ISSN 0132-2222

Научно-технический журнал

АВТОМАТИЗАЦИЯ,

ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИЯ И СВЯЗЬ

В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

                                                                                                                 Издается с 1973 г.

Декабрь 2015 г.                                      12                            Выходит 12 раз в год

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ, АВТОМАТИЗАЦИИ, ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИ И СВЯЗИ

 

Копытов Д.В., Кузнецов М.Н., Бабенков М.В., Гуревич Д.В. Опыт применения ультразвукового сканирования с помощью волн Лэмба при контроле днищ резервуаров (стр. 4-6)

 

Слинкина С.В., Музипов Х.Н. Акустический способ передачи информации с забоя при турбинном бурении скважин (стр. 6-10)

 

Шаньгин Е.С., Колесник С.В. Вопросы автоматизации нефтяных промыслов (стр. 10-12)

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ, ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ, ЭКСПЕРТНЫЕ, ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ

 

Башлыков А.А. Интеллектуальные системы поддержки принятия управляющих решений как средство повышения безопасности человеко-машинного управления сложными технологическими объектами (стр. 13-19)

 

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

 

Степанкина О.А., Абрамов А.C. Системные основы постановки и решения задач прогнозирования для автоматизированного диспетчерского управления процессами нефтегазового производства (стр. 19-23)

 

Марков П.В., Родионов С.П. Метод ускорения серийных численных расчетов уравнений многофазной фильтрации в пористой среде с помощью непрерывных групп симметрий (стр. 23-30)

 

Игошин Д.Е. Численное определение проницаемости в среде периодической структуры, образованной разветвляющимися каналами (стр. 30-33)

 

Максимов А.Ю. Поведение капли несмачивающей жидкости в трехмерной модели пористой среды (стр. 34-37)

 

Тагирова К.Ф., Вульфин А.М., Рамазанов А.Р., Фатхулов А.А. Модифицированный алгоритм определения текущих параметров работы СШНУ по данным динамометрирования (стр. 37-41)

 

Карманов А.В., Росляков Д.А. Оценка эксплуатационных показателей надежности магистральных насосов магистральных нефтепродуктопроводов (стр. 41-45)

 

Федоренко В.В., Слюсарев Г.В., Белов В.В. Теоретико-игровая модель системной надежности многониточного трубопровода (стр. 45-49)

 

Галлямов И.И., Гимазетдинова Н.В., Савочкин В.И. Намагничивание металла трубы полосовым постоянным магнитом (стр. 49-51)

 

ЮБИЛЕЙНЫЕ ДАТЫ

 

Владимиру Николаевичу Есауленко – 75 лет! (стр. 51-52)

 

Информационные сведения о статьях (стр. 53-58)

 

Перечень статей, опубликованных в НТЖ "Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности" в 2015 году (стр. 59-62)

 

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТАТЬЯХ

 

УДК 620.1:622.276; 622.279

 

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО СКАНИРОВАНИЯ

С ПОМОЩЬЮ ВОЛН ЛЭМБА ПРИ КОНТРОЛЕ ДНИЩ РЕЗЕРВУАРОВ

(с. 4)

 

Дмитрий Владимирович Копытов, главный специалист,

Михаил Николаевич Кузнецов, главный специалист,

Максим Владимирович Бабенков, главный специалист,

Дмитрий Викторович Гуревич, главный специалист

 

ОАО "Системы и технологии обеспечения безопасности. Техдиагностика"

460047, Россия, г. Оренбург, ул. Юных Ленинцев, 22,

тел.: 8(3532) 63-84-07,

e-mail: contact@tdiag.ru

 

В статье представлены результаты апробации ультразвукового контроля днища резервуара с применением волн Лэмба. Показаны основные принципы контроля, общие рекомендации по настройке дефектоскопического оборудования, приведены данные об обнаруженных дефектах, проанализированы обнаруженные в результате апробации метода преимущества контроля с использованием волн Лэмба, а также его недостатки. Проведена оценка применимости данного метода для контроля днищ резервуаров.

 

Ключевые слова: диагностирование; резервуар; днище; ультразвуковой контроль; волны Лэмба; дефект.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.243.922

 

АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С ЗАБОЯ

ПРИ ТУРБИННОМ БУРЕНИИ СКВАЖИН (с. 6)

 

Светлана Васильевна Слинкина,
Халим Назипович Музипов

 

Тюменский государственный нефтегазовый университет

625000, Россия, г. Тюмень, ул. 50 лет Октября, 38,

тел.: 8 982-982-39-55,

e-mail: halim46@mail.ru

 

Проведен анализ различных каналов связи для передачи информации об измеряемых параметрах с забоя скважины в процессе турбинного бурения, рассмотрены особенности их реализации, достоинства и недостатки. Предложен способ решения проблемы дистанционной передачи информации на поверхность с применением акустического канала связи. Для подавления помех, создаваемых оборудованием при бурении, предлагается использовать четвертьволновые акустические резонаторы.

