Исследование и разработка системы контроля энергоэффективности нефтепромысловых объектов

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Изотов, Дмитрий Андреевич Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В настоящей работе приведены решения по проектированию системы контроля энергоэффективности кустов скважин: разработке автоматизированной системы управления технологическим процессом добычи нефти при помощи УЭЦН, выбору параметров, характеризующих энергоэффективность процесса добычи нефти с УЭЦН, их расчету и визуализации на разработанных экранных формах.
Разработанная система позволяет обеспечивать контроль и анализ энергоэффективности механизированного фонда скважин, оснащенных УЭЦН. Внедрение такой системы на предприятии позволит сократить энергозатраты на технологический процесс добычи нефти и повысить срок эксплуатации насосного оборудования.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 13
1 Техническое задание ……………………………………………………………………….. 14
1.1 Требования к системе контроля энергоэффективности …………………….. 14
1.1.1 Требования к системе в целом ………………………………………………………. 14
1.1.2 Требования к режимам функционирования системы ……………………… 15
1.1.3 Требования к способам и средствам связи для информационного
обмена …………………………………………………………………………………………………….. 16
1.1.4 Требования по сохранности информации при авариях …………………… 16
1.1.5 Требования по возможностям развития и модернизации системы ….. 17
1.2 Требования АСУ ТП кустовой площадки …………………………………………. 18
1.2.1 Цели создания системы …………………………………………………………………. 18
1.2.2 Функции системы …………………………………………………………………………. 19
1.2.3 Состав кустовой площадки ……………………………………………………………. 20
1.2.4 Автоматизируемые функции технологического процесса………………. 21
1.2.5 Требования к обеспечению информационной безопасности…………… 22
2 Основная часть ………………………………………………………………………………… 24
2.1 Системы энергетического менеджмента …………………………………………… 24
2.2 Энергоэффективность нефтегазодобывающих компаний …………………. 27
2.3 Система контроля энергоэффективности ………………………………………….. 28
2.4 Структура системы контроля энергоэффективности …………………………. 29
2.5 Функции подсистем СКЭ …………………………………………………………………. 31
2.5.1 Подсистема сбора …………………………………………………………………………. 31
2.5.2 Подсистема обработки и хранения ………………………………………………… 32
2.5.3 Подсистема прикладных задач ………………………………………………………. 34
2.5.4 Подсистема отображения информации ………………………………………….. 34
2.6 Системы-источники данных …………………………………………………………….. 35
2.7 Разработка АСУ ТП механизированной добычи нефти …………………….. 35
2.7.1 Описание технологического процесса …………………………………………… 35
2.7.2 Выбор архитектуры АС ………………………………………………………………… 37
2.7.3 Разработка структурной схемы АСУ ТП ……………………………………….. 39
2.7.4 Объем автоматизации добывающей скважины с ЭЦН……………………. 40
2.7.5 Функциональные схемы автоматизации ………………………………………… 42
2.7.6 Информационное обеспечение АСУ ТП ………………………………………… 43
2.7.7 Кодирование технологических параметров ……………………………………. 44
2.7.8 Алгоритмы регулирования, технологических защит и блокировок … 44
2.7.9 Обеспечение информационной безопасности ………………………………… 45
2.8 Расчетные данные СКЭ ……………………………………………………………………. 47
2.9 Расчет показателей энергоэффективности ………………………………………… 51
2.9.1 Расчет энергоэффективности УЭЦН ……………………………………………… 53
2.9.2 Алгоритм сигнала «Откачка» и «Накопление» ………………………………. 57
2.10 Дизайн экранных форм …………………………………………………………………. 58
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
………………………………………………………………………………………………………… 65
3.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………… 66
3.1.1 Анализ конкурентных технических решений ………………………………… 66
3.2 Планирование управления научно-техническим проектом ……………….. 68
3.2.1 Иерархическая структура работ проекта ……………………………………….. 68
3.2.2 Контрольные события проекта………………………………………………………. 69
3.2.3 План проекта ………………………………………………………………………………… 70
3.3 Бюджет научного исследования ……………………………………………………….. 72
3.3.1 Расчёт материальных затрат ………………………………………………………….. 73
3.3.2 Основная заработная плата исполнителей темы …………………………….. 74
3.3.3 Дополнительная заработная плата исполнителей темы ………………….. 76
3.3.4 Отчисления во внебюджетные фонды …………………………………………… 77
3.3.5 Накладные расходы ………………………………………………………………………. 77
3.3.6 Формирование бюджета затрат исследовательского проекта …………. 78
3.4 Организационная структура проекта ………………………………………………… 78
3.5 Матрица ответственности ………………………………………………………………… 79
3.6 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования ….. 81
4 Социальная ответственность ……………………………………………………………. 87
4.1 Анализ угроз ……………………………………………………………………………………. 87
4.2 Меры повышения надежности системы ……………………………………………. 88
4.3 Обеспечение информационной безопасности системы ……………………… 91
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 95
Список использованных источников ………………………………………………………… 96
Приложение А …………………………………………………………………………………………. 99
Приложение Б ………………………………………………………………………………………… 116
Приложение В………………………………………………………………………………………… 117
Приложение Г ………………………………………………………………………………………… 118
Приложение Д………………………………………………………………………………………… 119
Приложение Е ………………………………………………………………………………………… 120

