Уэл лифт схема: Устройство управления лифтом серии УЛ — Схема электрическая принципиальная | Скачать чертежи, схемы, рисунки, 3D модели, техдокументацию

4.1. Особенности новых систем управления лифтами

ГЛАВА 4
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛИФТАМИ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ, ВЫПОЛНЕННЫЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ
МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ


Начиная с 1990 г. лифтостроительные заводы приступили к выпуску новых
моделей лифтов, системы управления которыми впервые в отечественном
лифтостроении выполнены с использованием микроэлектроники. Такие лифты
условно можно назвать лифтами нового поколения.

Первыми поступили в эксплуатацию пассажирские лифты с НКУ типов УПЛ и
УЛЖ-10. Затем, в 1993 г., был освоен выпуск пассажирских лифтов с НКУ
типа УЛЖ-17. Еще через несколько лет были разработаны НКУ типа ШУЛК, УЛ,
УМЛ, УКЛ и др., которые стали устанавливать на вновь выпускаемых лифтах.

Кроме вышеперечисленного ведущие эксплуатационные лифтовые организации
разработали свои НКУ с использованием микропроцессоров и других
устройств микроэлектроники, которые применяются при модернизации или
замене устаревших моделей лифтов.

На начало нового тысячелетия в стране эксплуатировалось значительное
число лифтов, в системах управления которыми использовалась
микроэлектроника (только в Москве их около 20 тыс.). При этом их
численность имеет тенденцию к росту как за счет нового строительства
(особенно жилищного), так и в связи с модернизацией или заменой лифтов с
выработанным нормативным сроком службы.

Конструкторскими отделами лифтовых организаций (заводы, эксплуатационные
и другие организации) постоянно ведется работа по совершенствованию
оборудования и систем управления лифтами. Периодически (примерно каждые
3—6 лет) в эксплуатацию вводятся новые системы управления лифтами, в
которых отражены достижения отечественной электротехнической
промышленности, электронной и микропроцессорной техники.

Лифты нового поколения имеют системы управления, состоящие из двух
основных частей: логической и релейно-контакторной.

Логическая часть предназначена для обработки сигналов от
электрооборудования и электроаппаратов лифта и выработки команд

управления, которые поступают для реализации в
релейно-контакторную часть. Логическая часть может выполняться с
применением «жесткой» логики или микропроцессора.

Основу логической части с «жесткой» логикой составляют печатные
платы с интегральными микросхемами и другими радиоэлектронными
элементами. Платы предназначены для реализации программы работы
конкретной модели лифта. Перестроить их на другую программу работы не
представляется возможным, так как для этого требуется разработать и
изготовить новые изделия с другой логической схемой.

Логические схемы с применением микропроцессора
могут реализовать программы работы разных моделей лифтов (пассажирские,
больничные, грузовые), т.е. менять функциональное назначение НКУ. Для
получения заданного алгоритма работы процессора в него вводят
соответствующую программу. Таким образом, система с микропроцессорным
управлением универсальна, она может применяться для лифтов разного
назначения. Кроме того, имеется возможность менять программу работы
конкретных моделей лифтов при их эксплуатации.

В системах управления лифтов с НКУ типов УПЛ, УЛЖ-10 и УЛЖ-17
применяется «жесткая» логика, а с НКУ типа ШУЛК, УЛ, УМЛ, УКЛ и др. —
микропроцессор.

Релейно-контакторная часть управляет силовым электрооборудованием лифта
— электродвигателями и тормозным электромагнитом. Ее основу составляют
реле, контакторы или магнитные пускатели, аппаратура защиты, понижения и
выпрямления напряжения и др.

Системы управления лифтами нового поколения имеют следующие особенности:

• НКУ отличаются меньшими габаритными размерами и массой, более
экономичны и долговечны;

• функции автоматики лифта расширены за счет введения в логическую часть
схемы дополнительных устройств контроля и защиты;

• для регистрации приказов, вызовов и других сигналов управления
применяется микроэлектроника;

• местонахождение кабины в шахте определяется счетным способом, в
котором изменена традиционная схема расположения датчиков и шунтов. При
ранее использовавшемся позиционном способе определения местонахождения
кабины на каждом этаже устанавливался этажный переключатель или датчик
селекции. Принцип действия счетного способа рассматривается ниже;

• для проверки исправности действия электрической схемы лифта
применяется световая (в НКУ типа УПЛ и УЛЖ) или цифровая (в НКУ типа
ШУЛК) техническая диагностика;

• предусмотрены дополнительные режимы работы лифта.

