SU601393A1 - Устройство дл автоматического регулировани производительности кустов газовых скважин - Google Patents

Description

ветствующего максимально допустимой производительности куста скважин. Это значение производительности поддерживает регул тор расхода. При аварийном закрытии одной из скважин куста (например, при срабатывании подземного или устьевого клалана-отсекател ) его 1производительность уменьшаетс , регул тор расхода, воздейству  «а исполнительный механизм, -стремитс  восстановить прежний расход газа. Если возможность работающей скважины куста позвол ет, то исполнительный механизм, приоткрыва  проходное отверстие, восстанавливает прежний расход газа.

Возможны случаи, когда исполнительный механизм полностью открывает проходное отверстие , но прежний расход газа не восстанавливаетс . Однако в обоих случа х производительность работающей скважины возрастает и может достигнуть недопустимых значений , что не предотвращает перепрузку куста скважин при аварийном отключении одной из них и, следовательно, снижает надежность р-аботы устройства.

Цель изобретени  - повыщение надежности работы за счет предотвращени  перегрузки скважин «уста при аварийном отключении одной из них.

Эта цель достигаетс  тем, что устройство дл  автоматического регулировани  производительности кустов газовых скважин снабжено функциональным преобразователем, инерционным звеном, реле переключени  и дополнительным блоком ограничени  сигнала, причем входы основного и дополнительного блоков ограиичени  сигнала соединены с выходом центрального регул тора давлени , а выходы - через реле .переключени  с входом регул тора расхода, при этом выход датчика расхода подключен через функциональный преобразователь и инерционное звено к первому входу регул тора давлени , второй вход которого соединен с выходом датчика давлени , а выход регул тора давлени  подключен к третьему входу реле переключени .

Предлагаемое устройство исключает перегрузку скважин куста при аварийном отключении одной из них и обеспечивает сигнализацию аварийного отключени  скважины, что дает возможность предупредить развитие аварии и уменьщить затр1аты на последующий ремонт и интенсификацию скважин.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема предлагаемого устройства; «а фиг. 2- зависимость между давлением (Р) перед исполнительным механизмом и производительностью (Q) куста скважин.

Устройство содержит установленный на каждом шлейфе :/ куста скважин датчик давлени  2 и релул тор да(влени  3 газа, датчик расхода 4 и регул тор расхода 5 газа, св занный с исполнительным механизмом 6, центральный регул тор давлени  7, установленный на газосборном коллекторе S, основной

и дополнительный блоки 9 и 10 ограничени  сигнала, входы которых соединены с выходом центрального регул тора давлени  7 газа , а выходы - через реле переключени  Л с входом регул тора расхода 5, при этом выход датчика расхода 4 подключен через функциональный преобразователь 12 и инерционное звено 13 к парному входу регул тора давлени  3, второй вход которого соединен с выходом датчика давлени  2, а выход - с третьим входом реле переключени  //.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При нормальной работе куста газовых скважин автоматическое регулирование их производительности осуществл етс  по отклонению давлени  в газосборном коллекторе 8. Центральный регул тор давлени  7 газа, воспринима  отклонение давлени , отрабатывает выходной сигнал, который подаетс  одновременно на вход основного и дополнительного блоков 9 и 10 ограничени  сигнала. Основной блок 9 ограничени  сигнала настроен так, что выходной сигнал центрального регул тора давлени  7 газа повтор етс  на его выхо-де вплоть до значени , соответствующего максимально допустимой производительности куста. Если выходной сигнал центрального регул тора давлени  7 превысит это максимально допустимое значение, на выходе основного блока 9 ограничени  сигнала остаетс  сигнал, значение которого будет соответствовать максимально допустимой производительности куста.

Дополнительный блок 10 ограничени  сигнала настроен так, что на его выходе сигнал не может превысить величину, соответствующую максимально допустимой производительности куста скважин за вычетом максимально допустимой производительности одной скз.ажины.

При нормальной ра.боте куста скважин выходной сигнал блока 9 ограничени  сигнала через один из входов реле переключени  11 поступает на вход регул тора расхода 5. Другой вход реле переключени  11, к которому подведен выходной сигнал дополнительного блока 10 ограничени , при этом закрыт заслонкой.

Таким образом, заданное значение производительности любого куста скважин, поступающее на вход регул тора расхода 5, формируетс  центральным регул тором давлени  7 и, благодар  основному блоку 9 ограничени  сигнала, не может превысить значени , соответствующего максимально допустимой производительности куста скважин. Если производительность соответствующего куста скваж ,ин не равна заданному значению, регул тор расхода 5 воздействует на исполнительный механизм 6, восстанавлива  производительность куста скважин на заданном уровне.

