Автоматика УПН (установки подготовки нефти)

Установка подготовки нефти (УПН, ЦПС — центральный пункт сбора) — главный технологический объект нефтедобычи, где сырая нефть доводится до товарного качества. После УПН нефть сдаётся в магистральный нефтепровод через СИКН.

Технологический процесс УПН

Ступень 1 — Сепарация

• Трёхфазные сепараторы разделяют поток на нефть, газ, воду
• Отделяется ~70-90% пластовой воды самотёком
• Газ идёт на компрессорную станцию или факел

Ступень 2 — Отстой и подогрев

• Отстойные резервуары с подогревом до 50-60°C
• Деэмульгаторы ускоряют расслоение (расход 20-100 г на тонну нефти)
• Остаточная вода 5-15%

Ступень 3 — Электродегидратор

• Электростатическое поле (сетки с напряжением 15-30 кВ) ускоряет коалесценцию капель воды
• Температура 70-100°C
• Остаточная вода <0,5-1%

Ступень 4 — Обессоливание

• Промывка пресной водой при 70-100°C
• Повторный электродегидратор
• Остаточное содержание солей <100 мг/л (I группа ГОСТ 51858)

Ступень 5 — Стабилизация

• Удаление лёгких углеводородов (C1-C4) в стабилизационной колонне
• Нефть готова к длительному хранению и транспортировке

Ступень 6 — Товарный учёт (СИКН)

• Коммерческий учёт нефти для сдачи в магистраль
• Проточные расходомеры (Promass кориолисовые), автоматический пробоотбор
• Поверка метрологически значимых устройств

Функции автоматики УПН

Регулирование процессов

• ПИД-регуляторы температуры, давления, уровней, расходов
• Каскадное регулирование температуры/расхода деэмульгатора
• Регулирование напряжения электродегидратора
• Контроль плотности, вязкости, обводнённости нефти

Безопасность

• SIS/ESD — аварийное отключение всех блоков
• F&G — обнаружение пожара и загазованности
• Защита от выброса, перегрева, превышения давлений
• Автоматическое пожаротушение (пена для резервуаров, порошок для электродегидраторов)

Коммерческий учёт (СИКН)

• Автоматический коммерческий учёт сдаваемой нефти
• Формирование электронных актов приёма-сдачи
• Передача данных в АСУ сбыта

Контроллеры и SCADA

• DCS: Yokogawa Centum VP, Honeywell Experion PKS, Emerson DeltaV, ABB 800xA
• SIS: Yokogawa ProSafe-RS, HIMA HIMax, Siemens S7-F
• SCADA: верхний уровень на отдельных серверах с резервированием
• Серверная: 2-4 серверных стойки с источниками бесперебойного питания

Исполнение

• Взрывозащита Ex d IIB T4 для полевых шкафов
• Степень защиты IP66 (полевое исполнение)
• SIL 2-3 для критичных функций безопасности
• Температурный диапазон -50..+60°C

Производительность УПН

• Малые — 100-500 тыс. тонн/год
• Средние — 500-3000 тыс. тонн/год
• Крупные — 3-15 млн. тонн/год
• Крупнейшие (гигантские месторождения) — 20+ млн. тонн/год

Нормативная база

• ГОСТ Р 51858 — Нефть. Общие технические условия (качество товарной нефти)
• ПБ 08-624-03 — Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности
• ГОСТ Р 8.587 — Масса нефти. Методика выполнения измерений (для СИКН)
• МЭК 61511 — Функциональная безопасность для процессной промышленности

РУБИКОН в проектах УПН

Выполняем шкафы автоматики вспомогательных систем УПН: вентиляции операторных, насосных и электродегидраторных блок-боксов, пожарной сигнализации, электроснабжения и АВР. Для шкафов DCS и SIS основной процесс обычно отдаётся вендорам (Yokogawa, Honeywell), но мы интегрируем вспомогательные системы по интерфейсам Modbus TCP, OPC UA.