Разные модели лифтов нового поколения имеют
неодинаковые логические и электрические схемы. Их НКУ изготовлены с
использованием различных серий ИМС, микропроцессоров, электронных
элементов, релейно-контакторной и другой аппаратуры. Несмотря на это,
все новые системы управления лифтами имеют много общего, поэтому
достаточно изучить одну из них, например с НКУ типа УЛЖ-10, чтобы
получить представление о других системах управления лифтами с
применением ИМС или микропроцессорной техники.

Контрольные вопросы

1. В чем заключаются основные различия между системами управления
лифтами нового поколения и системами, изготовленными до 1990 г.?

2. В чем состоит принципиальное различие логических частей систем
управления с «жесткой» логикой и микропроцессором?

3. Можно ли перестроить программу работы лифта, если логическая схема
построена с применением: а) печатных плат с ИМС, т.е. «жесткой» логики;
б) микропроцессора?

4. Какие операции необходимо выполнить, чтобы изменить программу работы
лифта с микропроцессорным управлением?

Схема управления лифтом_prog

ФУНКЦИЯ F7 (ПРОГРАММИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ)

(Перед включением лифта в работу необходимо произвести программирование системы).

Для входа в функции используется пульт задания режимов устройства управления УЭЛ, для управления функциями используются кнопки, указанные ниже

Кнопка «ВВЕРХ

Кнопка

«ТО»

Кнопка «ВНИЗ»

Последовательность действий ПРИ ПРОГРАММИРОВАНИИ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ

На индикаторе высвечивается «F7»

 

 

 

 

 

 

Просмотр запрограммированного значения

 

 

 

 

 

Нажать

 

 

Нажать

 

 

параметра А1

кн. «ВВЕРХ»

 

 

кн. «ВВЕРХ»

 

 

«0» — стандартная индикация местоположения

 

 

 

 

 

 

«1» — нестандартная индикация местоположения

 

 

 

 

 

 

 

Высвечивается

Нажать

параметр

кн. «ВВЕРХ»

А1

(стандартная или нестандартная Нажать

индикация кн. «ВНИЗ» местоположения)

Нажать кн. «ТО»

Нажать кн. «ТО» Нажать

кн. «ВНИЗ»

Перешли в режим программирования параметра А Для листания значений параметра нажать «ВВЕРХ или «ВНИЗ» «0» — стандартная индикация местоположения

«1» — нестандартная индикация местоположения

Значение выбранного

 

 

 

 

 

 

Нажать

 

параметра

 

 

 

записывается во

 

 

кн. «ТО»

 

флеш –память.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(СМ. СЛЕДУЮЩИЙ ЛИСТ )

(СМ. ПРЕДЫДУЩИЙ ЛИСТ.)

Нажать

 

 

 

Высвечивается

кн. «ВВЕРХ»

Просмотр запрограммированного

 

значения параметра А2

параметр

 

«от 2 до 30» —

А2

Нажать

 

(запись количества

кн. «ВВЕРХ»

 

посадочных остановок)

 

Нажать

(при значении А1 (0))

 

 

кн. «ВНИЗ»

 

 

 

Перешли в режим программирования

 

параметра А2

 

Для листания значений параметра нажать

 

«ВВЕРХ» или «ВНИЗ»

 

Выбранное значение

 

параметра

Нажать

 

записывается во

кн. «ТО»

 

флеш –память.

 

Высвечивается параметр

 

А1 (при значении А1 (1))

Смотри

(нестандартная индикация

 

местоположения , присваиваемая

программирование

соответствующим посадочным остановкам)

нестандартной

Может принимать значения П2, П1, П, -4, —

индикации

3, -2, -1, 0, 1…30.

 

 

Нажать

 

 

кн. «ТО»

 

 

Высвечивается параметр

Нажать

кн. «ВВЕРХ»

А2

 

 

 

(с нестандартной индикацией

Нажать

местоположения этот параметр

является информационным)

кн. «ВВЕРХ»

 

 

Просмотр количества

 

 

остановок в соответствии с

 

 

запрограммированной

 

 

индикацией

Нажать

 

 

кн. «ТО»

 

 

(СМ. СЛЕДУЮЩИЙ ЛИСТ)

 

(СМ. ПРЕДЫДУЩИЙ ЛИСТ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нажать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кн. «ВВЕРХ»

 

 

 

Просмотр запрограммированного

Высвечивается

 

 

 

 

 

 

значения параметра А3

 

 

 

 

параметр

 

 

 

 

 

 

«от 2 до 30» —

 

 

 

 

 

А3

 

 

Нажать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(запись номера

 

 

кн. «ВВЕРХ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

основной посадочной

 

 

 

 

 

 

Нажать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

остановки)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кн. «ВНИЗ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нажать кн. «ТО»

Перешли в режим программирования параметра А3 Для листания значений параметра нажать

«ВВЕРХ» или «ВНИЗ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбранное значение

 

 

Нажать

 

 

 

параметра

 

 

кн. «ТО»

 

 

 

записывается во

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высвечивается

флеш –память.

 

 

 

 

 

 

 

параметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А4

(запись номера лифта в группе)

Процедура просмотра и программирования аналогична просмотру и программированию параметра А3

Процедура просмотра и программирования остальных параметров аналогична просмотру и программированию параметра А3

На индикаторе высвечивается

«F7»

2. 12.5.1. ПРОЦЕДУРА ПРОГРАММИРОВАНИЕ НЕСТАНДАРТНОЙ ИНДИКАЦИИ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ.

Высвечивается параметр

А1

(при значении А1 (1))

(нестандартная индикация местоположения , присваиваемая соответствующим посадочным остановкам)

Может принимать значения П2, П1, П, -4, -3, -2, -1, 0, 1…30.

Нажать кн. «ВНИЗ»

Нажать кн. «ВВЕРХ» «П2» не записывается во флеш -память

Нажать кн. «ВВЕРХ» «П1» не записывается во флеш -память

На индикаторе Высвечивается

«П2»

На индикаторе Высвечивается

«П1»

На индикаторе Высвечивается

«П»

Нажать кн. «ВНИЗ» «П2» записывается во флеш-память

Нажать кн. «ВНИЗ» «П1» записывается во флеш-память

На индикаторе Высвечивается

«30»

Нажать кн. «ТО»

Высвечивается параметр

А1

2.12.5.2. ТАБЛИЦА ПАРАМЕТРОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ.

 

Таблица 4

Параметр

Допустимые значения параметров

Заводская

программирования

программирования

уставка

А1

«0» — стандартная индикация местоположения

«0»

 

«1» — нестандартная индикация местоположения

 

 

А1 — нестандартная

Может принимать значения:

 

индикация

П2, П1, П, -4, -3, -2, -1, 0, 1…30

местоположения

 

 

А2 — количество

Может принимать значения от 2 до 30

«30»

остановок

 

 

 

А3- номер посадочной

Может принимать значения от 1 до 30

«1»

остановки

 

 

 

А4 — номер лифта в

Может принимать значения от 1 до 6

 

группе

(лифт, предназначенный для перевозки

«1»

 

инвалидов должен быть с №6)

 

А5 — Контрольное

Может принимать значения

 

время движения между

10; 20; 40; 80.

«20»

этажами в секундах

 

 

А6 — Контроль

«0» – нет контроля

«0»

минимального времени

«1» – не менее 0,5 сек.;

движения между «ДТО»:

«2» – не менее 1 сек.

 

А7 — Контрольное

Может принимать значения

 

время открытия

6; 8; 10; 12; 14

« 8»

(закрытия) дверей в

 

 

 

секундах

 

 

А8 — Время выдержки с

Может принимать значения

 

открытой дверью без

4; 6; 8; 10; 12

«8»

пассажира в секундах

 

 

А9 — Время выдержки с

Может принимать значения

 

открытой дверью с

2; 4; 6; 8

«4»

пассажиром при наличии

 

 

 

приказа в секундах

 

 

b1 — Время опускания в

Может принимать значения

 

зону обслуживания в

6; 8; 10; 12; 14; 16

«6»

ревизии в секундах

 

 

b2 — Наличие датчика

«0» — датчик отсутствует

 

загрузки 15кГ

(автоматически будет запрещен переход в

«1»

 

режим погрузки по кнопке ”ОТМЕНА”. )

 

 

 

«1» — датчик установлен

 

b3 — Наличие датчика

«1» — датчик установлен

«1»

загрузки 110%:

 

 

 

Продолжение таблицы 4

 

Параметр

Допустимые значения параметров

Заводская

 

программирования

программирования

уставка

 

b4 — Коррекция пути замедления

Может принимать значения

 

 

(только если параметр

«0»

 

b8 (03нет ДЗ и нет ДЗ1. )

от -9 до 9

 

 

 

(безшунтовка)

 

 

 

b5 — Жилое или административное

«0» — жилое здание

«0»

 

здание

«1» – административное здание

 

 

 

b6 — Контроль тормоза

«0» – нет контроля тормоза

 

