ПК «Космос-Нефть-Газ» разрабатывает технологические блок-модули, арматурные блоки и системы управления для оптимизации процессов добычи и переработки углеводородов. Станции управления СУФА обеспечивают непрерывный контроль и управление работой фонтанной арматуры и интегрируются в общую систему управления месторождением через модули сопряжения на базе SCADA-системы KNG ICS.

В предлагаемой Вашему вниманию статье приводятся технические особенности и результаты испытаний некоторых видов оборудования.

02.04.2018 Инженерная практика №02/2018

Лихачев Дмитрий Игоревич Главный инженер ООО ФПК «Космос-Нефть-Газ»

Компания «Космос-Нефть-Газ» специализируется на проектировании объектов и сооружений химической, нефтехимической, газовой и нефтяной промышленности, обустройстве нефтегазовых месторождений.

Работу компании, основанной в 1994 году, сегодня обеспечивают более 1100 сотрудников. Компания располагает собственными производственным комплексом, инжиниринговым центром, проектным институтом (ООО «Нефтехимпроект «Космос-Нефть-Газ») и сервисным подразделением. Все подразделения расположены в пределах одной производственной площадки технопарка в г. Воронеж, что позволяет выстраивать единую цепочку от проектирования объекта и разработки технологии до изготовления изделия и последующего сопровождения его эксплуатации.

Блочно-модульная конструкция выпускаемого оборудования обеспечивает удобство транспортировки, минимальное время на сборку и введение изделия в эксплуатацию.

Основные типы блок-модулей:

• арматурные блоки подготовки газа для собственных нужд;
• модули автоматизированной технологической обвязки скважины;
• блок-модули газосепараторов с пластинчатыми теплообменниками «газ-газ»;
• насосные блоки перекачки нестабильного газового конденсата;
• блоки подачи химреагентов;
• блоки автономных источников питания.

БЛОК-МОДУЛЬ ГАЗОСЕПАРАТОРОВ С ПЛАСТИНЧАТЫМИ ТЕПЛООБМЕННИКАМИ «ГАЗ-ГАЗ»

Блок-модуль газосепараторов с пластинчатыми теплообменниками «газ-газ», состоящий из 17 отдельных блоков (рис. 1), предназначен для очистки природного газа от жидкости и мехпримесей и может использоваться в установках комплексной подготовки газа на газоконденсатных месторождениях, а также в нефтегазодобывающих и нефтеперерабатывающих отраслях промышленности.

В составе блока находятся два газосепаратора – 20С-1 и 20С-2 производительностью 490-700 м³/ч каждый. Расчетное давление при их эксплуатации составляет 20 МПа, предельная концентрация жидкости – 0,015 г/м³, мехпримесей – 0,005 г/м³. Газосепараторы могут работать при температуре от -60 до +70°С, потери давления составляют 0,019 МПа.

Площадь поверхности пластинчатого теплообменника составляет 270 м², расчетное давление 20 МПа, перепад давления – 0,005 МПа, диапазон температур для использования – от -60 до +100°С.

В состав газосепаратора включены входное устройство, завихритель, прямоточные циклоны, фильтр-коалесцер и сетчатый каплеуловитель (рис. 2).

В расчетах внутренних устройств аппаратов используются модель турбулентности RAMS SST и модель сдвиговых сил Shiller Naumann.

МОДИФИКАЦИИ СТАНЦИЙ УПРАВЛЕНИЯ ФОНТАННОЙ АРМАТУРОЙ СУФА

Компания «Космос-Нефть-Газ» разработала более 30 модификаций СУФА как моноблочного исполнения для эксплуатации в тяжелых погодных условиях (СУФА4.01), так и блочного исполнения для эксплуатации на морских платформах (СУФА77).

В частности, СУФА77 была поставлена на морскую ледостойкую стационарную платформу ЛСП-1 нефтегазоконденсатного месторождения имени Владимира Филановского в Каспийском море. На этом месторождении СУ управляет 18 скважинами, восемь из которых эксплуатационные, две – водонагнетательные, одна – газонагнетательная и семь – резервных.

СУФА77 оснащена гидравлической силовой установкой (HPU) (рис. 3), включающей емкость с гидравлической жидкостью, насосное оборудование, гидроаккумуляторы, необходимую пусковую и регулирующую арматуру, гидравлический предохранительный контур, модуль контроля возгораний и аварийных выключений. Также в состав СУ входят модули управления скважинами различных типов, блок питания и связи и главный модуль управления. Собственное ПО и удобный интерфейс на локальном пульте управления позволяют эксплуатировать станцию как в автоматическом дистанционном режиме, так и в локальном ручном режиме.

СТАНЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ФОНТАННОЙ АРМАТУРОЙ СУФА3ЭГП

Данная станция применяется на Астраханском ГКМ с высоким содержанием сероводорода (до 28%). СУФА3ЭГП предназначена для управления подземным клапаном-отсекателем (ПКО) с гидравлическим приводом, стволовой задвижкой (СЗ) с пневматическим приводом и боковой задвижкой (БЗ) с пневматическим приводом (рис. 4, 5).

Контроллер в составе СУ принимает сигналы от всех датчиков, анализирует и передает их на верхний уровень. В случае аварийной ситуации и обрыва соединения с главным пультом управления на УКПГ станция автоматически переходит в локальный автоматический режим и самостоятельно принимает решение о работе станции.

Все скважины на месторождении объединены в одну интеллектуальную сеть, что позволяет контролировать и регулировать работу каждой скважины для обеспечения оптимального режима работы всего месторождения (рис. 6, 7).

ПЛАТФОРМА KNG ICS

Все программное обеспечение разрабатывается на базе платформы KNG ICS.

Платформа сертифицирована по уровню безопасности SIL3, что упрощает общую сертификацию системы управления. В платформе реализована возможность генерировать лицензии для потребителей, и поэтому она относится к числу систем, открытых для собственной разработки. KNG ICS совместима с большинством периферийных устройств, не связана ни с каким производителем программируемых логических контроллеров (ПЛК) и может поддерживать до 10 млн точек данных. KNG ICS охватывает широкие области в комплексе автоматизации (рис. 8).

В заключение хотелось бы отметить, что для успешного изготовления сложного технологического оборудования требуется самое тесное взаимодействие с заказчиком и технологами еще на стадии проектирования изделия.