Способ выравнивания нагрузок на общие ресурсы группы добывающих скважин при циклическом режиме их работы и устройство сетевого управления

Изобретение относится к области добычи жидких полезных ископаемых, в основном в нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано при глубинно-насосной эксплуатации, в частности, нефтяных скважин. Техническим результатом изобретения является выравнивание нагрузок на общие ресурсы путем удержания числа включенных на откачку скважин в заданных пределах. Для работающих на приток скважин измеряют фактическое текущее время простоя Т_Ф и рассчитывают относительное текущее время простоя, как долю от заданного времени простоя Т_П=Т_Ф/Т_З. Распределяют и ранжируют по убыванию текущие относительные времена простоя скважин, назначают максимальное Mmax и минимальное Mmin допустимые значения текущего числа работающих на откачку скважин. Измеряют количество работающих на откачку в данный момент скважин Мт, сравнивают число работающих на откачку в данный момент скважин Мт с границами поля допуска Mmin и Mmax. При условии Мт<Mmin включают в работу на откачку скважину, которая имеет наибольшее значение текущего относительного времени простоя. При условии Мт=Mmax запрещают включение в работу на откачку скважин, находящихся в режиме простоя. При условии Mmin<Mт<Mmax снимают запрет на включение в работу на откачку нескольких остановленных скважин в соответствии с их «рангом», так, чтобы суммарное число работающих и разрешенных к включению в работу скважин на откачку всегда было равно верхней границе допуска Mmax. Устройство сетевого управления для осуществления способа содержит комплектные устройства по числу скважин в кусте, включающее ключ, блок измерения и блок управления (БУ), и групповое управляющее оборудование, включающее блок информационного обмена (БИО), блок программного управления (БПУ), магистраль, блок вычислителя, таймер, блок регистров, часы реального времени 10. При этом каждый БУ через свой порт ввода-вывода связан с первым портом БИО, который соединен с БПУ, соединенный через магистраль 6 с блоком вычислителя, таймером, блоком регистров и часами реального времени, а через БИО соединен с внешними устройствами. Внешние устройства подключаются ко второму порту БИО. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

1. Область техники.

Изобретение относится к области добычи жидких полезных ископаемых в основном в нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при глубинно-насосной эксплуатации, в частности, нефтяных скважин.

2. Уровень техники.

Известен способ добычи нефти с помощью глубинно-насосной установки, с насосом повышенной производительности и с возможностью периодической остановки двигателя (патент РФ №2061175, МПК 6 Е21В 43/00, 1996).

Известен также принятый за наиболее близкий аналог способ добычи скважинной жидкости (патент РФ №2190087, МПК 7 Е21В 43/00), в котором осуществляют перекачку жидкости в систему нефтесбора насосом, с возможностью его работы в циклическом режиме штатной добычи жидкости, с назначением насосу откачки мощностью П1>>П2 первичного времени простоя Т_З, характеризующего естественный приток, вызванный пластовым давлением, где П1 - номинальная производительность насоса; П2 - ожидаемый дебит жидкости.

Способы ориентированы на оптимизацию работы отдельной скважины при циклическом способе работы оборудования. При таком подходе к оптимизации исходят из того, что скважины куста работают независимо и асинхронно. Насосное оборудование каждой скважины в штатном режиме включается и выключается автономно, вне зависимости от состояния подобного оборудования на других скважинах. Длительности циклов для различных скважин имеют различную величину.

При индивидуальном подходе к оптимизации не учитывается тот факт, что реально скважины существуют не поодиночке, а объединены в территориально сосредоточенные группы (кусты), причем все скважины куста связаны общими для них ресурсами: общей системой электропитания и общей системой сбора нефти, через которую осуществляется перекачка нефти от добывающих скважин.

Работа скважины в циклическом режиме характеризуется импульсной последовательностью состояний «включено-выключено». Независимая асинхронная работа скважин в таком режиме приводит к неравномерной суммарной нагрузке на общие ресурсы. В зависимости от фазовых соотношений между импульсными последовательностями в данный момент времени возможны как частичное, так и полное суммирование нагрузок, а также полное отсутствие нагрузок. В итоге отрицательные последствия асинхронности сводятся к следующим:

1. Пиковые максимальные нагрузки на электросеть могут значительно превышать средние и могут сохраняться в течение достаточно длительного времени. За счет больших пиковых нагрузок повышаются требования к оборудованию электросети. Должны быть назначены соответствующие сечения проводов, габариты и мощность трансформаторов, мощность самой электросети. В итоге при том же среднем потреблении сложность и стоимость оборудования становится более высокой, чем она была бы при равномерном, среднем потреблении, что, в конечном счете, сказывается на себестоимости продукта. Если же мощность сети для пиковых нагрузок недостаточна, то сеть «подсаживается» и не обеспечивает доставку необходимой для работы каждой скважины энергии.