 

 

 

 

 

«1» – есть контроль тормоза

«0»

 

 

 

 

 

( может использоваться на скоростных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лифтах 2-4м/с)

 

 

b7 — Индикация местоположения

«0» – нет индикации на каждом этаже

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«1» – индикация на каждом этаже

«0»

 

 

 

 

 

«2» — индикация по последовательному

 

 

 

 

 

 

каналу

 

 

b8 — Наличие датчиков ДЗ и ДЗ1

«0» – есть ДЗ и нет ДЗ1

 

 

 

 

 

 

«1» – нет ДЗ и есть ДЗ1

«0»

 

 

 

 

 

«2» – есть ДЗ и есть ДЗ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«3» – нет ДЗ и нет ДЗ1(безшунтовка)

 

 

b9 — Проходная или

«1» – проходная кабина

«0»

 

непроходная кабина

«0» – непроходная кабина

 

 

C1 — Используется или не

«0» – датчик не используется

 

 

используется встроенный датчик

«0»

 

скорости:

«1» – датчик используется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2 — Наличие дополнительных

«0» – датчики отсутствуют

«0»

 

датчиков ДВЭ1 и ДНЭ1

 

«1» – датчики используются

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C3 — Время движения на открытие

«0» – привод нерегулируемый (при

 

 

дверей на большой скорости (для

этом уставки С4, С5, С6 не

 

 

регулируемого привода дверей)

программируются)

 

 

(УСТАНАВЛИВАТЬ ВСЕГДА

Может принимать значения от 10 до 50

 

ЗНАЧЕНИЕ «0» ДЛЯ

(Задержка от 1с. до 5с)

 

РЕГУЛИРУЕМЫХ И

 

 

 

НЕРЕГУЛИРУЕМЫХ ПРИВОДОВ

 

 

 

ДВЕРЕЙ).

(Использовался только

 

 

 

 

для специальных приводов)

 

 

 

 

 

C4 — Время движения на закрытие

Может принимать значения от 20 до 60

 

 

дверей на большой скорости (для

(Задержка от 2с. до 6с)

 

регулируемого привода дверей)

 

 

 

C5 — Время дотягивания при

Может принимать значения от 01 до 10

 

 

открытии дверей (для

(Задержка от 0. 1с. до 1с)

 

регулируемого привода дверей)

 

 

 

C6 — Компенсация времени

Может принимать значения от 01 до 10

 

 

открытия при реверсе дверей (для

(Задержка от 0.1с. до 1с)

 

регулируемого привода дверей)

 

 

Программы LIFT — Давайте инвестировать в завтрашний день

Инициатива NeighborWorks America и Wells Fargo

Программы LIFT — результат сотрудничества NeighborWorks America, местной организации NeighborWorks и Wells Fargo — предлагают обучение покупателей жилья и помощь в оплате первоначального взноса покупателям жилья, имеющим на это право.

С 2012 года программа LIFT была запущена на 81 рынке Соединенных Штатов и помогла более чем 25 000 заемщикам внести первоначальный взнос, при этом Wells Fargo инвестировала почти 400 миллионов долларов США. Правомочные покупатели жилья могут подать заявку на получение ипотечного кредита у любого участвующего кредитора.

Как работают программы LIFT

Все покупатели жилья LIFT обязаны пройти восьмичасовые курсы обучения покупателей жилья, которые соответствуют национальным отраслевым стандартам. Занятия проводятся местными организациями NeighborWorks или их утвержденными партнерами.

Этапы процесса покупки жилья

​Когда вы начинаете свой путь к тому, чтобы стать домовладельцем, местные организации NeighborWorks могут помочь вам на каждом этапе пути.

Заемщики, получающие обучение и консультации NeighborWorks для покупателей жилья, на 30% реже сталкиваются с просрочками по ипотеке.

Программа также включает в себя гранты NeighborhoodLIFT на консультации по владению домом, в рамках которых покупателям жилья предоставляется бесплатное личное кредитное консультирование с участвующим консультантом по жилищным вопросам, утвержденным HUD.

LIFT способствует финансовой стабильности среди покупателей жилья с низким доходом, которые в противном случае могли бы столкнуться с трудностями при покупке дома.

  • 60% покупателей жилья LIFT зарабатывают 80% или меньше среднего дохода в этом районе по сравнению с 27% обычных покупателей.
  • 57% опрошенных заемщиков NeighborhoodLIFT указали, что им потребовалось бы 1-5 лет, чтобы приобрести жилье без LIFT.
  • 94% заявили, что владение домом повысило их общее чувство стабильности.

