Исследование и разработка системы контроля энергоэффективности нефтепромысловых объектов

Изотов, Дмитрий Андреевич Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
В избранное
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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    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
    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
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету