period of operation, due to their complete duplication by an autonomous data collection and storage device, is also provided.

Перечень позицийList of items

Исполнительный механизм 1Actuator 1

Устройство обработки и преобразования информации 2Device for processing and converting information 2

Приемопередающая антенна 3Transmitter Antenna 3

Канал связи 4Communication channel 4

Автономное устройство управления 5Standalone control device 5

Устройство визуализации данных 6Data Visualizer 6

Мобильное устройство связи 7Mobile communication device 7

Автономное устройство сбора и хранения данных 8Standalone data acquisition and storage device 8

Трехфазная питающая сеть 9Three Phase Power Supply 9

Блок питания 10Power Supply 10

Частотный преобразователь 11Frequency Converter 11

Контроллер управления 12Control controller 12

Блок ввода информации от исполнительного механизма 13The input unit information from the actuator 13

Шина обмена данными 14Communication Bus 14

Центральный процессор 15Central Processing Unit 15

Запоминающее устройство 16Mass storage device 16

Блок хранения оперативной информации 17The operational information storage unit 17

Блок хранения постоянной информации 18Permanent information storage unit 18

Блок местного управления и индикации 19Local control and indication unit 19

Блок передачи информации на канал связи 20Block for transmitting information to communication channel 20

Блок связи с каналом связи 21The communication unit with the communication channel 21

Шина обмена данными устройства сбора и хранения информации 22Data exchange bus for data collection and storage device 22

Центральный процессор устройства сбора и хранения информации 23The Central processor of the device for collecting and storing information 23

Блок хранения данных 24Storage Unit 24

Блок сбора хранения оперативной информации 25The unit for collecting operational information storage 25

Claims (3)