Важность кредита

Важным шагом к покупке дома является хорошая кредитная история.

Смотрите наши видео

 

 

Прочтите истории успеха программ LIFT

Посмотрите фотографии новых домовладельцев благодаря программам LIFT.

Маленькая семья обрела стабильность благодаря LIFT

Аманда Бриджуотер — медсестра из Хьюстона, одна воспитывающая двоих детей. Для нее было важно купить дом, в котором ее дочь Бейли и сын Аарон могли бы иметь постоянное место, которое можно было бы назвать домом, но цены на жилье были недоступны. Когда она узнала о программе помощи при первоначальном взносе NeighborhoodLIFT, которая является результатом сотрудничества NeighborWorks America, местных организаций NeighborWorks и Wells Fargo, она решила изучить ее.

Она смогла претендовать на получение помощи в виде первоначального взноса в размере 15 000 долларов США, что позволило ей купить дом сразу, а не ждать. Она стала домовладельцем в августе 2019 года. «Без LIFT я, возможно, никогда бы не смогла купить дом, — говорит она, — особенно если бы мне потребовалась еще пара лет, чтобы накопить, пока цены продолжали расти».

Программа LIFT требует, чтобы все заемщики прошли курс обучения покупателей жилья, и Аманда рада, что сделала это. «Для того, кто покупает жилье впервые, изучение всех терминов было похоже на изучение другого языка. Курс объяснил, что все это значит и во что я ввязываюсь. Я рекомендовал его нескольким своим коллегам».

Она обещала дочери собаку, и теперь она у них есть. Ее любимая часть дома — двор, где они любят проводить время вместе. Дом также энергоэффективен, что помогает с оплатой счетов.

Аманда ценит стабильность домовладения, а также другие преимущества. «Нам не нужно беспокоиться о повышении арендной платы, и у нас много места», — говорит она. «И дом находится недалеко от работы и школы. Мы очень счастливы».

Расположение предыдущих программ LIFT

Альбукерке, Нью-Мексико

  • Начальный старт

Атланта, Джорджия NeighborhoodLIFT

  • Нейборворкс Колумбус
  • Инвест Атланта

Бейкерсфилд, Калифорния

  • Предприятия самопомощи

Балтимор, Мэриленд CityLIFT

  • Районные жилищные службы Балтимора

Шарлотта, Северная Каролина NeighborhoodLIFT

  • Мекленбургское жилищное товарищество Шарлотты

Чикаго, Иллинойс CityLIFT

  • Жилищные службы района Чикаго

Цинциннати, штат Огайо NeighborhoodLIFT

  • Центр домовладения Большого Цинциннати

Кливленд, Огайо CityLIFT

  • Жилищная служба Большого Кливленда

Даллас, Техас NeighborhoodLIFT

  • Деловые и общественные кредиторы Техаса

Денвер, Колорадо NeighborhoodLIFT

  • Корпорация общественных ресурсов и жилищного строительства

Де-Мойн, NeighborhoodLIFT

  • Соседская финансовая корпорация

Детройт, Мичиган

  • Юго-западные решения

Хьюстон, Техас NeighborhoodLIFT

  • Корпорация общественного развития Авеню
  • Корпорация по реконструкции сообщества Пятого района
  • Центр общественных интересов Техано

Indianapolis, Indiana NeighborhoodLIFT

  • Жилищное товарищество района Индианаполиса

Канзас-Сити, Миссури NeighborhoodLIFT

  • Государственная служба здравоохранения Канзас-Сити

Лос-Анджелес, Калифорния NeighborhoodLIFT

  • Жилищные службы округа Лос-Анджелес

Район Майами, ФлоридаLIFT

  • Жилищные службы Южной Флориды

Милуоки, район ВисконсинLIFT

  • Выберите Милуоки

Нью-Хейвен, Коннектикут

  • Жилищные службы района Нью-Хейвен
  • Фонд жилищного строительства, Inc

Новый Орлеан, окрестности ЛуизианыLIFT

  • Хоуп Энтерпрайз Корп.

Нью-Йорк/Нью-Джерси CityLIFT

  • Жилищные службы района Нью-Йорка
  • Ла Каса де Дон Педро

Окленд, Калифорния CityLIFT

  • Совет Единства

Орландо, Флорида NeighborhoodLIFT

  • Решения по долговым обязательствам
  • РУКИ Центральной Флориды
  • Жилищное товарищество, ООО
  • Корпорация по благоустройству района Орландо

Филадельфия, Пенсильвания Программа CityLIFT закрыта.