Пиковые нагрузки влияют и на систему нефтесбора, вынуждая предусматривать завышенные диаметры труб, что также повышает себестоимость продукта. Помимо этого возникают ситуации «переполнения» системы, что приводит к временной остановке скважин (по сигналам контактных манометров) для выравнивания нагрузки.

2. Пиковые минимальные нагрузки приводят к последствиям другого рода. Так, например, при одновременной остановке работы всех скважин (полное снятие нагрузки) жидкость из трубопроводов системы нефтесбора (коллектора) уходит. При низких температурах окружающей среды (характерных для нефтедобывающих регионов) это может привести к замораживанию трубопровода в местах скопления воды (в точках понижения рельефа местности), что приводит к остановке работы куста в целом или требует применения специальных средств обогрева.

В итоге эффективность асинхронной работы связанной группы скважин (куста) снижается, соответственно снижается и эффективность работы отдельных скважин.

В то же время отменять асинхронный режим работы куста нежелательно, поскольку для скважин в силу различия их характеристик необходимы индивидуальные циклы и технологические режимы.

В части устройства известно принятое за прототип комплектное устройство («Устройство комплектное ШГС5805 ИЭ» для управления погружными электродвигателями скважинных насосов, технические условия АРЕЖ 656427.001 ТУ, 2004), включающее оборудование одной скважины: ключ, блок измерителя, блок управления.

Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает исключения пиковых нагрузок на общие ресурсы при циклическом режиме и асинхронной работе скважин.

3. Сущность изобретения

3.1. Задача

Техническая задача состоит в исключении пиковых нагрузок на общие ресурсы при циклическом режиме и асинхронной работе группы скважин.

Технический результат заключается в выравнивании нагрузок на общие ресурсы путем удержания числа включенных на откачку скважин в заданных пределах.

3.2. Перечень чертежей

Фиг.1 иллюстрирует цикл работы скважины и параметры цикла.

На фиг.2 и 3 представлен пример состояния группы скважин и возможного варианта отображения состояний на автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера.

Фиг.4-6 иллюстрируют различные ситуации, возникающие в процессе работы куста.

На фиг.7 приведена блок-схема устройства, реализующая предложенный способ, где 1 - ключ; 2 - блок измерителя; 3 - блок управления; 4 - блок информационного обмена; 5 - блок программного управления, 6 - магистраль; 7 - блок вычислителя; 8 - таймер; 9 - блок регистров; 10 - часы реального времени; 11 (Блоки 4-10) - групповое управляющее оборудование; 12, 13...-N (Узел 1 и блоки 2 и 3) - оборудование одной скважины. Число таких узлов равно числу скважин в группе. Силовая электросеть показана жирной линией.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

3.3. Отличительные признаки

Выравнивание нагрузок осуществляют на общие ресурсы группы добывающих скважин, работающих в циклическом режиме.

Для работающих на приток скважин измеряют фактическое текущее время простоя Т_Ф и рассчитывают относительное текущее время простоя как долю от заданного времени простоя Т_П=Т_Ф/Т_З, распределяют и ранжируют по убыванию текущие относительные времена простоя скважин, назначают максимальное Mmax и минимальное Mmin допустимые значения текущего числа работающих на откачку скважин, измеряют количество работающих на откачку в данный момент скважин Мт, сравнивают число работающих на откачку в данный момент скважин Мт с границами поля допуска Mmin и Mmax, при условии Мт<Mmin, включают в работу на откачку скважину, которая имеет наибольшее значение текущего относительного времени простоя, при условии Мт=Mmax, запрещают включение в работу на откачку скважин, находящихся в режиме простоя, при условии Mmin<Мт<Mmax снимают запрет на включение в работу на откачку нескольких остановленных скважин, в соответствии с их «рангом», так, что бы суммарное число работающих и разрешенных к включению в работу скважин на откачку всегда было равно верхней границе допуска Mmax.

