ОАО «Газпром автоматизация» приняло участие в проекте разработки АТК на принципах малолюдных технологий на объектах филиала «Муравленковскнефть» ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз»

21.03.2011
Участие ОАО «Газпром автоматизация» в проекте разработки АТК на принципах малолюдных технологий на объектах филиала «Муравленковскнефть» ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз»

В последнее время в ОАО «Газпром» одним из передовых направлений повышения эффективности разработки газовых и нефтегазоконденсатных месторождений является внедрение на промысловых объектах автоматизированных технологических комплексов (АТК) на принципах малолюдных технологий. Реализация данного направления позволяет снизить роль человеческого фактора в процессе управления технологическими процессами, а также ведет к снижению эксплуатационных затрат, обеспечивая при этом высокие показатели надежности, экологической и промышленной безопасности.

С целью реализации данного направления в ноябре 2008 года под руководством члена Правления, начальника Департамента добыче газа, газового конденсата, нефти ОАО «Газпром» В.Г. Подюка и начальника Департамента автоматизации систем управления технологическими процессами ОАО «Газпром» Н.Ф. Столяра было проведено совещание с участием руководителей и специалистов дочерних обществ ОАО «Газпром» по вопросу создания АТК добычи газа, основанных на принципах малолюдных технологий (протокол ОАО «Газпром» №03/0700-177 от 06.11.2008г.).

При внедрении малолюдных технологий на объектах добычи газа особое место отводится технической и функциональной реализации систем автоматизации, так как именно они должны обеспечить выполнение наиболее ответственных задач, решаемых обслуживаемым и эксплуатирующим персоналом.

Для отработки наиболее эффективных технических решений и рациональных методов построения АТК добычи газа на принципах малолюдных технологий, был определен пилотный проект «Обустройство Муровленковского газового месторождения». Разработчиком АСУ ТП Муравленковского ГНМ определена ОАО «Газпром автоматизация».

Муравленковское газонефтяное месторождение – далее МГНМ, расположено  в Пуровском районе Ямало-Ненецкого автономного округа Тюменской области.

В состав месторождения входят следующие объекты автоматизации:

•     4 куста газовых скважин (КГС) по 5 скважин в каждом;
•     газосборная сеть (ГСС), включающая 4 контрольных пункта (КП);
•     установка предварительной подготовки газа к транспорту (УППГ);
•     межпромысловый газопровод (МПГ) протяженностью 86 км, включающий 5 КП;
•     узел приема очистных устройств (УПОУ);
•     узел запуска очистных устройств (УЗОУ);
•     газоизмерительная станция (ГИС) на границе УКПГ Комсомольского ГМ.

Сеноманский газ от кустов газовых скважин (КГС) по внутрипромысловым газосборным трубопроводам поступает на УППГ и далее по межпромысловому газопроводу через ГИС подается на Комсомолький газовый промысел для дальнейшей подготовки.

Основная особенность проекта «Обустройство Муровленковского газового месторождения» заключается в значительном удалении (до 86 км) объектов автоматизации (КГС, УППГ, УЗОУ, МПГ) от основного пункта управления, размещаемого на УКПГ Комсомольского ГМ. Это привело к необходимости реализации управления удаленными технологическими объектами в автоматическом режиме без постоянного присутствия обслуживающего и эксплуатирующего персонала.

В результате проведенной работы по автоматизации Муравленковского ГНМ специалистами ОАО «Газпром автоматизация» были сформулированы и реализованы следующие основные принципы малолюдных технологий:

•     обеспечение уровней безопасности и надежности АТК, позволяющих снизить количество обслуживающего персонала в штате объекта автоматизации;
•     обеспечение степени автоматизации объекта, необходимой для минимизации эксплуатационного персонала с реализацией удаленного управления объектом.

В составе интегрированной АСУ ТП Муравленковского ГНМ специалистами ОАО «Газпром автоматизация» были реализованы следующие системы:

•     АСУ ТП МГНМ, включающая в свой состав САУ КГС, КП ГСС и КП МПГ – выполнены на базе программно-технического комплекса Simatic PCS7 фирмы Siemens;
•     выделенная система противоаварийной защиты (СПАЗ) для обеспечения промышленной безопасности – реализована на выделенных резервированных программно-технических средствах SIMATIC S7;
•     система пожарной сигнализации и контроля загазованности по предельной концентрации взрывоопасной смеси – реализована на базе резервированных контроллеров SIMATIC S7-400Н;
•     комплексом инженерно–технических средств охраны (видеонаблюдение, периметральная сигнализация) для осуществления контроля и своевременное предупреждение несанкционированного доступа и противоправных действий на площадках Муравленковского ГП.

Кроме разработки структурных и технических решений по автоматизации Муравленковского ГНМ потребовалась также разработка алгоритмического обеспечения, обеспечивающего комплексное управление технологическими объектами промысла. Для обеспечения стабильной и согласованной работы объектов Муравленковского ГНМ совместно с Комсомольским ГП специалистами ОАО «Газпром автоматизация» были разработаны и реализованы алгоритмы оптимального адаптивного регулирования режимами работы КГС, которые учитывают специфические особенности функционирования скважин и позволяют системе самостоятельно подстраиваться к изменяющимся характеристикам объекта управления.

В процессе разработки САР КГС были решены две оптимизационные задачи. Во-первых, было снижено количество включений исполнительных устройств за счет введения в структуру САР временного квантователя. Во-вторых – разработан алгоритм адаптации настроечных параметров регулятора к изменяющимся характеристикам КГС.

За счет введения временного квантователя удалось, во-первых, реализовать синхронизацию подачи управляющих команд на исполнительные устройства и, тем самым, снизить процесс «раскачивания» системы, а, во-вторых, снизить количество включений и отключений исполнительных устройств и, тем самым, увеличить ресурс исполнительного устройства.

Реализация адаптивных алгоритмов управления позволила избавиться от необходимости проведения периодических перенастроек системы регулирования при изменениях характеристик КГС.

Введенная в эксплуатацию в 2010 г. адаптивная система автоматического регулирования КГС позволила существенно улучшить стабильность поддержания заданных показателей функционирования скважин.

Таким образом, в результате проделанной работы по созданию АТК добычи газа на принципах малолюдных технологий удалось обеспечить стабильную работу Муравленковского промысла в автоматическом режиме и исключить необходимость постоянного присутствие обслуживающего персонала на УППГ. Присутствие персонала необходимо только на период пуска, ремонта и планового обслуживания оборудования. В целом в результате проделанной работы вместо плановых 33 человек на МГНМ создано только девять рабочих мест.

В настоящее время Муравленковский ГНП введен в опытно-промышленную эксплуатацию. На нем проводится практическая апробация сформированных принципов «малолюдных технологий» и технических решений по автоматизации. Использованные в процессе создания АСУ ТП Муравленковского ГНМ технические решения планируется тиражировать и оттачивать на аналогичных объектах добычи и промысловой подготовки газа.