Дипломный проект - Модернизация системы автоматизации добычи нефти на 315 кустовой площадке Ватъёганского месторождения

Целью выпускной квалификационной работы является автоматизация групповой замерной установки Г805 для измерения дебита по нефти и газу нефтяного куста скважин.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Анализ технологических схем нефтяного куста скважин и ГЗУ.
2. Анализ требований к автоматизации, надежности электроснабжения и электроустановкам во взрывоопасных зонах.
3. Разработка функциональной схемы автоматизации ГЗУ.
4. Выбор средств КИПиА технологических параметров, преимущественно Российского производства.
5. Разработка схемы подключения средств КИПиА.

В первом разделе выполнен анализ технологической схемы нефтяного куста скважин и анализ технологической схемы групповой замерной установки. 
Во втором разделе рассмотрены требования к автоматизации, надежности электроснабжения, техническому обеспечении и к электроустановкам во взрывоопасных зонах. 
В третьем разделе рассмотрены особенности электрооборудования групповой замерной установки. 
В четвертом разделе выполнен выбор элементов автоматизации, приведено описание разработанных функциональной схемы автоматизации, электрических принципиальных схем и схем внешних подключений силового шкафа, шкафа КИПиА, шкафа барьеров искрозащиты.

Содержание
Введение 6
1. Назначение и принцип работы автоматической групповой замерной установки 7
1.1 Технологическая схема нефтяного куста скважин 7
1.2 Назначение автоматической групповой замерной установки 12
1.3 Устройство автоматической групповой замерной установки 13
1.4 Принцип работы автоматической групповой замерной установки 16
2. Требования к автоматизации, надежности электроснабжения и техническому обеспечению 20
2.1 Требования к автоматизации технологического процесса 20
2.2 Требования к надежности электроснабжения и электропитанию 22
2.3 Общие требования к техническому обеспечению 26
2.4 Требования к электроустановкам во взрывоопасных зонах 28
3. Электрооборудование для работы групповой замерной установки 31
3.1 Электродвигатели гидропривода ПСМ, кранов и вентиляции 31
3.2 Электронагреватели системы обогрева 34
3.3 Электрические светодиодные светильники 37
3.4 Счетчик расходомер нефти 40
4. Расчет и выбор средств автоматизации 42
4.1 Функциональная схема автоматизации 42
4.2 Выбор датчиков (элементы первого уровня АС) 46
4.3 Выбор средств автоматизации (элементы второго уровня АС) 55
4.4 Схемы принципиальные электрические и внешних подключений 60
4.5 Выбор барьеров искрозащиты 64
4.6 Расчет мощности и выбор блоков питания 67
Заключение 69
Список литературы 70
ПРИЛОЖЕНИЕ А Типовая технологическая схема ГЗУ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Выдержка из ВНТП 3-85

Чертежи проекта:
1. Функциональная схема АГЗУ
2. Обобщенная структура управления АГЗУ
3. Функциональная схема автоматизации ГЗУ
4,5,6,7. Схема электрическая принципиальная ШС на 4 листах
8. Схема электрическая принципиальная шкаф КИПиА
9. Схема внешних подключений

Автоматизированные групповые замерные установки (АГЗУ) предназначены:
- для автоматического измерения дебита жидкости нефтедобывающих скважин;
- для осуществления контроля за работой скважин в нормальном режиме по наличию подачи жидкости;
- блокировке скважин при аварийном состоянии технологического процесса или по команде диспетчера.
АГЗУ устанавливается непосредственно на месторождении в системе сбора нефти и газа. 
По выкидным линиям к АГЗУ поступает сырье от нескольких скважин (в зависимости от конструкции – до 14 скважин). Замер дебита жидкости осуществляется поочередно по каждой скважине. На выходе АГЗУ продукция всех скважин поступает в один трубопровод – «сборный коллектор» и транспортируется на дожимную насосную станцию (ДНС) или непосредственно на объекты подготовки нефти и газа.

Объектом управления системы автоматизации является ГЗУ. Измерительными устройствами ГЗУ являются первичные измерительные устройства (датчики). Исполнительными устройствами ГЗУ являются электродвигатели гидропривода ПСМ, задвижек, вентиляции и электроприборы системы жизнеобеспечения (отопление, освещение). 
Специфика структуры системы автоматизации определяется типом используемой аппаратно-программной платформы и техническими особенностями измерительных и исполнительных устройств. 

Заключение.
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы были решены следующие задачи:
1. Выполнен анализ технологической схемы нефтяного куста скважин и ГЗУ.
2. Выполнен анализ требований к автоматизации, надежности электроснабжения и электроустановкам во взрывоопасных зонах.
3. Разработана функциональная схемы автоматизации ГЗУ.
4. Выбраны средства КИПиА технологических параметров, преимущественно Российского производства.
5. Разработаны схемы электрические принципиальные и схемы внешних подключений для элементов системы автоматизации ГЗУ.
Для приема, распределения электрической энергии и коммутации электрической нагрузки в составе АГЗУ предусмотрен силовой шкаф. Разработана схема электрическая принципиальная и внешних подключений силового шкафа. Выбраны электротехнические устройства силового шкафа. 
Для управления технологическим процессом в составе АГУ предусмотрен шкаф КИПиА. В качестве основного управляющего устройства АГЗУ выбран контроллер Segnetics SMH4 российского производства. 
Элементы автоматизации ГЗУ первого (полевого) уровня выбраны российского производства с учетом требований к размещению во взрывоопасном помещении, значений параметров технологического процесса.
Для обеспечения требований к искробезопасности приподключении датчиков и элементов исполнительных устройств предусмотрен шкаф барьеров искрозащиты. Разработана схема шкафа барьеров искрозащиты и выполнен выбор барьеров искрозащиты российского производства.  
Разработанная система автоматизации ГЗУ обеспечивает выполнение требуемых функций: управления технологическим процессом, сигнализации о параметрах технологического процесса в БМА, передачи информации на верхний уровень системы управления технологическим процессом нефтяного месторождения.