При этом величину первичного времени простоя Т_З назначают по времени заполнения затрубного пространства в одном цикле.

Максимальное Mmax и минимальное Mmin допустимое значения числа одновременно работающих скважин назначают так, чтобы они образовывали поле допуска вокруг средней величины нагрузки на ресурсы Мср (Mmax>Mcp>Mmin), при этом значение Мср определяют по формуле:

Мср=С/((П1ср/П2ср)-1)

где С - общее число скважин куста;

П1ср - средняя производительность насосов;

П2ср - ожидаемый средний дебит скважин куста.

Поправка (-1) учитывает тот факт, что в процессе отбора жидкости имеет место и ее приток.

Минимальное значение Mmin устанавливают так, чтобы оно было не менее единицы, а ширину зоны (Mmax-Mmin) подбирают с учетом погрешностей в величинах исходных параметров так, чтобы установленная ширина поля допуска допускала практическую установку реальной величины Мср при разбросе величин значений средних производительностей насосов (П1ср) и средней величины ожидаемого дебита (П2ср), так чтобы величина Mmax была больше величины (Мср)max, а величина Mmin была меньше величины (Mcp)min.

Устройство сетевого управления добычей скважинной жидкости с целью исключения пиковых нагрузок на общие ресурсы при циклическом режиме и асинхронной работе скважин содержит групповое управляющее оборудование, включающее блок информационного обмена 4, блок программного управления 5, магистраль 6, блок вычислителя 7, таймер 8, блок регистров 9, часы реального времени 10. При этом каждый блок управления 3 через свой порт ввода-вывода связан с первым портом блока информационного обмена 4, который соединен с блоком программного управления 5. Блок программного управления 5 через магистраль 6 связан с блоком вычислителя 7, таймером 8, блоком регистров 9 и часами реального времени 10, а через блок информационного обмена 4 соединен с внешними устройствами, внешние устройства подключаются ко второму порту блока информационного обмена 4.

Для каждой скважины по ее индивидуальным характеристикам назначают время простоя Т_З, фиг.1. Время простоя характеризует планируемый уровень заполнения скважины жидкостью. Для каждой неработающей в данный момент скважины измеряют относительное текущее время простоя Т_П, фиг.1 - как долю от заданного (директивного) времени простоя Т_З. Относительное текущее время характеризует степень заполнения скважины на данный момент времени относительно заданного, планируемого уровня.

Текущие результаты измерения по разным скважинам сравнивают и упорядочивают по убыванию. В результате формируют текущий список скважин, упорядоченный по убыванию степени заполнения (первым в списке оказывается скважина с наиболее высокой степенью заполнения). Пример такого списка представлен в виде таблицы на фиг.2.

Текущий список обновляют со скоростью, достаточной для адекватного отображения реального состояния скважин в группе. В итоге текущий список является определенного рода «экраном», позволяющим в каждый данный момент оценить состояние куста. Для контроля состояния текущие данные таблицы передают по каналам связи на автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера. Пример изображения, соответствующего текущему списку, представлен на фиг.3 (в виде гистограммы).

Относительную величину времени простоя используют в данном случае по следующей причине. Различные скважины куста могут иметь различные дебиты и, соответственно, различные заданные времена простоя. Поэтому абсолютное текущее время простоя не характеризует степень заполнения скважины. Скважина, которая простояла дольше, может набрать меньше жидкости, если у нее меньше дебит. В то же время запускать в работу целесообразно именно ту скважину, которая набрала больше жидкости и поэтому готова к более длительной работе.

Одновременно с формированием «экрана» состояния куста измеряют число работающих в данный момент скважин и сравнивают полученное число с граничными значениями заданного поля допуска. В зависимости от результата сравнения возможны следующие ситуации:

1. Число работающих скважин М находится в поле допуска (Ммин<М<Ммах). Такая ситуация - нормальная. Пример графика, отображающего текущие изменения числа работающих скважин во времени для нормального состояния, представлен на фиг.4.

Поскольку скважины циклически включаются и выключаются независимо и асинхронно, число работающих скважин может со временем увеличиваться и уменьшаться. В процессе работы число работающих скважин может достигать верхней или нижней границы допуска.

2. Если в какой-то момент времени число работающих скважин достигло верхней границы допуска (М=Ммах, фиг.5, момент Т8), то в этой ситуации последовательно запрещают запуск всех не работающих в данный момент скважин и ожидают естественного наступления нормального состояния (фиг.5, момент Т9).