 

Ключевые слова: бурение; линии связи; устье скважины; кабельный канал связи; беспроводной канал связи; электрический канал связи; электромагнитный канал связи; гидравлический канал связи; акустический канал связи; турбобур; нагрузочная характеристика; буровой раствор; импульсная характеристика; АЧХ; акустический режекторный фильтр.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 681.5:622.276

 

ВОПРОСЫ АВТОМАТИЗАЦИИ НЕФТЯНЫХ ПРОМЫСЛОВ (с. 10)

 

Евгений Сергеевич Шаньгин, д-р техн. наук, профессор,

Светлана Владимировна Колесник, канд. техн. наук, зав. кафедрой

 

Тюменский государственный нефтегазовый университет, филиал в г. Нижневартовске

628616, Россия, ХМАО – Югра, г. Нижневартовск, ул. Ленина, 2,

e-mail: shangin.44@mail.ru, kolesniksv@bk.ru

 

Сегодня происходит осознание необходимости перехода в сфере автоматизации и информационных технологий на новый уровень функциональных возможностей, обеспечиваемый современными средствами автоматизации и связи, – создания комплексных (интегрированных) автоматизированных систем управления нефтяным производством – от уровня технологического объекта до уровня нефтяной компании.

 

Ключевые слова: автоматизация технологических процессов; алгоритмическое обеспечение программно-технических комплексов; система автоматического управления добычей нефти.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 681.5:622.276; 622.279

 

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ

ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ РЕШЕНИЙ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ

БЕЗОПАСНОСТИ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННОГО УПРАВЛЕНИЯ

СЛОЖНЫМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ

(с. 13)

 

Александр Александрович Башлыков, канд. техн. наук, доцент

 

ЗАО "ВНИИСТ–Нефтегазпроект"

105187, Россия, г. Москва, ул. Щербаковская, 57а,

e-mail: BashlykovAA@vngp.ru

 

В статье проведен анализ деятельности оператора как элемента системы человеко-машинного управления сложным технологическим объектом. Определены понятия отказа и ошибки для человека-оператора. Описаны два взаимодополняющих подхода к проблеме анализа надежности и снижению ошибок человека-оператора. Проведен анализ и представлена статистика ошибок человека-оператора, возникающих при оперативном управлении сложными технологическими объектами, включая: частоту ошибок, последствия ошибок, характер и обстоятельства совершения ошибок, причины ошибок. Описаны виды ошибок и их классификация для лиц, принимающих управляющие решения, распределенных по фазам решения задач управления. Описаны подходы к интеллектуализации информационной поддержки принятия управляющих решений как средство снижения ошибок и повышения безопасности человеко-машинного управления.

 

Ключевые слова: системы человеко-машинного управления сложным технологическим объектом; человек-оператор; отказ; ошибка; анализ надежности человеко-машинного управления; статистика ошибок человека-оператора; частота ошибок; последствия ошибок; характер и обстоятельства совершения ошибок; причины ошибок; фазы решения задач управления; повышение безопасности человеко-машинного управления; интеллектуализация информационной поддержки принятия управляющих решений; коллективное человеко-машинное управление распределенным объектом.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 681.5:622.279; 622.276

 

СИСТЕМНЫЕ ОСНОВЫ ПОСТАНОВКИ И РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ДИСПЕТЧЕРСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ НЕФТЕГАЗОВОГО ПРОИЗВОДСТВА (с. 19)

 

Ольга Александровна Степанкина,
Александр Сергеевич Абрамов

 

РГУ нефти газа имени И.М. Губкина

119991, Россия, г. Москва, Ленинский просп., 65,

тел.: +7(499) 507-85-23,

e-mail: olga@asugubkin.ru

 

Рассматриваются различные подходы к постановке и решению задачи прогнозирования газопотребления. Анализируются группы факторов, влияющих на данный процесс. Предлагается архитектура унифицированной системы поддержки решения задачи прогнозирования.