Выбор оптимального способа эксплуатации скважины является одной
из основных задач механизированной добычи. Сложность ее решения
заключается во множестве переменных, которые влияют на экономическую
эффективность процесса. И если такие показатели, как наработка на отказ и
межремонтный период, достаточно трудно прогнозируемы, то удельное
энергопотребление поддается объективной оценке с помощью
инструментального контроля, на основе которого можно делать точные
расчеты, определяя экономическую привлекательность различных способов
эксплуатации для конкретных скважинных условий.
В связи со значительным ростом тарифов на электроэнергию
повышение энергоэффективности механизированной добычи нефти стало
одним из приоритетных направлений. Эффективная организация процесса
добычи нефти напрямую связана с достоверностью планирования
производственных показателей.
На сегодняшний день российские компании не предоставляют
полностью готовых к внедрению коммерческих комплексных решений по
мониторингу и анализу механизированного фонда скважин, а решения,
предлагаемые иностранными компаниями, во-первых, очень дороги, а, во-
вторых их интеграция потребовала бы длительного времени и огромных
затрат. К тому же в настоящие время привлечение иностранных подрядчиков
осложнено политической ситуацией.
Целью магистерской диссертации является разработка системы
контроля энергоэффективности для нефтепромысловых объектов и
исследование методики расчета параметров энергоэффективности скважин,
оснащенных УЭЦН.

В результате выполнения выпускной квалификационной работы была
разработана система контроля энергоэффективности для механизированного
фонда скважин, оснащенных УЭЦН. Для этого была разработана
автоматизированная система управления технологическими процессами
кустовых площадок, выбран достаточный для реализации функций системы
контроля энергоэффективности объем автоматизации УЭЦН, выбраны
параметры энергоэффективности и разработаны алгоритмы для их
вычисления, разработаны экранные формы для визуализации показаний
измерений с полевого уровня и расчетных данных системы.
Также было выполнено технико-экономическое обоснование проекта,
рассмотрены вопросы обеспечения безопасности труда и производственной
санитарии и вопросы повышения надежности разработанной системы на
диспетчерском уровне управления АС.
Таким образом, разработанная автоматизированная система позволяет
обеспечить контроль и анализ энергоэффективности механизированного
фонда скважин, оснащенных УЭЦН. Внедрение такой системы в предприятии
позволит сократить энергозатраты на процесс добычи нефти и выявить
наиболее перспективные с точки зрения потенциала добычи нефти и
энергоэффективности производственные объекты.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Исследование и разработка системы контроля энергоэффективности нефтепромысловых объектов»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету