УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для осуществления контроля и управления нефтегазопромысловым оборудованием.
Известно устройство, содержащее управляемый блок питания, микропроцессор, включающий аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, датчики устьевых параметров, коммутатор сигналов датчиков, блок энергонезависимой памяти, радиомодем, блок нониуса, один вход которого соединен с выходом коммутатора, другой вход соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход соединен со входом второго аналого-цифрового преобразователя, при этом, микропроцессор обеспечивает контрольную одноразовую передачу параметров в виде SMS-сообщения как по основному телефонному номеру, так и по дополнительному номеру [RU 2378507, С2, E21B 47/00, 10.01.2010].
Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности.
Известно также устройство, содержащее корпус цилиндрической формы, сверху которого находится узел стыковки, в самом корпусе установлены датчики расхода осевого потока и горизонтального потока газа, датчики влажности, давления, шума, температуры, гамма-каротажа, локатора муфт, блок питания и электронные платы, на корпусе установлен центратор, центрирующий само устройство по оси скважины, причем, диаметр корпуса датчика расхода осевого потока газа выполнен больше диаметра корпуса устройства и имеет осевые отверстия входа и выхода газа, на корпусе датчика осевого расхода газа дополнительно установлен юбочный центратор, центрирующий устройство по оси скважины и направляющий основной осевой поток газа, идущий от устья к забою через входные и выходные отверстия корпуса датчика расхода осевого потока, в корпусе устройства выполнены входные и выходные отверстия для датчика расхода горизонтальных потоков газа, расположенные на одном уровне по высоте, и их размеры меньше ширины лопасти датчика расхода горизонтального потока газа и они выполнены со смещением от оси корпуса прибора [RU 2230903, С2, E21B 47/00, 20.06.2004].
Недостатком этого устройства также является относительно узкие функциональные возможности.
Кроме того, известно устройство, содержащее блок управления на базе микроконтроллера и связанные с ним блок GSM-связи для взаимодействия с владельцем охраняемого объекта посредством GSM-связи, GPS-приемник для определения координат охраняемого объекта, блок для проводного подключения периферийных устройств, внутренний источник питания для автономной работы, нагреватель для поддержания работоспособности устройства в условиях пониженных температур, а также соединенный с блоком управления блок для беспроводного подключения периферийных устройств, соединенный с блоком управления и блоком GSM-связи блок активного подавления помех для осуществления связи с владельцем охраняемого объекта в условиях высокого уровня помех, причем, нагреватель для поддержания работоспособности устройства в условиях пониженных температур выполнен в виде соединенного с блоком управления блока адаптивного подогрева [RU 2324231, C1, G08B 13/00, 10.05.2008].
Это устройство также обладает относительно узкими функциональными возможностями.
Помимо указанных выше, известно также устройство, содержащее контроллер, источник питания, радиопередающий узел или модем для обмена информацией и обеспечено связью как минимум с одним датчиком параметров соответствующей нефтяной, и/или газовой, и/или газоконденсатной скважины, при этом, источник питания и подключенные к нему контроллер и элементы радиопередающего узла или модема помещены в корпус, который погружен в грунт полностью или частично, устройство снабжено внешним источником питания, который может быть выполнен в виде солнечной батареи, и/или ветрогенератора, и/или термобатареи. [RU 38485, U1, E21B 47/00, 20.06.2004].
Недостатком этого устройства является относительно узкие функциональные возможности, обусловленные тем, что, устройство выполняет функции только контроля параметров нефтегазодобывающих скважин и не позволяет дистанционно контролировать управлять их функциональным состоянием.
Известно еще одно техническое решение, содержащее контроллер, датчик параметров газосборного пункта, соединенный с контроллером, блок управления оборудованием газосборного пункта, соединенный с контроллером и объединенный с соответствующим датчиком параметров оборудования газосборного пункта в станцию управления оборудованием газосборного пункта [Андреяхин Д. Система автоматизированного управления технологическими процессами газосборного пункта станции подземного хранения газа. СТА 2/2008, с.28-34].
И это техническое решение также обладает относительно узкими функциональными возможностями, поскольку оно выполняет функции контроля и управления оборудованием газосборного пункта, но не позволяет осуществлять это дистанционно на относительно больших расстояниях.
Наиболее близким по технической сущности и числу общих признаков к заявленной полезной модели является устройство, содержащее, по крайней мере, одну станцию управления технологическим объектом, включающую контроллер для контроля и управления технологическим объектом и соединенную с соответствующим технологическим объектом, в состав которого входят датчики и исполнительные механизмы технологического объекта, центральный информационный узел, соединенный, по крайней мере, с одной станцией управления технологическим объектом и с автоматизированным рабочим местом удаленного диспетчера, и оснащенный радиопередающим узлом, выполненным в виде приемопередатчика GSM-связи, для связи, по крайней мере, с одной станцией управления технологическими объектами, а также источники питания для питания входящих в состав устройства функциональных блоков [Дудников В.И др. Автоматизация нефтепромысла: от простого к сложному. Современные технологии автоматизации, №2, 2005, с.36-42] - копия прилагается.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно высокая сложность, обусловленная наличием станций управления технологическим объектом по числу технологических объектов и включающих контроллеры для контроля и управления технологическим объектом, что усложняет устройство, снижает его надежность и повышает расходы на эксплуатацию.
Кроме того, устройство обладает относительно низкой оперативностью, поскольку контроль технологических объектов осуществляется, как указано на с.37 статьи, только по опросу со стороны центрального информационного узла. При этом, информация, например, об отказах оборудования не может быть передана на автоматизированное рабочее место удаленного диспетчера наиболее оперативным способом - в виде SMS-сообщения, поскольку не предусмотрено использование радиопередающего узла для связи с ним.
Требуемый технический результат заключается в упрощении устройства и повышении оперативности контроля и управления.
Требуемый технический результат достигается в устройстве контроля и управления нефтегазопромысловым оборудованием, содержащее объединенные в общую управляющую схему радиопередающий узел, выполненный в виде приемопередатчика GSM-связи, и источник питания, соединенный с цепями питания радиопередающего узла, в общую управляющую схему устройства введен контроллер для управления и контроля группы технологических объектов, и автоматизированное рабочее место удаленного диспетчера, причем технологические объекты группы снабжены датчиками и исполнительными механизмами, электрически связанными с контроллером, при этом, источник питания соединен также с цепями питания контроллера, обеспечивающего постоянный контроль и управление группой технологических объектов, радиопередающий узел выполнен с возможностью обмена SMS - сообщениями между контроллером и автоматизированным рабочим местом удаленного диспетчера, а контроль и управление осуществляется, по меньшей мере, над двумя технологическими объектами.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что автоматизированное рабочее место удаленного диспетчера выполнено в виде мобильного телефона.
На чертеже Фиг.1 представлена функциональная схема устройства контроля и управления нефтегазопромысловым оборудованием для частного случая управления восемью восьми технологическими объектами.
Устройство контроля и управления нефтегазопромысловым оборудованием содержит объединенные в общую управляющую схему радиопередающий узел 1 и источник 2 питания, соединенный с цепями питания радиопередающего узла 1, выполненного в виде приемопередатчика GSM-связи.
Кроме того, устройство контроля и управления нефтегазопромысловым оборудованием содержит объединенные в общую управляющую схему устройства контроллер 3 для управления и контроля группы технологических объектов 4, снабженных датчиками 4 и исполнительными механизмами 5, которые электрически связанными с контроллером 3.
Устройство содержит также объединенное в общую управляющую схему автоматизированное рабочее место 7 удаленного диспетчера, выполненного, например, в виде мобильного телефона, причем, источник 2 питания соединен также с цепями питания контроллера 3, обеспечивающего постоянный контроль и управление группой технологических объектов 4, радиопередающий узел 1 выполнен с возможностью обмена SMS - сообщениями между контроллером 3 и автоматизированным рабочим местом 7 удаленного диспетчера, а контроль и управление осуществляется, по меньшей мере, над двумя технологическими объектами 4.
В качестве радиопередающего узла 1 может быть использован приемопередатчик GSM-связи. Типичным является использования устройства для управления восемью технологическими объектами, в качестве контроллера 3 и радиопередающего узла 1 может быть использовано интеллектуальное управляющее устройство GSM «ГАРДИАН ВМ 8039», а в качестве источника питания 2 - источник бесперебойного питания на 12 В.
Работает устройство контроля и управления нефтегазопромысловым оборудованием следующим образом.
Устройство может использоваться, например, для контроля и управления работой нефтепромыслового электрооборудования, в частности, восемью технологическими объектами (комплектами нефтегазопромыслового оборудования). В простейшем случае на каждом технологическом объекте 4 имеются нормально замкнутые или нормально разомкнутые контакты, например, силового нефтепромыслового электрооборудования. При аварийной остановке силового нефтепромыслового электрооборудования контакты размыкаются (замыкаются) и сигнал об измененном состоянии через контроллер 3 поступает в радиопередающий узел 1, который, в свою очередь, отсылает SMS-сообщение на автоматизированное рабочее место 7 удаленного диспетчера, откуда существует возможность дистанционного управления нефтепромысловым оборудованием посредством SMS-сообщений, например, за счет того, что автоматизированное рабочее место 7 удаленного диспетчера выполнено в виде мобильного телефона.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства, достигается требуемый технический результат, заключающийся в упрощении устройства и повышении оперативности, поскольку используется один контроллер на несколько технологических объектов (скважин), а информация об отказах и других фактах, например, об аварийной остановке силового нефтепромыслового электрооборудования, может быть немедленно (без потери времени на опросы с верхних звеньев контроля и управления) передана наиболее оперативным способом - в виде SMS-сообщения.