Аннотация

В работе рассматривались варианты организации контролируемых пунктов (КП) телемеханики. Были выбраны КП на солнечных батареях благодаря своей мобильности и простоте установки.

Ключевые слова: автоматизация, телемеханика, обустройство месторождений.
Abstract

The paper considered options for organizing controlled points (CP) of telemechanics. Solar powered CPs were chosen due to their portability and ease of installation.
Keywords: automation, telemechanics, field development.

                  Основное направление развития в современном мире – максимальное внедрение беспроводных систем, исключение действий человека в технологических процессах. Одной из актуальных проблем, с которой сталкиваются многие нефтяные компании, является необходимость контроля параметров на существующих объектах эксплуатации с отсутствием стационарного электроснабжения в районе точек отбора давления. Применение беспроводных датчиков позволяет минимизировать стоимость монтажа, оптимизировать затраты на техническое обслуживание.
Проблема: отсутствие средств автоматизации и диагностики на многих давно существующих объектах и площадках; удаленность объектов, которые трудно обслуживать; рытье траншеи, прокладка кабелей, затраты на строительно-монтажные работы.

                   Решение: применение беспроводных технологий на существующих производственных объектах.
Новизна: беспроводные датчики являются новой волной развития сферы автоматизации. В глобальном масштабе в нефтяной промышленности их применение только начинается и пока недостаточно распространено, поэтому с точки зрения новизны и актуальности проект как нельзя лучше демонстрирует современные проблемы и пути их решения. Впервые на протяженных трубопроводах применяются беспроводные датчики. Цель работы: рассмотрение альтернативных возможностей при автоматизации существующих систем добычи и транспорта нефти. Основной идеей служит переход от стандартных решений к инновационным методам обустройства существующих площадок.
Максимально удобным, быстрым и наименее затратным решением является оснащение существующих трубопроводов беспроводными автономными датчиками давления во взрывобезопасном исполнении. Питаются они от аккумуляторов, а данные передают по радиоканалу.

                   В работе рассматривались варианты организации контролируемых пунктов (КП) телемеханики. Были выбраны КП на солнечных батареях благодаря своей мобильности и простоте установки. Определялись координаты точек, где предполагалась установить беспроводные датчики давления и организовать КП на солнечных батареях. Затем в программе DRRL7 был проведен расчет прохождения радиосигнала между датчиками и КП.
На рынке беспроводных датчиков представлен широкий ассортимент таковых. Основным критериям соответствует датчик отечественного производства СМД (сенсорный модуль давления) Бинар. Структурно выбранный комплекс измерений Бинар состоит из: СМД, МСиС (модуль сбора и связи), БС (базовая станция). В отличие от аналогов комплекс имеет автономный преобразователь частоты, большую дальность связи и большой температурный диапазон. Рассматриваемое оборудование фирмы «Бинар» используется точечно в АО «Самаранефтегаз» на площадном объекте. Сейчас же предлагаемый комплекс оборудования реализован в проекте АО «Самаранефтегаз».
Инновационное решение: сигнал с беспроводного датчика СМД, установленного на трубопроводе, по радиоканалу связи поступает на модуль сбора и связи (который может служить также ретранслятором для близлежащих датчиков и других МСиС), установленный на антенне. Затем сигнал с МСиС по радиоканалу связи передается на БС, которая устанавливается на существующем или проектируемом КП телемеханики.

                   В общем случае (стандартное решение) при обустройстве трубопроводов в точке отбора устанавливается проводной датчик давления. Сигнал с датчика поступает в шкаф КИПиА на контроллер. Затем с помощью оборудования связи по радиоканалу осуществляется передача сигнала в ЦСОИ (Центр сбора обработки информации). Для обеспечения работы шкафа КИПиА и оборудования связи требуется КТП. Для установки КТП необходимо, чтобы в районе обустройства проходила ВЛ, либо может потребоваться ее строительство. А это, несомненно, очень дорого. Таким образом, при исполнении стандартного решения мы территориально ограничены сетью линий электропередач.
На данный момент предлагаемое решение уже реализовано в проекте оснащения напорных и сборных нефтепроводов сроки строительства которого планируются в IV квартале 2020 г. Проект прошел экспертизу промышленной безопасности. Минимальная экономическая эффективность для одного датчика: (Стандартное решение с проводными датчиками, с существующей ВЛ) – (Инновационное решение на базе беспроводных технологий, с проектируемым КП на солнечных батареях) = 1 235 306 р.;

                           Максимальная экономическая эффективность для одного датчика: (Стандартное решение с проводными датчиками, с проектируемой ВЛ) – (Инновационное решение на базе беспроводных технологий, с существующим КП)= 5 249 340 р.
Положительный экономический эффект достигается за счет снижения затрат на строительно-монтажные работы, кабельную продукцию и материалы. При этом весь монтаж осуществляется практически без простоя основных технологических линий, либо с минимальными временными затратами.