При агварийном отключении скважины максимально допустима  производительность куста уменьшаетс  на величину максимально

долустимор .производительности отключенной скважины. Следовательно, при аварийном отключении величина задающего сигнала, поступающего на вход регул тора расхода 5, должна быть уменьшена. В этом случае не будет перегрузки куста скважин.

Уменьшение задающего сигнала достигаетс  тем, что лрИ от1ключеНИи скважины к регул тору расхода 5 вместо выходного сигнала основного блока 9 ограничени  сигнала подключаетс  выходной сигнал дополнительного блока 10 ограничени  сигнала.

Сигнал переключени  формируетс  датчиком давлени  2, регул тором давлени  3 газа , функциональным преобразователем 1-2 и инерционным звеном 13 и подаетс  на третий вход реле переключени  // во вторую камеру слева. При этом второй вход реле переключени  11 (со стороны выхода основного блока 9 ограиичени  сигнала) закрыт, вследствие чего на выход регул тора расхода 5 через первый вход реле переключени  11 поступает сигнал от дополнительного блока JO ограничени  сигнала. Так как дополнительный блок 10 ограничени  сигнала пропускает от центрального регул тора давлени  7 сигнал, не превышающий величины, соответствующей максимально допустимой производительности куста окважин «при отключенной скважине, то регул тор расхода 5 обеспечивает поддержание производительности куста в пределах допустимых значений.

Дл  ;формиравани  сигнала переключени  используют следующий принцип. При нормальной работе куста скважи  стат ическа  характеристика куста, представл ющ а  собой зависимость между давлением Р перед исполнительным механизмом 6 и производительностью Q куста, имеет вид кривой / (фиг. 2). Если количество работающих скважин в кусте уменьщаетс  (в результате аварийного отключени ), то статическа  характеристика куста скважин смещаетс  вниз и имеет вид кривой 2.

Из приведенных статических характеристик следует, что в обоих случа х каждому значению производительности соответствует определенное значевие давлени . Например, если производительность куста скважин равна QO и все скважины включены, то давление перед исполнительным механизмом 6 должно быть равным РО- Если же давление меньще РО, то следует вывод, что не все скважины куста включены. Таким образом, по отклонению давлени  в шлейфе от величины, определ емой по статической характеристике куста Р f(Q), можно судить о факте отключени  скважины.

Сравнение текущего значени  давлени , измер емого датчиком давлени  2, с требуемым по статической характеристике осуществл етс  регул тором давлени  3. Статическа  характеристика куста скважины реализуетс  функциональным преобразователем 12. При изменении производительности куста скважины выходной сигнал датчика расхода 4 газа измен етс  и функциональный преобразователь 12 в соответствии со статической характеристикой куста скважины преобразует его в сигнал, пропорциональный требуемому значению давлени .

Выходной сигнал функционального преобразовател  12 через инерционное звено 13 подаетс  на вход регул тора давлени  3, в котором он сравниваетс  с сигналом от датчика давлени  2. Если разность этих сигналов не превышает нечувствительности регул тора давлени  3, то сигнал на его выходе равен нулю, правое сопло реле переключени  // при этом открыто и к регул тору расхода 5 подключен основной блок 9 ограничени  сигнала.

При аварийном отключении скважины и любой производительности куста текущее значение давлени  всегда меньше давлени , определенного по статической характеристике куста скважины. Поэтому сигнал от функционального преобразовател  12 будет больше сигнала от датчика давлени  2, и на выходе регул тора давлени  5 по витс  сигнал, равный единице, извеща  об аварийном отключении скважины. При этом второй вход реле переключени  // перекроетс  и откроетс  его первый вход, а на вход регул тора расхода 5 газа будет подключен выход дополнительного блока 10 ограничени  сигнала .

Заданна  производительность куста скважин в этом случае не будет превышать максимально допустимого значени  и, следовательно , скважины не будут перегружены.

Предотвращение перегрузки скважин позвол ет уменьшить число обводных газовых окважин и увеличить объем добычи газа. При этом увеличиваетс  межремонтный период эксплуатации скважин и уменьшаютс  затраты на их капитальный ремонт.

Claims (3)

1.Вод ник П. Ф. «Автоматизаци  управлени  лроцессамн добычи газа, М., «Недра, ;1974.

2.«Автоматика и вычислительна  техника на газовых промыслах за рубежом, сери 

«Газовое дело, М., ВНИИОЭНГ, 1966.

3.Тараненко Б. Ф. «Автоматическое управление у|Стано;вками низкотемпературной сепарации газа, М., ВНИИЭГАЗПРОМ,

1975, с. 39 (прототип).

, CiiS

} CHS.

,C :6-иг 2