 

Ключевые слова: газопотребление; прогнозирование; системный анализ; статистика.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.276; 532.546; 519.63

 

МЕТОД УСКОРЕНИЯ СЕРИЙНЫХ ЧИСЛЕННЫХ РАСЧЕТОВ

УРАВНЕНИЙ МНОГОФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ

С ПОМОЩЬЮ НЕПРЕРЫВНЫХ ГРУПП СИММЕТРИЙ (с. 23)

 

Павел Владимирович Марков, аспирант,

Сергей Павлович Родионов, д-р физ.-мат. наук

 

Тюменский государственный университет

625003, Россия, Тюменская обл., г. Тюмень, ул. Семакова, 10,

е-mail: markov.pv@mail.ru

 

ООО "ЮНИ-КОНКОРД"

625000, Россия, Тюменская обл., г. Тюмень, ул. Республики, 142, офис 309,

тел./факс: 8 (345) 252-97-59,

е-mail: rodionovsp@bk.ru

 

Институт теоретической и прикладной механики СО РАН – ТюмФ ИТПМ им. С.А. Христиановича СО РАН, Тюменский филиал

625026, Россия, Тюменская обл., г. Тюмень, ул. Таймырская, 74

 

На основе теории групп непрерывных симметрий представлен метод генерации численных решений разностных схем на примере уравнения Рапопорта – Лиса. Данный метод предполагает получение одного численного решения с помощью разностной схемы и генерацию других численных решений с помощью преобразований группы симметрии, что позволяет добиться ускорения серийных численных расчетов на несколько порядков. Для уравнения Рапопорта – Лиса получено семейство инвариантных разностных схем, для которых возможно применение представляемого метода генерации численных решений.

 

Ключевые слова: непрерывная симметрия; группа Ли; уравнение Рапопорта – Лиса; уравнение Баклея – Леверетта; разностные схемы; оптимизация расчетов; частное решение.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.276.031.011.433:519.2

 

ЧИСЛЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ

В СРЕДЕ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ, ОБРАЗОВАННОЙ

РАЗВЕТВЛЯЮЩИМИСЯ КАНАЛАМИ (с. 30)

 

Дмитрий Евгеньевич Игошин, канд. физ.-мат. наук, научный сотрудник

 

Институт теоретической и прикладной механики СО РАН – ТюмФ ИТПМ им. С.А. Христиановича СО РАН, Тюменский филиал

625026, Россия, Тюменская обл., г. Тюмень, ул. Таймырская, 74,

е-mail: igoshinde@gmail.com

 

Разработана технология для расчета фильтрационных течений в системе микроканалов, которая может быть полезна в нефтедобыче для вычисления проницаемости пористой среды (например, закачиваемого в трещины ГРП проппанта). Технология апробирована на периодической пористой среде, каналы которой имеют переменную форму поперечного сечения и разветвляются. Решая систему уравнений Навье – Стокса в объеме одной поры, находим расход флюида через нее. Далее, используя уравнение Дарси, определяем проницаемость пористой среды. Численная реализация проведена в связке из открытых пакетов: SALOME–OpenFOAM–Paraview. Геометрия порового пространства и расчетная сетка построены в пакете SALOME. Расчеты проведены в пакете OpenFOAM. Визуализация расчетов реализована в пакете Paraview. Показано, что с уменьшением пористости и приближением ее к предельному значению проницаемость резко уменьшается. Получено хорошее соответствие между результатами расчетов и аналитической оценкой для проницаемости, приведенной в литературе.

 

Ключевые слова: фильтрация; пористая среда; пористость; проницаемость; вычислительная гидродинамика.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 532.6:622.276

 

ПОВЕДЕНИЕ КАПЛИ НЕСМАЧИВАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ

В ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ ПОРИСТОЙ СРЕДЫ (с. 34)

 

Алексей Юрьевич Максимов, инженер-исследователь

 

Институт теоретической и прикладной механики СО РАН – ТюмФ ИТПМ им. С.А. Христиановича СО РАН, Тюменский филиал

625026, Россия, Тюменская обл., г. Тюмень, ул. Таймырская, 74

 

Тюменский государственный университет

625003, Россия, Тюменская обл., г. Тюмень, ул. Семакова, 10,

е-mail: allevella@gmail.com

 

Изучено поведение капли нефти, находящейся в трехмерной модели пористой среды. Показано, что моделирование пористых сред в трехмерной постановке позволяет выявлять эффекты, недоступные, например, при использовании моделей на основе капиллярных трубок, где капли нефти плотно прилегают к стенкам капилляра, не образуя пустот, достаточных для прохождения смачивающей жидкости – воды.