  • New Kensington Community Development Corp.
  • Жилищно-коммунальное хозяйство Большого Беркса

Феникс, Аризона

  • Trellis (бывшая Жилищная служба Феникса)

Портленд, штат Орегон NeighborhoodLIFT

  • Жилищный центр Портленда

Сакраменто, Калифорния NeighborhoodLIFT

  • NeighborWorks HomeOwnership Center Sacramento Region

Солт-Лейк-Сити, Юта NeighborhoodLIFT

  • Нейборворкс Солт-Лейк

Сан-Антонио, Техас NeighborhoodLIFT

  • Общественная группа Аламо
  • Доступные дома Южного Техаса

Округ Сан-Диего-Риверсайд-Округ Сан-Бернардино, Калифорния CityLIFT

  • Районные жилищные службы Внутренней империи

Сент-Луис, Миссури

  • За корпусом

Стоктон-Модесто-Фресно, Калифорния

  • NeighborWorks Сакраменто
  • Предприятия самопомощи

Тампа, Флорида NeighborhoodLIFT

  • Корпорация развития сообщества Тампа-Бэй
  • Корпорация по развитию сообществ Тампы

Тусон, Аризона

  • Фонд Primavera

Вирджиния-Бич, Вирджиния

  • Партнеры по общественному жилью

Вашингтон, округ Колумбия/CityLIFT округа Принс-Джордж

  • Манна, Инк.

Определяющая серия: механизированная добыча

Отраслевая статья

Опубликовано: 01.09.2015

Отраслевая статья

Опубликовано: 01.09.2015

Из-за отсутствия достаточного пластового давления для добычи флюидов на поверхность, большинство нефтяных и газовых скважин в мире не могут работать с рентабельной производительностью без посторонней помощи. Это состояние может быть результатом снижения давления с течением времени или быть вызвано низким первоначальным пластовым давлением.

Чтобы компенсировать нехватку естественной энергии в этих пластах, операторы оборудуют скважины системами механизированной добычи (AL). Кандидатами на механизированную добычу являются те скважины, которые заканчиваются в пластах, которые имеют экономически целесообразные запасы и достаточную проницаемость для движения флюидов к стволу скважины, но не имеют достаточного пластового привода для подъема этих флюидов на поверхность. Вторичные восстановительные работы, такие как заводнение, предназначенное для захвата оставшихся запасов в коллекторах с истощенным давлением, часто приводят к увеличению объемов жидкости, которые могут быть подняты на поверхность только с помощью методов AL.

Выбирая конкретную систему AL, инженеры должны учитывать — в дополнение к поверхностным условиям в зависимости от местоположения — множество параметров, включая характеристики коллектора, продуктивные свойства, типы флюидов и эксплуатационные соображения. На выбор оптимальной системы AL могут влиять подземные условия, ожидаемые дебиты, состав жидкости, геометрия скважины, глубина пласта, конфигурация заканчивания и наземные сооружения. Кроме того, операторы должны учитывать потенциальную отдачу от своих инвестиций, сопоставляя стоимость увеличения производства со стоимостью оборудования, а также установки и обслуживания системы AL.

Системы механизированной добычи применяются преимущественно для продления срока службы скважин. Но эти системы могут также помочь сократить время от первой добычи до закрытия скважины. Например, операторы могут получить экономическую выгоду, ускорив скорость извлечения, процесс, который быстрее опорожняет резервуар, тем самым экономя расходы в ситуациях, характеризующихся высокими эксплуатационными расходами.

После того, как оператор установил, что система AL целесообразна, инженеры-технологи выбирают тип, наиболее подходящий для данной ситуации. Например, электрические погружные насосы и газлифтные системы часто выбирают для увеличения добычи в морских скважинах, потому что такие системы имеют небольшие габариты, способны обрабатывать большие объемы добычи и могут быть развернуты на значительной глубине ниже устья скважины. С другой стороны, насосы с вакуумной балкой, которые требуют значительного пространства на поверхности, но надежны, просты в обслуживании и являются одним из наименее дорогих вариантов AL, часто являются оптимальным решением для наземных малоэкономичных скважин.

Системы механизированной добычи делятся на два основных типа: насосные и газлифтные. Насосные системы включают в себя электрические погружные насосы, штанговые насосы, винтовые насосы, плунжерные подъемники и гидравлические насосы.

