Номер по Госреестру СИ: 51058-12
51058-12 Системы измерительные установок штанговых глубинных насосов
(WellSim)
Назначение средства измерений:
Системы измерительные установок штанговых глубинных насосов «WellSim» (далее
- Системы) предназначены для измерений объема сырой нефти, добываемой из нефтяных скважин, оборудованных штанговыми глубинными насосами, автоматического управления работой скважины.
Программное обеспечение
ПО Систем представляет собой проект «NaftamatikaWeb», разработанный в среде графического программирования «LabView 2011».
Структурно проект состоит из следующих основных модулей:
- модуль Check License Key, обеспечивающий проверку наличия у пользователей лицензии;
- модуль Main Log and Init, обеспечивающий ввод данных из файлов и инициализацию остальных модулей проекта;
- модуль Queue Monitoring, обеспечивающий показ очередей;
- модуль DMA FIFO Read, обеспечивающий буферизацию и согласованную передачу данных;
- модуль RT FIFO Read and Scaling; обеспечивающий чтение данных, реализующий различные функции с очередями;
- модуль Processing, обеспечивающий проведение расчетов согласно вычислительным алгоритмам, построение динамограмм и т.п., относится к метрологически значимой части ПО Систем;
- модуль Control and Malfunctions, обеспечивающий управление и слежение за неисправностями;
- модуль ELAM ModBus, управляющий различными потоками данных;
- модуль Modbus Reg and Update, обеспечивающий работу систем по протоколу Modbus;
- модуль Settings, обеспечивающий настройки управления с помощью интерфейса пользователя ;
- модуль GUI, обеспечивающий взаимосвязь между пользователем и программой ;
- модуль DB Logging, обеспечивающий запись различных системных файлов и логов ;
- модуль Running Time, обеспечивающий визуализацию времени работы ШГН;
- модуль Main Close and Deinit, обеспечивающий корректное завершение очередей и операций с данными;
- модуль Stop, обеспечивающий одновременное закрытие всех программ и подпрограмм.
Таблица 1: Идентификационные данные метрологически значимой части ПО
Наименование ПО |
Идентификационное наименование ПО |
Идентификационный номер версии ПО |
Цифровой идентификатор ПО |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
NaftamatikaWeb |
Processing.vi |
2.1.0 |
5d567da23117649f1a 9c8317d793022a |
MD5 |
ПО Систем содержит средства обнаружения, обозначения и устранения сбоев и искаже-
ний:
-
- автоматический контроль целостности метрологически значимой части ПО;
-
- ведение журнала событий и тревог;
-
- разграничение прав доступа пользователей с помощью системы паролей.
Защита ПО Систем от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типананосится на титульный лист руководства по эксплуатации Системы типографским способом.
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в руководстве по эксплуатации «Системы измерительные установок штанговых глубинных насосов «WellSim». Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам измерительным установок штанговых глубинных насосов «WellSim»-
1. ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения»;
-
2. ГОСТ Р 8.615-2005 «ГСИ. Измерения количества извлекаемых из недр нефти и нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования»;
-
3. Технические условия НАФТ.421415.001ТУ.
Поверка
Поверкаосуществляется по документу МП 51058-12 «ГСИ. Системы измерительные установок штанговых глубинных насосов «WellSim». Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ОП ГНМЦ ОАО «Нефтеавтоматика» в г. Казань.
Основное поверочное оборудование:
- эталонная измерительная установка с диапазоном измерений объема сырой нефти от 2 до 200 м3/сутки и пределом допускаемой относительной погрешности измерений объема сырой нефти не более ±1,0%.
Испытательный центр
Государственный центр испытаний средств измерений Обособленное подразделение Головной научный метрологический центр ОАО «Нефтеавтоматика» в г. Казань, номер регистрации в Государственном реестре средств измерений - № 30141 - 10 от 01.03.2010 г .420029, РТ, г. Казань, ул. Журналистов, д.2а;
Тел/факс: (843) 295-30-47; 295-30-96;
E-mail: gnmc@nefteavtomatika.ru
Принцип действия Систем основан на измерении нагрузки на полированном штоке штангового глубинного насоса (далее - ШГН) и ускорения полированного штока ШГН. Сигналы с датчиков силы и ускорения поступают на входы контроллера NI SB-RIO 9642 XT. Контроллер NI SB-RIO 9642 XT под управлением заложенного в него программного обеспечения (далее - ПО) производит двойное интегрирование сигнала от датчика ускорения, вычисляет положение полированного штока ШГН и строит поверхностную динамограмму ШГН. Далее на основе предварительно введенных в контроллер параметров скважины (плотность нефти, плотность пластовой воды, влагосодержание сырой нефти, газовый фактор, глубина спуска ШГН и.т.д.) и полученной динамограммы рассчитывается наполнение насоса, давление на приеме насоса, а также объем сырой нефти. Выходные данные передаются по сети Ethernet (протокол ModBus) со скважины в системы более высокого уровня (в том числе на персональные компьютеры АРМ операторов). Также контроллер NI SB-RIO 9642 XT по команде, принятой с АРМ оператора, может формировать управляющие воздействия на оборудование скважины, тем самым устанавливая режим ее работы.
Конструктивно Системы выполнены в виде металлического корпуса, внутри которого размещен контроллер NI SB-RIO 9642 XT, блоки питания, концентратор Ethernet. Комбинированный датчик нагрузки и ускорения представляет собой герметичный корпус, установленный на полированном штоке ШГН и соединенный с контроллером NI SB-RIO 9642 XT посредством кабельных линий связи.
В состав Систем входят следующие основные блоки:
-
- контроллер NI SB-RIO 9642 XT;
-
- комбинированный датчик нагрузки и ускорения;
-
- блоки питания MeanWell DR-15-24 MW, MeanWell DR-100-12 MW;
-
- устройства коммутации и защиты.
Системы обеспечивают выполнение следующих функций:
-
- автоматизированное измерение объема сырой нефти за отчетный период, расчет прогнозируемого суточного дебита скважины, давления на приеме насоса;
-
- хранение истории изменения регистрируемых Системой параметров в архиве;
-
- построение динамограмм, графиков изменения нагрузки, скорости, положения полированного штока, давления на приеме насоса во временной шкале;
-
- управление режимами работы скважины;
-
- аварийное отключение оборудования по уставкам защиты (пределы нагрузок по динамограмме);
-
- двусторонний обмен данными с системами верхнего уровня, представление технологической и системной информации на дисплеях мониторов АРМ оператора;
-
- разграничение прав доступа различных групп пользователей с помощью системы паролей.
Таблица 2: Метрологические характеристики Систем
Диапазон измерений объема сырой нефти, м3/сутки |
от 2 до 200; |
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема сырой нефти, % |
± 2,0. |
Таблица 3: Условия эксплуатации Систем
Рабочая среда |
сырая нефть; |
Объемная доля воды в сырой нефти, % |
от 0 до 98; |
Диапазон температуры окружающей среды, °С |
от -40 до +55; |
Диапазон относительной влажности окружающей среды, % |
от 10 до 90. |
Масса, кг, не более |
11. |
Габаритные размеры, мм, не более: | |
основного металлического корпуса |
760х310х640; |
герметичного корпуса комбинированного датчика нагрузки и ускорения |
115х65х55. |
Срок службы, лет, не менее |
10. |