Нормальное состояние наступает по мере естественного отключения скважин, которые завершили процесс откачки.

После того, как нормальная ситуация восстановилась (момент Т9, фиг.5), снимают запрет на включение для той скважины, у которой на «экране» состояния зафиксирована максимальная степень заполнения. Если при этом окажется, что одинаковый ранг имеют две или более скважин, то отбирают из них ту скважину, у которой заданный интервал простоя наименьший. Такая скважина «отработает» быстрее и быстрее «освободит место» для других скважин.

Если число работающих скважин далее уменьшается, то последовательно снимают запрет на включение и других скважин, в соответствии с их рангом в «экране» состояния (моменты Т10, Т11, фиг.5).

Для того чтобы гарантированно исключить пиковые нагрузки (М>Ммах), всегда разрешают работу такого числа скважин, которое в сумме с числом уже работающих скважин не превысит верхней границы поля допуска (Ммах). Для примера, приведенного на фиг.5, при общем числе скважин 16 и Ммах=5 в момент Т8 запрещена работа 11 скважин, в момент Т9 - 10 скважин и т.п.

3. Если число работающих скважин достигло нижней границы допуска (М=Ммин, фиг.6, момент Т16), то принудительно включают в работу скважину, являющуюся на данный момент первой в текущем списке, т.е. имеющую наиболее высокую степень заполнения, и разрешают включение в работу группе скважин в соответствии с их рангами в таблице экрана состояний и правилом максимально допустимой суммы.

Для того чтобы исключить мгновенные перегрузки, которые могут возникнуть, если одновременно включатся в работу несколько скважин, разрешение на работу скважинам дают не одновременно, а последовательно во времени, с интервалом, превышающим длительность процессов включения.

Граничные значения поля допуска для числа работающих скважин определяют следующим образом. Для того, чтобы текущая нагрузка на общие ресурсы была близка к средней, близким к среднему значению должно быть и число одновременно работающих скважин (М). Для этого верхнюю и нижнюю границы поля допуска назначают так, чтобы верхняя граница (Ммах) несколько превосходила среднюю величину, а нижняя граница (Ммин) была несколько меньше этой величины. Среднюю величину нагрузки определяют как отношение между средней производительностью насосов и средним дебитом скважин куста. Конкретное значение такой величины (5-6). Таким образом, для приведенных значений (5-6) текущее среднее число одновременно включенных скважин должно составлять 1/5-1/6 от их общего числа. Так, при общем числе скважин 16 среднее число одновременно включенных скважин должно быть равно 3-4.

Соответственно верхняя граница допуска Ммах=5, а нижняя граница Ммин=1.

При таких значениях Ммин и Ммах число работающих скважин будет флюктуировать в поле допуска и создавать близкую к равномерной нагрузку на общие ресурсы.

В результате использования предложения обеспечивают работу связанной группы скважин (куста) без пиковых нагрузок на электросеть и трубопроводы. Исключают также ситуации, в которых возможна остановка работы куста на длительное время, например из-за замерзания участков трубопровода.

В то же время предложение не отменяет режим асинхронной работы скважин. Каждой скважине сохраняют возможность работы по индивидуальной циклограмме, определяемой ее технологическими и геологическими особенностями.

Эффективность способа оценивается отношением пиковой нагрузки к средней. Количественно это отношение общего числа скважин к среднему числу одновременно работающих скважин (для приведенного примера - это 5-6).

Способ реализуется, например, с помощью устройства, в состав которого входят ключ 1, блок измерителя 2, блок управления 3, блок информационного обмена 4, блок программного управления 5, магистраль 6, блок вычислителя 7, таймер 8, блок регистров 9, часы реального времени 10

Первый вход ключа 1 соединен с силовой электросетью, второй вход с первым выходом блока управления 3. Выход ключа 1 связан с шиной питания электропривода насоса и первым входом блока измерителя 2, второй вход которого соединен со вторым выходом блока управления 3. Выход блока измерителя 2 соединен с входом блока управления 3. Каждый блок 3 через свой порт ввода-вывода связан с первым портом блока информационного обмена 4, который соединен с блоком программного управления 5. Блок 5 через магистраль 6 связан с блоком вычислителя 7, таймером 8, блоком регистров 9 и часами реального времени 10, а через блок информационного обмена 4 соединен с внешними устройствами различного назначения. Внешние устройства подключаются ко второму порту блока 4.