1. Способ информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени, заключающийся в сборе первичной информации от «n» исполнительных механизмов, обработке и преобразовании ее соответствующим каждому исполнительному механизму устройством обработки и преобразования информации, передаче полученной информации через блок передачи информации на канал связи, далее через канал связи на автономное устройство управления, при этом каждое устройство обработки и преобразования информации содержит блок ввода информации от исполнительного механизма к центральному процессору, центральный процессор, посредством которого осуществляют обработку и преобразование информации, блок передачи информации на канал связи,
отличающийся тем, что
информацию на каждое устройство обработки и преобразования информации от соответствующего ему исполнительного механизма передают сначала на частотный преобразователь, а затем на блок ввода информации от исполнительного механизма, при этом в каждое устройство обработки и преобразования информации дополнительно вводят запоминающее устройство, с помощью которого осуществляют хранение оперативной и постоянной информации, состоящее из блока хранения оперативной информации и блока хранения постоянной информации, питание осуществляют через блок питания от трехфазной сети, а управление исполнительными механизмами осуществляют как автономным устройством управления, находящимся на удаленном доступе, соединенным с устройством обработки и преобразования информации через канал связи, так и устройством обработки и преобразования информации непосредственно, путем ввода дополнительно в устройство обработки и преобразования информации блока местного управления и индикации после получения ими через шину обмена данными информации от центрального процессора и исполнительного механизма через блок ввода информации от исполнительного механизма и частотный преобразователь, при этом путем обработки информации, поступающей на блок местного управления и индикации, вырабатывают управляющие воздействия и через шину обмена данными, центральный процессор, блок ввода информации от исполнительного механизма, частотный преобразователь осуществляют необходимые воздействия на исполнительный механизм, а дополнительный контроль за работой исполнительных механизмов осуществляют посредством как минимум одного мобильного устройства связи и как минимум одного устройства визуализации данных, находящихся на удаленном доступе, которые связаны с устройством обработки и преобразования информации через канал связи, кроме того, дополнительно вводят автономное устройство сбора и хранения данных, сигнал на которое поступает через блок связи с каналом связи и через шину обмена данными устройства сбора и хранения информации на центральный процессор устройства сбора и хранения информации, на блок хранения данных, блок сбора и хранения оперативной информации.1. A method of real-time information support and management of oil production, which consists in collecting primary information from "n" actuators, processing and converting it to the information processing and conversion device corresponding to each actuator, transmitting the received information through the information transfer unit to the communication channel, further, through a communication channel to an autonomous control device, wherein each information processing and conversion device contains an information input unit from an actuator to a central processor, a central processor by which information is processed and converted, a unit for transmitting information to a communication channel,
characterized in that
information for each device for processing and converting information from the corresponding actuator is first transferred to the frequency converter, and then to the information input unit from the actuator, while a memory device is additionally introduced into each information processing and conversion device, with which operational and permanent information, consisting of a unit for storing operational information and a unit for storing constant information, the power supply through a power supply from a three-phase network, and actuators are controlled by an autonomous remote access control device connected to the information processing and conversion device via the communication channel, and information processing and conversion device directly by additionally entering the processing and conversion device information of the local control and indication unit after they receive information via the data exchange bus from the central processor and the executor control mechanism through the information input unit from the actuator and the frequency converter, while by processing the information supplied to the local control and indication unit, control actions are generated and, via the data exchange bus, the central processor, the information input unit from the actuator, the frequency converter impact on the actuator, and additional control over the operation of the actuators is carried out through at least one mobi of a communication device and at least one device for visualizing data that is remotely accessible, which are connected to a device for processing and converting information through a communication channel, in addition, an autonomous data collection and storage device is introduced, the signal to which is transmitted through a communication unit with a communication channel and through the data exchange bus of the device for collecting and storing information to the central processor of the device for collecting and storing information, to the data storage unit, the data collection and storage unit . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что устройства, расположенные на удаленном доступе, а именно устройство визуализации данных, мобильное устройство связи, автономное устройство управления, автономное устройство сбора и хранения информации, получают информацию от любого из «n» исполнительных механизмов и, соответственно, от любого из «n» устройств обработки и преобразования информации.2. The method according to claim 1, characterized in that the devices located on a remote access, namely, a data visualization device, a mobile communication device, an autonomous control device, an autonomous information collection and storage device, receive information from any of the "n" actuators and, accordingly, from any of the "n" devices for processing and converting information. 3. Автоматизированная система информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени, содержащая «n» исполнительных механизмов, «n» устройств обработки и преобразования информации, соответствующих каждому исполнительному механизму, блок передачи информации на канал связи, канал связи, автономное устройство управления, при этом каждое устройство обработки и преобразования информации содержит блок ввода информации от исполнительного механизма к центральному процессору, центральный процессор, блок передачи информации на канал связи,
отличающаяся тем, что
система дополнительно содержит как минимум одно устройство визуализации данных, как минимум одно мобильное устройство связи, автономное устройство сбора и хранения данных, расположенные на удаленном доступе и связанные с каждым из «n» устройств обработки и преобразования информации через канал связи, при этом каждое из «n» устройств обработки и преобразования информации состоит из, частотного преобразователя, блока питания и контроллера управления, который, в свою очередь, содержит блок ввода информации от исполнительного механизма, центральный процессор, запоминающее устройство, состоящее, в свою очередь, из блока хранения оперативной информации и блока хранения постоянной информации, блок местного управления и индикации, а также шину обмена данными и блок передачи информации на канал связи, при этом автономное устройство сбора и хранения данных, расположенное на удаленном доступе, содержит блок сбора и хранения оперативной информации, центральный процессор устройства сбора и хранения информации, блок хранения данных, шину обмена данными устройства сбора и хранения информации, блок связи с каналом связи, при этом в каждом устройстве обработки и преобразования информации выход трехфазной цепи связан со входом блока питания и входом частотного преобразователя, вход-выход блока питания связан с первым входом-выходом частотного преобразователя, второй вход-выход которого связан с исполнительным механизмом, а третий вход-выход частотного преобразователя связан с первым входом-выходом блока ввода информации от исполнительного механизма контроллера управления, своим вторым входом-выходом блок ввода информации от исполнительного механизма связан с шиной обмена данными, с которой также связаны своими входами-выходами центральный процессор, блок местного управления и индикации, запоминающее устройство входом-выходом блока хранения оперативной информации, входом-выходом блока хранения постоянной информации, а также своим первым входом-выходом связан блок передачи информации на канал связи, второй вход-выход которого связан через приемопередающую антенну с каналом связи, с которым, в свою очередь, связаны своими входами-выходами как минимум одно автономное устройство управления, как минимум одно устройство визуализации данных, как минимум одно мобильное устройство связи, а также автономное устройство сбора и хранения данных, в котором с каналом связи связан первый вход-выход блока связи с каналом связи, второй вход-выход которого связан с шиной обмена данными устройства сбора и хранения информации, которая, в свою очередь, связана с входами-выходами центрального процессора устройства сбора и хранения информации, блоком хранения данных, блоком сбора и хранения оперативной информации 3. An automated real-time information support and management system for oil production, containing “n” actuators, “n” information processing and conversion devices corresponding to each actuator, an information transfer unit to a communication channel, a communication channel, an autonomous control device, this, each device for processing and converting information contains a block for inputting information from the actuator to the central processor, a central processor, a transmission unit information on the communication channel,
characterized in that
the system further comprises at least one data visualization device, at least one mobile communication device, an autonomous data collection and storage device located at remote access and connected to each of the “n” information processing and conversion devices via the communication channel, each of which n "devices for processing and converting information consists of a frequency converter, a power supply and a control controller, which, in turn, contains a block for inputting information from the actuator, a neutral processor, a memory device, which, in turn, consists of a unit for storing operational information and a unit for storing constant information, a local control and indication unit, as well as a data exchange bus and a unit for transmitting information to a communication channel, while the autonomous data collection and storage device located at the remote access, contains a unit for collecting and storing operational information, a central processor for a device for collecting and storing information, a unit for storing data, a data exchange bus for a device for collecting and storing information, a communication unit with a communication channel, while in each device for processing and converting information, the output of the three-phase circuit is connected to the input of the power supply and the input of the frequency converter, the input-output of the power supply is connected to the first input-output of the frequency converter, the second input-output of which is connected with the actuator, and the third input-output of the frequency converter is connected to the first input-output of the information input unit from the actuator of the control controller, its input / output is the input unit information from the actuator is connected to the data exchange bus, with which the central processor, the local control and indication unit, the input / output unit of the operational information storage unit, the input / output of the permanent information storage unit, as well as its first input are also connected by their inputs / outputs - the output is connected to a unit for transmitting information to a communication channel, the second input-output of which is connected through a transceiver antenna to a communication channel, which, in turn, are connected by their inputs and outputs as at least one autonomous control device, at least one data visualization device, at least one mobile communication device, as well as an autonomous data collection and storage device, in which the first input-output of the communication unit is connected to the communication channel, the second input-output of which connected to the data exchange bus of the device for collecting and storing information, which, in turn, is connected to the inputs and outputs of the central processor of the device for collecting and storing information, a data storage unit, an operation collecting and storage unit more information
RU2012152260/08A 2012-12-05 2012-12-05 Oil production data support and control method in real time and automated system for its implementation RU2541937C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012152260/08A RU2541937C2 (en) 2012-12-05 2012-12-05 Oil production data support and control method in real time and automated system for its implementation
PCT/RU2013/001021 WO2014088460A1 (en) 2012-12-05 2013-11-15 Real-time information support for and control of petroleum extraction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012152260/08A RU2541937C2 (en) 2012-12-05 2012-12-05 Oil production data support and control method in real time and automated system for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012152260A RU2012152260A (en) 2014-06-10
RU2541937C2 true RU2541937C2 (en) 2015-02-20