 

Ключевые слова: пористая среда; капля нефти; вычислительная гидродинамика.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 681.5:622.276

 

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ АЛГОРИТМ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕКУЩИХ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ СШНУ

ПО ДАННЫМ ДИНАМОМЕТРИРОВАНИЯ (с. 37)

 

К.Ф. Тагирова, д-р техн. наук, профессор,

А.М. Вульфин, канд. техн. наук, ст. преподаватель,

А.Р. Рамазанов, аспирант,

А.А. Фатхулов, магистрант

 

ФГБОУ ВПО "Уфимский государственный авиационный технический университет"

450008, Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. К. Маркса, 12,

тел.: + 7(347) 272-63-07,

е-mail: office@ugatu.su, vulfin.alexey@gmail.com

 

Предложен алгоритм анализа участков динамограммы и определения характерных точек для поиска эффективного хода штока на основе сегментации временных рядов в комбинации с методом анализа первой и второй производной, позволяет расширить возможности алгоритмов диагностики оборудования СШНУ за счет анализа отдельных участков динамограммы и характерных для каждого класса состояний оборудования признаков, выделяемых на этих участках. Эффективный ход штока позволяет оценить коэффициент наполнения насоса и текущее значение дебита скважины.

 

Ключевые слова: характерные точки динамограммы; диагностика состояния СШНУ; сегментация временных рядов.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 681.5

 

ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ

МАГИСТРАЛЬНЫХ НАСОСОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОПРОВОДОВ

(с. 41)

 

А.В. Карманов, д-р физ.-мат. наук, профессор

 

РГУ нефти газа имени И.М. Губкина

119991, Россия, г. Москва, Ленинский просп., 65,

e-mail: abkar2007@yandex.ru

 

Д.А. Росляков, главный специалист

 

АО "АК "Транснефтепродукт"

115184, Россия, г. Москва, Вишняковский переулок, 2/36, строение 1,

тел.: 8-909-937-50-64,

e-mail: karter.diman@yandex.ru

 

В статье рассматривается метод, позволяющий выявить зависимость функции надежности и средней наработки на отказ магистральных насосов от накопления повреждений, возникающих по мере их эксплуатации. Указанный метод может использоваться в математическом обеспечении одной из подсистем АСУ трубопроводной системы транспорта нефтепродуктов – подсистемы мониторинга эксплуатационной надежности.

 

Ключевые слова: надежность; повреждение; старение; магистральный насос; распределение Вейбулла; наработка; стратегия обслуживания.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.692.4

 

ТЕОРЕТИКО-ИГРОВАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМНОЙ НАДЕЖНОСТИ

МНОГОНИТОЧНОГО ТРУБОПРОВОДА (с. 45)

 

Владимир Васильевич Федоренко, д-р техн. наук,

Геннадий Васильевич Слюсарев, д-р техн. наук,

Виталий Валерьевич Белов

 

ФГАОУ ВПО "Северо-Кавказский федеральный университет"

355009, Россия, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1,

тел.: +7-962-446-37-73,

e-mail: fovin_25@mail.ru

 

Надежность является одним из основных свойств магистральных трубопроводов, влияющим не только на их пропускную способность, но и на безопасность транспортировки продуктов. Однако задача оптимального распределения потоков транспортируемого продукта между параллельными участками многониточных трубопроводов с учетом их реального технического состояния и внешними нагрузками к настоящему времени не рассматривалась. В статье предложена теоретико-игровая модель системной надежности многониточного трубопровода, содержащая элементы прочностной, гидравлической и вероятностной моделей. Решена задача оптимального распределения транспортируемого продукта между параллельными участками многониточного трубопровода с целью обеспечения гарантированного остаточного ресурса работоспособности системы. Произведен расчет для системы с дублированием.

 

Ключевые слова: трубопровод; системная надежность; работоспособность; пропускная способность; теория игр; матрица игры.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 537.86:681.5

 

НАМАГНИЧИВАНИЕ МЕТАЛЛА ТРУБЫ

ПОЛОСОВЫМ ПОСТОЯННЫМ МАГНИТОМ (с. 49)

 

И.И. Галлямов

 

ГОУ ВПО "Уфимский государственный нефтяной технический университет", филиал в г. Октябрьском

452600, Россия, Республика Башкортостан, г. Октябрьский, ул. Девонская, 54А

 

Н.В. Гимазетдинова, В.И. Савочкин

 

НПП "Уралнефтегаздиагностика"

452614, Россия, Республика Башкортостан, г. Октябрьский, ул. Губкина, 34, корп. 1

 

Процесс намагничивания металла полосовым постоянным магнитом, который используется при работе с внутритрубным магнитным дефектоскопом, рассмотрен как процесс распространения спиновой волны с магнитной проницаемостью m(w). Показано, что волновой пакет может уширяться.

 

Ключевые слова: намагничивание; полосовой постоянный магнит; внутритрубный магнитный дефектоскоп; спиновая волна; магнитная проницаемость; магнитное поле.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

ВЛАДИМИРУ НИКОЛАЕВИЧУ ЕСАУЛЕНКО – 75 ЛЕТ!

(с. 51)

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

 

ОАО «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОРГАНИЗАЦИИ, УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ»

Главная страница журнала