Ключ 1 осуществляет коммутацию напряжения силовой сети и обеспечивает включение и выключение питания двигателя привода насосного оборудования по команде от блока сопряжения 3.

Блок измерителя 2 осуществляет контроль состояния привода. Контроль осуществляется путем измерения тока, потребляемого приводом. Блок реализуется с помощью трансформаторов тока, включенных в каждую фазу питающей сети.

Блок управления 3 обеспечивает режим циклической работы скважинного оборудования и ведет информационный обмен с блоком программного управления 5 через блок информационного обмена 4. По результатам обмена проводят коррекцию параметров индивидуального цикла работы скважины.

Блок информационного обмена 4 обеспечивает поочередное взаимодействие с оборудованием скважин (блоком 3 каждой скважины) в режиме разделения времени. Взаимодействует также с внешними абонентами, такими как внешний компьютер, модем и т.п.

Блок программного управления 5 осуществляет организацию и диспетчеризацию рабочих процессов в устройстве.

Магистраль 6 обеспечивает взаимодействие блока программного управления 5 с функциональными блоками - вычислителем 7, таймером 8, блоком регистров 9 и часами 10.

Блок вычислителя 7 осуществляет:

- прием данных от блока управления 3 через блоки 4 и 5, постоянных параметров (уставок) от блока регистров 9 и кодов времени от часов 10;

- фиксацию данных и времени в памяти;

- вычисление текущего числа одновременно работающих скважин и текущего относительного времени простоя Тп для каждой скважины;

- упорядочение значений времен Тп по убыванию;

- формирование и периодическое обновление «экрана» состояния куста - таблицы, содержащей упорядоченную последовательность соотношений Тп - № скважины и текущее число работающих скважин;

- сравнение числа работающих скважин (М) с верхней (Ммах) и нижней (Ммин) границами поля допуска и формирование команд дистанционного управления работой для каждой скважины;

- формирование сообщения о состоянии куста для АРМ диспетчера и передача сообщения по запросу от диспетчера.

Вычислитель 7 работает во взаимодействии с блоком регистров 9, в котором хранятся уставки и результаты вычислений. Обмен данными осуществляется через магистраль 6.

Таймер 8 определяет контрольные интервалы времени для цикла информационного обмена (функции «сторожевого» таймера).

Блок регистров 9 хранит коды допусков (уставок) и коды вычисленных значений.

Часы 10 формируют коды текущего времени для фиксации моментов событий (включений, выключений и др.). Коды времени передаются блоку вычислителя 7 по его запросу.

4. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Возможность реализации способа обусловлена тем, что отношение производительности насоса к дебиту для циклического режима определяет и соотношение между временем работы и временем простоя. Чем выше производительность насоса по отношению к дебиту, тем меньше время работы по отношению к времени простоя. Для приведенного соотношения время работы будет составлять приблизительно 1/4-1/5 времени цикла, так что за время простоя одной группы скважин могут последовательно отработать в среднем 4-5 других групп.

Границы поля допуска назначаются так, чтобы в процессе работы его ширина давала возможность автоматически установиться реальному среднему значению, если окажется, что оно отличается от назначенного. В приведенном примере поле допускает колебания среднего значения в пределах от 1 до 5 скважин.

Устройство работает следующим образом.

Работой устройства управляет блок программного управления 5. Перед началом работы в устройство вводят программируемые параметры:

- директивные значения допусков Ммах и Ммин для каждой скважины;

- директивные значения длительности времени простоя Т_З для каждой скважины;

- сетевые адреса и имена скважин куста.

Перечисленные данные в процессе настройки поступают от внешних устройств на второй порт блока информационного обмена 4. Блок программного управления 5 передает эти данные по магистрали 6 в блок регистров 9, где они хранятся постоянно.

Работу устройства организуют в виде группы взаимодействующих, асинхронных циклов, к которым относятся цикл управления группой (быстрый цикл) и индивидуальные циклы работы скважин (медленные циклы).

Индивидуальные циклы определяются заданными параметрами и формируются блоками управления 3.

Цикл управления группой инициирует блок программного управления 5. Первая фаза цикла - информационный обмен блока 4 с блоками управления 3. Обмен ведется с каждым блоком 3 индивидуально в режиме разделения времени.