Family

ID=50883768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012152260/08A RU2541937C2 (en) 2012-12-05 2012-12-05 Oil production data support and control method in real time and automated system for its implementation

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2541937C2 (en)
WO (1) WO2014088460A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2619399C1 (en) * 2015-12-25 2017-05-15 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Сургут" System for controlling operability of automated processing facilities of gas pipeline systems
RU2700756C2 (en) * 2018-03-12 2019-09-19 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" Method of ensuring energy efficiency of main gas transport

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108825171B (en) * 2018-06-27 2024-02-27 秦皇岛美城低碳产业发展有限公司 Local remote dual-purpose pumping unit automatic control equipment based on visual control console
CN111143452A (en) * 2019-12-16 2020-05-12 广州地铁设计研究院股份有限公司 Intelligent conversion system for engineering survey data

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2165642C2 (en) * 1997-05-20 2001-04-20 Самарская Государственная архитектурно-строительная академия (СамГАСА) Computer-aided data management system for monitoring pump-and-pipeline system that functions to handle water and petroleum products
RU76999U1 (en) * 2008-04-30 2008-10-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" CONTROLLER FOR VENTILATION AND WATER SUPPLY SYSTEMS FREQUENCY REGULATION OF THE ELECTRIC DRIVE
EA200800684A1 (en) * 2005-10-07 2008-10-30 Коне Корпорейшн LIFT SYSTEM AND METHOD OF LIFT MANAGEMENT IN THE ELEVATOR SYSTEM
RU79675U1 (en) * 2008-04-23 2009-01-10 Степан Владимирович Зубков DISTRIBUTED CONTROL MEASURING-COMPUTING SYSTEM
RU2348073C2 (en) * 2003-02-25 2009-02-27 Майкрософт Корпорейшн Digital rights management (drm) server registration/subregistration in drm architecture
RU83146U1 (en) * 2009-02-20 2009-05-20 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) FOR BUILDING DISTRIBUTED FAILURE-RESISTANT INFORMATION-MANAGEMENT SYSTEMS

