石油和天然气行业的自动化

随着水平钻孔和断裂方法的引入,石油和天然气生产的较小环境足迹具有现在变得有可能。现在,多个井头在限制区域中巩固了多个井头,而不是在广阔的景观中散布几口井。

以这种方式,生产生命周期所需的不同方面(分开设备,井口和储罐存储以及生产监控控制和仪器)都位于地理上孤立的景观中,从而最大程度地减少了生态和物理足迹。2020欧洲杯下注官网

良好的生命周期

最常见的是,在新钻孔的井中,水,油和气体通过井的套管自由地流到了地表,几乎不需要或根本不需要井眼。当液体或气体流量降至称为临界流量的点时,通常在井中设置第二管,称为生产管 - 套管管中的同心管道。

由于生产管的狭窄,流速度高于保留自由流井所需的临界水平。但是,随着时间的流逝,井储层内部的自然压力开始下降。结果,生产减少并遵循建立良好的向下曲线。

液体和油在油管中的积累而随之而来的反压会减速生产,并最终阻止流量。

在此事件发生之前,或者油价上涨时,公司可能会实施一种或多种改进方法来增强生产。这些方法的采样将包括以下内容。

间歇性升降机

主阀完全通过生产管阻止流动,从而使自然压力在某个点足以抵消液体背压。阀门打开后,流量继续,将液体从井眼中升出。流动将继续进行,直到液体的积累导致自然压力再次降低,从而降低流量速率。

柱塞升降机系统

井管底部提供的活塞状柱塞充当下方天然气压力与管子内的液体积聚之间的界面密封。再次,主阀通过管子停止所有流动,直到下面的天然气压力达到足以将柱塞提升到表面的水平。该柱塞带有水和液体油,从而减轻了液体后压力以允许气体流动。

气体喷射

许多方法将气体引入井外的底部。自然压力由气体补充,这有助于将管中的液体和/或柱塞带到表面。

潜水泵

这些单元放置在井的底部,通常由电力供电。它们通过人为地将液体提升到表面来增加气体产量。

带有多个井,共享的处理和存储以及自动化控件的井页。

图1。带有多个井,共享的处理和存储以及自动化控件的井页。

自动化操作

在间歇性和柱塞升降机系统中,工程师可以使用仪器自动化井的操作。

井外和生产管之间的差异由压力发射器跟踪。当条件命令采取这种操作时,集成到控制设备中的控制软件可以自动关闭或打开主阀。井会以改善产量的速度自动循环和关闭。

如上所述,工程师可以进一步扩展仪器功能,以改善WellPad的整个生产。这样的功能可以包括储油罐,相关的分离器,流量和电平发射器,水坑,令人震惊的,燃气管道以及整个井垫或单个井的紧急关闭。

ABB解决方案

ABB Total Flow XRC第四代远程终端单元(RTU)有可能自动化整个WellPad或个人井的操作。

该RTU可以由具有集成的,现场证实的应用程序的运营商或工程师指定,以优化Intermit或柱塞提升井或站点的自动化。另外,用户可以通过编程PLC软件功能块来自定义系统操作。

总流量输入输出(TFIO)模块的选择不仅提供数字,模拟和脉冲IO,还提供通信端口和阀门接口功能。可以通过在主奴隶关系中添加微型控制器板来扩展基本单元。板提供了出色的内存能力和处理速度,并且可以在窗户下工作®CE操作系统。

内置以太网端口允许完整的网络功能。USB主机和设备端口的组合允许数据归档,本地配置和固件升级。此外,前面板显示器可以是简单的LED读数和/或高级人体机器接口(HMI),以显示各种图形格式的WellPad数据。

TotalFlow XRC RTU缩放以适应其他井头,PLC处理功能和IO。新的HMI允许以各种图形格式监视多个井头。Total Flow IO模块在DIN导轨上安装,并与阀门和通信接口。

图2。TotalFlow XRC RTU缩放以适应其他井头,PLC处理功能和IO。新的HMI允许以各种图形格式监视多个井头。Total Flow IO模块在DIN导轨上安装,并与阀门和通信接口。

可以轻松地配置ABB RTU,以确定和控制PAD上的几乎所有功能。基于简单至复杂的算法,RTU根据用户的舒适度打开和关闭井,以改善生产。

当与合适的传感器链接时,RTU计算产生的气体,油和水。它还决定并调节分离器的温度,并跟踪水和油箱水平。在紧急情况下,它关闭了整个Wellpad或单个井。此外,用于测量和控制操作的通信可以是无线的,也可以是直接连接的。通常由太阳能充电和电池提供动力,并且在系统尺寸的情况下,操作可以自主进行多天。

除了这些石油和天然气行业的预设计的升力应用程序外,ABB Total Flow RTU有助于通过通用的IEC-61131 PLC编程工具创建定制的应用程序。

该解决方案支持以下六个工具:

  • 指令列表
  • 功能框图
  • 结构化文本
  • Isagraf流程图
  • 顺序函数图
  • 梯子图

通过这种方式,用户可以根据其特定的编程经验和技能创建自定义应用程序来衡量和自动化操作。

TFIO模块硬件专为ABB RTU设计的配有可使用凤凰触点技术进行现场接线的DIN安装外壳。此外,模块相互连接,以提供所需的接口和电源信号。通常,这些IO模块的容量仅受外壳大小的限制。

ABB Total Flow XRC RTU的模块化和灵活的性质为石油和天然气部门提供完整的定制或预设计解决方案。系统可伸缩性可以完美适应WellPad的改装,增强和升级。

此信息已从ABB测量和分析提供的材料中采购,审查和调整。欧洲杯足球竞彩

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    ABB测量和分析。(2021年1月25日)。石油和天然气行业的自动化。azom。于2021年11月18日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=18436检索。

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    ABB测量和分析。2021。石油和天然气行业的自动化。Azom,2021年11月18日,https://www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=18436。

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