В процессе информационного обмена блок 4 передает блоку 3 запрос о состоянии скважинного оборудования (работа/простой). Блок 3 по данным, полученным от блока 2, формирует и передает блоку 4 ответное сообщение. Блок 4 передает последовательно поступающие от всех блоков 3 данные блоку вычислителя 7 по магистрали 6 по команде от блока 5.

Вторая фаза цикла - обработка полученных данных. Выполняется блоком вычислителя 7. В процессе обработки блок выполняет следующие операции:

- вычисляет текущие значения величин относительного текущего значения времени простоя Тп (фиг.1) для каждой, не работающей в данный момент цикла скважины;

- упорядочивает по убыванию полученные величины Тп (фиг.2);

- вычисляет количество работающих скважин М (фиг.4-6);

- сравнивает полученное число М с граничными значениями зоны допуска Ммах и Ммин и определяет состояние группы;

- по результатам вычислений определяет номера скважин, которым работа разрешена и которым работа запрещена;

- формирует управляющее сообщение, в котором содержаться команды управления для каждой скважины;

- формирует информационное сообщение для АРМ диспетчера, в котором содержится «экран» состояния куста;

- по команде от блока программного управления 5 передает управляющее и информационное сообщения блоку информационного обмена 4;

- заносит результаты текущих вычислений в блок регистров 9.

Следующая фаза цикла - это передача управляющих сообщений от блока информационного обмена 4 блокам управления 3 каждой скважины по очереди.

Передача осуществляется последовательно по командам от блока программного управления 5. В процессе передачи блок 7 передает управляющие сообщения блоку информационного обмена 4. Блок 4 далее транслирует сообщение блоку 3.

Каждый блок 3 независимо от цикла работы группового оборудования формирует свой собственный, индивидуальный для каждой скважины цикл работы насоса. В начале индивидуального цикла блок должен выключить двигатель и задать интервал простоя в соответствии с имеющейся уставкой. По истечении интервала простоя блок должен включить двигатель на время, необходимое для откачки жидкости.

Команды, поступающие от блока 4, подтверждают или корректируют возможность или необходимость включения двигателя по параметрам индивидуального цикла. В перечень команд входят «разрешение», «запрет» и «включение».

Команда «разрешение» дает возможность двигателю работать в собственном режиме. Такая команда подается в ситуации, показанной на фиг.4 (число одновременно работающих скважин находится в поле допуска). Команда подается только тем скважинам, которые в данный момент находятся в состоянии простоя, но имеют высший приоритет по величине текущего относительного времени простоя.

Команда «запрет» исключает запуск двигателя. Команда подается скважинам, которые находятся в состоянии простоя, но имеют низкий приоритет по величине текущего относительного времени простоя. Запуск двигателя для этих скважин откладывается до получения команды «разрешение».

Команда «включение» инициирует запуск двигателя, независимо от фактического времени простоя. Эта ситуация показана на фиг.6 (число работающих скважин М достигло нижней границы поля допуска Ммин, и необходимо увеличить число работающих скважин, чтобы исключить возможность отсутствия жидкости в магистрали нефтесбора).

Перечисленные команды влияют только на момент включения двигателя, несколько смещая его в ту или другую сторону относительно планового момента включения. Момент выключения двигателя блок 3 определяет самостоятельно по заданным технологическим параметрам. Команды группового управления на процесс выключения не влияют.

В итоге параметры индивидуального цикла двигателя несколько флюктуируют, но в среднем их значения сохраняются. В то же время исключаются пиковые нагрузки.

Частота управляющих циклов намного выше частоты индивидуальных циклов. За счет этого обеспечивается своевременная подача команд группового управления.

Последняя фаза управляющего цикла - передача информационного сообщения внешнему потребителю (например, АРМ диспетчера, или удаленному абоненту) по его запросу. Информационный обмен с внешним абонентом ведется через второй порт блока информационного обмена 4 и выполняется в том случае, если поступает запрос.

В процессе передачи информационного сообщения блок 7 по команде от блока 5 передает сообщение блоку 4. Блок 4 далее передает информационное сообщение внешнему устройству.

Далее цикл управления возобновляется. Длительность цикла и его отдельных фаз контролируется «сторожевым» таймером 8.

Устройство реализуется с помощью известных технических средств.

Блоки 1-3 реализуются с помощью устройства комплектного ШГС 5805 ИЭ или его модификаций. Это устройство использует силовой релейный ключ (1), трансформаторы тока в качестве измерителя 2 и микроконтроллер в качестве блока управления 3.