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2165642C2 (en) * 1997-05-20 2001-04-20 Самарская Государственная архитектурно-строительная академия (СамГАСА) Computer-aided data management system for monitoring pump-and-pipeline system that functions to handle water and petroleum products
RU2348073C2 (en) * 2003-02-25 2009-02-27 Майкрософт Корпорейшн Digital rights management (drm) server registration/subregistration in drm architecture
EA200800684A1 (en) * 2005-10-07 2008-10-30 Коне Корпорейшн LIFT SYSTEM AND METHOD OF LIFT MANAGEMENT IN THE ELEVATOR SYSTEM
RU79675U1 (en) * 2008-04-23 2009-01-10 Степан Владимирович Зубков DISTRIBUTED CONTROL MEASURING-COMPUTING SYSTEM
RU76999U1 (en) * 2008-04-30 2008-10-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" CONTROLLER FOR VENTILATION AND WATER SUPPLY SYSTEMS FREQUENCY REGULATION OF THE ELECTRIC DRIVE
RU83146U1 (en) * 2009-02-20 2009-05-20 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) FOR BUILDING DISTRIBUTED FAILURE-RESISTANT INFORMATION-MANAGEMENT SYSTEMS

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Промышленные приводы АББ, ACS800, одиночные приводы, от 0,55 до 5600 кВт", Технический каталог, опубл. 10.10.2008 на 64 страницах, [онлайн], [найдено 17.04.2014], найдено в Интернет: <;URL: http://www.tesli.com/file/catalogue/abb/abb-acs800.pdf, стр. 12, 47-49 . *
Н. ЗУЕВ и др., Разработка контроллера для систем управления электросварочным оборудованием, Компоненты и технологии, N 12, 2007, на 4 страницах, [онлайн], [найдено 17.04.2014], Найдено в Интернет: <;URL: http://www.kit-e.ru/assets/files/pdf/2007_12_124.pdf, стр. 124 –; 127 . *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2619399C1 (en) * 2015-12-25 2017-05-15 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Сургут" System for controlling operability of automated processing facilities of gas pipeline systems
RU2700756C2 (en) * 2018-03-12 2019-09-19 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" Method of ensuring energy efficiency of main gas transport

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014088460A1 (en) 2014-06-12
RU2012152260A (en) 2014-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10088839B2 (en) Method and system for real-time performance degradation advisory for centrifugal compressors
CN109491341B (en) Monitoring and data analysis system for oil field operation equipment
CN101864945B (en) Multi-oil-well continuous metering system based on programmable controller, and metering method thereof
CN109507924B (en) Remote monitoring system for oil field operation equipment
RU2541937C2 (en) Oil production data support and control method in real time and automated system for its implementation
CN103399538A (en) Heterogeneous network communication-based water supply network monitoring and information service system and monitoring method
CN202598126U (en) Automatic LNG (Liquefied Natural Gas) skid-mounting station control system
CN109782712B (en) Thermal generator set control system and method
Laayati et al. Smart energy management: Energy consumption metering, monitoring and prediction for mining industry
Gouthaman et al. Automated urban drinking water supply control and water theft identification system
CN113723834A (en) Intelligent high-order scheduling and operation and maintenance system and method for gas transmission pipe network
CN111061321A (en) CEMS intelligent housekeeper system and management method
CN115049297A (en) Wisdom sewage factory operating system
Hailan et al. Transformation to a smart factory using NodeMCU with Blynk platform
JP2016537729A (en) Method, system, and computer program product for analyzing generation processes and / or process engineering processes and / or process steps in a plant
CN204515513U (en) Lighter hydrocarbons recovery apparatus remote diagnostic management system
RU2619399C1 (en) System for controlling operability of automated processing facilities of gas pipeline systems
Badrun et al. The development of smart irrigation system with IoT, cloud, and Big Data
CN112445169A (en) Energy power equipment management system and method based on industrial Internet of things cloud platform
Mhamdi et al. Methodological approach for the implementation of a remote management system for large-scale irrigation
CN201857951U (en) Multiple oil wells continuous measurement system based on programmable controller
RU129668U1 (en) MOBILE CONTROL MODE OF OPERATION OF SUBMERSIBLE PUMP UNITS IN REAL TIME ON REMOTE ACCESS
CN213302848U (en) Equipment Internet of things system
CN113091824A (en) Equipment health on-line monitoring system
CN207148620U (en) Control system in a kind of LNG gasification station station

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170310

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180627

Effective date: 20181217

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181206