Электрические погружные насосы

Пожалуй, наиболее универсальными системами АПВ являются электрические погружные насосы (ЭЦН). Эти насосы состоят из ряда ступеней центробежного насоса, заключенных в защитный корпус. Погружной электродвигатель, приводящий в действие насос, установлен на дне НКТ и соединен с наземными органами управления и электропитанием бронированным кабелем, закрепленным снаружи НКТ.

Универсальность ЭЦН обеспечивается широким диапазоном приводов выходной мощности и приводов с регулируемой скоростью, которые позволяют операторам увеличивать или уменьшать поднимаемые объемы в зависимости от меняющихся условий в скважине. Кроме того, современные ЭЦН способны поднимать жидкости с высоким газовым фактором (ГФ), могут быть разработаны с использованием материалов и конфигураций, способных выдерживать агрессивные жидкости и абразивы, и могут работать при экстремальных температурах.

Балочные насосы

Балочная насосная система состоит из первичного двигателя, штангового насоса, штанговой насосной колонны и двух клапанов (рис. 1). Первичный двигатель с газовым или электрическим приводом вращает кривошип, который заставляет балку совершать возвратно-поступательное движение. Результирующее движение вверх и вниз поднимает и опускает струну стержня, прикрепленную к одному концу балки. Движение колонны штанг открывает и закрывает подвижные и стоячие шаровые клапаны для захвата жидкости или обеспечения потока жидкости в ствол скважины. В некоторых конфигурациях клапаны являются частью интегрированного узла, называемого вставным насосом, который можно извлекать с помощью штоков, оставляя насосно-компрессорную трубу на месте. Оборудование и параметры штанговых насосов (клапаны, первичный двигатель, диаметр штока и НКТ, длина хода) определяются в зависимости от состава пластового флюида, глубины до кровли флюида и продуктивности пласта. Системы обычно снабжены таймерами, которые отключают насосы, чтобы позволить жидкости течь через пласт в ствол скважины. Затем таймер перезапускает насос на период, рассчитанный для добычи флюида, накопившегося в скважине.

Рис. 1. Балочные насосы. Подвижный шаровой клапан на конце колонны штанг отталкивается от седла, когда он движется вниз через столб жидкости. Когда ходовой клапан достигает максимального вылета вниз и балка находится в самой нижней точке, балка начинает свое движение вверх, и штоки тянутся вверх, что заставляет шар ходового клапана возвращаться на свое место; В результате над ним захватывается столб жидкости (зеленый). По мере того, как жидкость вытягивается к поверхности, давление в НКТ снижается, что приводит к открытию стоячего шарового клапана на конце НКТ. Пластовый флюид (зеленые стрелки) проходит через этот нижний клапан и заполняет ствол скважины. Когда подвижный клапан начинает опускаться, давление столба жидкости вынуждает неподвижный шар клапана упасть обратно на седло клапана, и цикл повторяется. Стоячие и подвижные шаровые краны часто находятся внутри вставного насоса, поэтому весь узел можно извлечь с помощью колонны штанг.

Оборудование и параметры штанговых насосов — клапаны, первичный двигатель, диаметр штока и НКТ и длина хода — определяются в зависимости от состава пластовой жидкости, глубины до кровли жидкости и продуктивности пласта. Системы обычно снабжены таймерами, которые отключают насосы, чтобы позволить жидкости течь через пласт в ствол скважины. Затем таймер перезапускает насос на период, рассчитанный для добычи флюида, накопившегося в скважине.

Винтовые насосы

Винтовые насосы состоят из ротора, помещенного внутри статора. Ротор представляет собой винт с глубокой круглой резьбой и чрезвычайно большим шагом — расстоянием между вершинами резьбы. Статор имеет больший шаг и на одну резьбу больше, чем ротор. Когда ротор вращается внутри статора, разница в резьбе и шаге создает полость внутри корпуса насоса, которая заполняется пластовой жидкостью. Ротор приводится в движение штанговой колонной, соединенной с двигателем на поверхности, или двигателем с электроприводом, расположенным в скважине у насоса, перемещающего жидкость вверх по скважине.

Плунжеры

Плунжерные подъемные системы, простейшая форма искусственного подъема, состоят из поршня или плунжера, который имеет лишь небольшой зазор в НКТ и может падать на дно скважины. Они используются в основном в скважинах с высоким газовым фактором для подъема жидкости из скважины для извлечения газа. Клапан на поверхности закрыт, что создает естественное давление из пласта в кольцевом пространстве обсадной колонны. При заданном уровне давления клапан на поверхности открывается, и давление из кольцевого пространства поступает в НКТ ниже плунжера, что толкает его вверх. Плунжер выталкивает столб жидкости над ним на поверхность. Когда он достигает поверхности, плунжер входит в лубрикатор, короткий участок трубы, который проходит над устьем скважины. Поскольку плунжер больше не находится на пути потока, газ, обеспечивающий подъемную энергию, может проходить под ним и вдоль линии потока. Когда давление на устье падает до заданного уровня, поверхностный клапан закрывается, плунжер опускается из лубрикатора на забой скважины, и цикл повторяется.