Блок информационного обмена 4 реализуется с помощью стандартных портов ввода вывода, обеспечивающих обмен данными, например, по интерфейсу RS-485.

Блок программного управления 5, магистраль 6 и блоки 7-10 реализуются на основе стандартных микроконтроллеров, например контроллера PIC16F87X.

1. Способ выравнивания нагрузок на размещенном в скважине глубинно-насосном оборудовании, осуществляющем перекачку жидкости в систему нефтесбора насосом, с возможностью его работы в циклическом режиме штатной добычи жидкости, с назначением насосу откачки мощностью П1>>П2 первичного времени простоя Т_З, характеризующего естественный приток, вызванный пластовым давлением, где П1 - номинальная производительность насоса; П2 - ожидаемый дебит жидкости, отличающийся тем, что выравнивание нагрузок осуществляют на общие ресурсы группы добывающих скважин, для работающих на приток скважин измеряют фактическое текущее время простоя Т_Ф и рассчитывают относительное текущее время простоя, как долю от заданного времени простоя Т_П=Т_Ф/Т_З, распределяют и ранжируют по убыванию текущие относительные времена простоя скважин, назначают максимальное Mmax и минимальное Mmin допустимые значения текущего числа работающих на откачку скважин, измеряют количество работающих на откачку в данный момент скважин Мт, сравнивают число работающих на откачку в данный момент скважин Мт с границами поля допуска Mmin и Mmax, при условии Мт<Mmin включают в работу на откачку скважину, которая имеет наибольшее значение текущего относительного времени простоя, при условии Мт=Mmax запрещают включение в работу на откачку скважин, находящихся в режиме простоя, при условии Mmin<Мт<Mmax снимают запрет на включение в работу на откачку нескольких остановленных скважин, в соответствии с их «рангом», так, чтобы суммарное число работающих и разрешенных к включению в работу скважин на откачку всегда было равно верхней границе допуска Mmax.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину первичного времени простоя Т₃ назначают по времени заполнения затрубного пространства в одном цикле циклического режима штатной добычи жидкости.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что максимальное Mmax и минимальное Mmin допустимое значения числа одновременно работающих скважин назначают так, чтобы они образовывали поле допуска вокруг средней величины нагрузки на ресурсы Мср (Mmax>Mcp>Mmin), при этом значение Мср определяют по формуле

Мср=С/((П1ср/П2ср)-1)

где С - общее число скважин куста;

П1ср - средняя производительность насосов;

П2ср - ожидаемый средний дебит скважин куста,

поправка (-1) учитывает тот факт, что в процессе отбора жидкости имеет место и ее приток;

минимальное значение Mmin устанавливают так, чтобы оно было не менее единицы, а ширину зоны (Mmax-Mmin) подбирают с учетом погрешностей в величинах исходных параметров так, чтобы установленная ширина поля допуска допускала практическую установку реальной величины Мср при разбросе величин значений средних производительностей насосов (П1ср) и средней величины ожидаемого дебита (П2ср) так, чтобы величина Mmax была больше величины (Мср)max, а величина Mmin была меньше величины (Mcp)min.

4. Устройство сетевого управления выравниванием нагрузок на общие ресурсы группы добывающих скважин при добыче скважинной жидкости, включающее комплектное устройство, состоящее из ключа, блока измерителя, блока управления, при этом первый вход ключа соединен с силовой электросетью, второй вход - с первым выходом блока управления, выход ключа связан с шиной питания электропривода насоса и первым входом блока измерителя, второй вход которого соединен со вторым выходом блока управления, выход блока измерителя соединен с входом блока управления, отличающееся тем, что содержит комплектные устройства по числу скважин в кусте и с целью исключения пиковых нагрузок на общие ресурсы при циклическом режиме и асинхронной работе скважин содержит групповое управляющее оборудование, включающее блок информационного обмена, блок программного управления, магистраль, блок вычислителя, таймер, блок регистров, часы реального времени, при этом каждый блок управления через свой порт ввода-вывода связан с первым портом блока информационного обмена, который соединен с блоком программного управления; блок программного управления через магистраль связан с блоком вычислителя, таймером, блоком регистров и часами реального времени, а через блок информационного обмена соединен с внешними устройствами, внешние устройства подключаются ко второму порту блока информационного обмена.