Гидравлические насосы

В некоторых случаях операторы могут установить гидравлическую насосную систему, которая перекачивает жидкость, называемую рабочей жидкостью, с поверхности через трубопровод к подземному насосу. Подземные насосы, которые могут быть струйными, возвратно-поступательными поршнями или вращающимися турбинами, нагнетают пластовые флюиды и рабочий флюид вверх по второй колонне насосно-компрессорных труб на поверхность. Гидравлические насосные системы обладают двумя особыми преимуществами. Поскольку подземный насос является свободно плавающим, его можно выкачивать из скважины для ремонта с минимальными затратами на вмешательство. А рабочая жидкость, которая обычно представляет собой очищенную нефть, смешивается с добываемой жидкостью; полученный столб жидкости оказывает более легкое гидростатическое давление, чем только пластовый флюид, уменьшает сопротивление потоку и уменьшает работу, требуемую от скважинного насоса. Как следствие, гидравлические насосы часто выбирают для использования в операциях с тяжелой нефтью.

Газлифтные системы

В качестве альтернативы или в дополнение к насосным решениям газлифтные системы способствуют притоку на поверхность за счет снижения плотности пластовых флюидов в стволе скважины. Газлифтные системы состоят из клапанов, установленных на разной глубине вдоль колонны насосно-компрессорных труб, которые открываются в ответ на давление, оказываемое на них поднимающимся столбом жидкости. Когда клапан открывается, нагнетаемый газ смешивается со столбом жидкости и облегчает его, снижая гидростатическое и, следовательно, забойное давление. Более низкое гидростатическое давление снижает депрессию и позволяет пластовому флюиду поступать в ствол скважины. Затем менее плотный столб жидкости может быть поднят на поверхность только за счет пластового давления.

В оптимальных системах газлифта используется непрерывная закачка газа со скоростью, обеспечивающей постоянный поток жидкости на поверхность. Однако, если депрессионное давление недостаточно, могут быть реализованы схемы прерывистой закачки с использованием газлифтных клапанов, чтобы дать пластовым флюидам время для входа в ствол скважины; затем газ поднимает порции жидкости на поверхность. Несмотря на свою эффективность, образование пробок может вызвать проблемы с обработкой жидкости на поверхности и выбросы в скважину, которые могут привести к образованию песка.

Расположение газовых клапанов и скорость закачки зависят от потребностей конкретной скважины. Газлифтные клапаны могут быть установлены в оправках-емкостях боковых карманов, входящих в состав конструкции заканчивания. Поскольку клапаны размещаются в оправках с помощью инструментов для спуска и настройки, перемещаемых в скважину по тросу, при изменении условий в скважине операторы могут извлекать и заменять газлифтные клапаны, не вытягивая НКТ из скважины. Техники могут настроить клапаны так, чтобы они открывались при давлениях, соответствующих потребностям, создаваемым новыми условиями, и заменить клапаны в скважине с минимальными затратами на вмешательство.

Рис. 2. Варианты механизированной добычи. По некоторым оценкам, четыре наиболее распространенных типа механизированной добычи в настоящее время развернуты в более чем 800 000 скважин по всему миру с пропускной способностью от незначительного количества до 60 000 баррелей в сутки. Производительность системы может быть ограничена глубиной, траекторией ствола скважины или способностью пласта доставлять жидкости в скважину. Как следствие, большинство систем наиболее эффективны при работе в среднем диапазоне своих возможностей объема и на глубине меньше максимальной.

Незаменимая технология

Подавляющее большинство из примерно одного миллиона действующих нефтяных скважин в мире используют ту или иную форму механизированной добычи (рис. 2). Такой спрос привел не только к инновациям в технологиях AL, но и в дисциплине AL. Операторы могут разработать наилучшую систему AL для каждой скважины и месторождения и настроить эти системы в соответствии с изменяющимися условиями скважины и пласта.

Сегодня системы AL включают в себя технологически совершенные скважинные насосы, которые можно контролировать и управлять ими дистанционно в режиме реального времени и которые способны перекачивать тысячи баррелей жидкости в день даже в скважинах со значительным содержанием твердых частиц.