ISSN 0132-2222 Научно-технический журнал Издается с 1973 г. Август 2020 г. № 8(565) Выходит 12 раз в год
СОДЕРЖАНИЕ |
|
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ, АВТОМАТИЗАЦИИ, ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИ И СВЯЗИ |
|
|
|
Москалев И.Н., Семенов А.В., Микрюков М.В., Грицкевич А.К. Метод определения содержания воды в продуктах добычи газоконденсатных и нефтегазоконденсатных скважин с помощью СВЧ-анализатора, работающего при отрицательных температурах (стр. 19‑25) |
|
Петров В.Н., Сопин В.Ф., Малышев С.Л., Петрова Я.С. Установки по воспроизведению однофазных потоков жидкости (стр. 26‑31) |
|
ИНФОРМАЦИОННЫЕ, ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ, ЭКСПЕРТНЫЕ, ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ |
|
|
|
|
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ |
|
Рагимова М.С., Намазова Г.И. Методика расчета фланцевых соединений (стр. 50‑51) |
|
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТАТЬЯХ |
|
УДК 622.276.53.057.002.56 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-5-12
СИСТЕМА
АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ
Владимир Николаевич Есауленко, д-р техн. наук, профессор, Владимир Ильич Кантемиров, канд. техн. наук, доцент
ФГБОУ ВО "Астраханский государственный технический университет" 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Татищева, 16, e-mail: atp@astu.org
Виктор Федорович Чихоткин, д-р техн. наук, профессор
Китайский геологический университет 430000, Китай, г. Ухань, ул. Лумолы, 308, e-mail: vch56@mail.ru
Рассматривается задача автоматического регулирования давления бурового раствора на забое скважины в процессе бурения. Приводятся способы управления забойным давлением бурового раствора. Отмечаются недостатки существующих способов. Подчеркивается необходимость бурения в режиме, близком к равновесию забойного давления бурового раствора и пластового давления, с целью повышения механической скорости бурения и снижения аварий и осложнений. Показана возможность регулирования и поддержания забойного давления на равновесии при прохождении зон аномально высоких пластовых давлений (АВПД). Приводится схема, дается описание и исследуется система автоматического регулирования (САР) давления бурового раствора на основе забойной телеметрической информации в условиях АВПД. Показано, что САР устойчива во всем диапазоне пластовых давлений и обладает высоким качеством регулирования. Принцип управления заключается в сравнении текущего значения забойного давления бурового раствора с прогнозируемым пластовым давлением, логическом переключении гидравлической системы подачи бурового раствора на устье скважины с рабочего на утяжеленный буровой раствор при прохождении зон АВПД и автоматическом поддержании забойного давления бурового раствора на уровне, близком к равновесному.
Ключевые слова: забойное давление; пластовое давление; равновесие; датчик; аномально высокое давление; система автоматического регулирования; плотность; блок управления; логический узел; клапан; привод; буровой насос; передаточная функция; устойчивость.
|
|
УДК 681.518.54/622.691.486 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-13-18
РЕЗУЛЬТАТЫ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Юрий Константинович Шлык, д-р техн. наук, доцент, Юлия Александровна Ведерникова, канд. техн. наук, доцент, Станислав Юрьевич Бондаренко, инженер
ФГБОУ ВО "Тюменский индустриальный университет" 625027, Россия, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 70, e-mail: shlyk53@mail.ru, vedernikovaja@tyuiu.ru, bond521bs@mail.ru
Задача оперативного определения момента возникновения негерметичности стенки магистрального трубопровода и ее линейной координаты требует совершенствования методов и средств диагностики, что делает ее актуальной. Выбор акустического метода обусловлен рядом известных его преимуществ перед остальными. В статье предлагается его развитие с использованием метода электродинамических аналогий в совокупности с арсеналом методов теории электрических цепей. Рассматривается дальнейшее совершенствование известного подхода к электродинамическому моделированию трубопровода с негерметичностью методами теории четырехполюсников в части получения количественных оценок рассматриваемой модели. В результате проведенных экспериментальных исследований, выполненных на физической модели трубопровода, были определены параметры С, L, R, являющиеся эквивалентами упруго-инерционно-диссипативных свойств реального волновода. Их использование позволит решить вопросы, связанные с поставленной задачей.
Ключевые слова: трубопровод; диагностика негерметичности; электродинамические аналогии; эксперимент; акустический сигнал; амплитудно-частотный спектр; переходный процесс; упруго-инерционно-диссипативные свойства волновода.
|
|
УДК 681.5:622.276+622.279 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-19-25
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ В ПРОДУКТАХ
Игорь Николаевич Москалев, д-р физ.-мат. наук, заместитель руководителя НИЛ, Александр Вячеславович Семенов, д-р эконом. наук, профессор, ректор
Московский университет им. С.Ю. Витте 115432, Россия, г. Москва, 2-й Кожуховский пр-д, 12, стр. 1, e-mail: igor.moskalev.2015@mail.ru, asemenov@muiv.ru
Максим Васильевич Микрюков, нач. геофизической партии
АО "Октопус" 125319, Россия, г. Москва, ул. Академика Илюшина, 4, корп. 1, офис 6
Алексей Кириллович Грицкевич, инженер
АО "Завод Электропульт" 195030, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Электропультовцев, 7
При разработке бессепарационной техники регистрации компонентов продукции газоконденсатных и нефтегазоконденсатных скважин (расходов газа, конденсата и воды) приходится решать задачу определения объемных содержаний этих компонентов. Одним из перспективных направлений решения этой задачи является техника зондирования газожидкостного (ГЖ) потока радиоволнами дециметрового диапазона. Пропуская поток через СВЧ-резонатор и измеряя сдвиг частоты резонатора и его добротность, можно определить объемную долю газа С1, воды С2 и конденсата С3. Из-за сильной разницы в диэлектрических проницаемостях воды ε2 и конденсата ε3 погрешность измерения С3 становится значительной, что не позволяет определять конденсатогазовый фактор (КГФ) при его низких значениях с приемлемой точностью. В статье обсуждается подход к измерению объемной доли жидкости, состоящий в том, что небольшое количество ГЖ смеси пропускают через фильтр-патрон, являющийся одновременно СВЧ-резонатором. Проводят два измерения собственной частоты резонатора при плюсовой (+20 °C) и минусовой (–10…–20 °C) температурах. При втором измерении вода превращается в лед и ее диэлектрическая проницаемость резко падает, что позволяет определять С2 с гораздо меньшей погрешностью, чем это делалось до сих пор. А это, в свою очередь, позволяет снизить погрешность определения объема конденсата и уверенно работать со средними и малыми КГФ (300…100 см3/м3). Приводятся варианты конструкции таких анализаторов с использованием открытых резонаторов на основе прямоугольных волноводов и резонатора Фабри – Перо.
Ключевые слова: газожидкостный поток; расходомер; резонатор; диэлектрическая проницаемость; погрешность измерения; скважина.
|
|
УДК 532.57+620.113+621.6 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-26-31
УСТАНОВКИ ПО
ВОСПРОИЗВЕДЕНИЮ
|
|
УДК 658.512 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-32-36
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
ФИЛЬТРАЦИИ АНОМАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
А.В. Шибанов, К.Н. Жучков, канд. физ.-мат. наук, А.С. Коробейников
АО "Газпром оргэнергогаз" 115304, Россия, г. Москва, ул. Луганская, 11, e-mail: a.shibanov@oeg.gazprom.ru, k.zhuchkov@oeg.gazprom.ru, yoeg.кorobeynikov@oeg.gazprom.ru
В статье представлен регулярный подход к использованию статистического критерия Неймана − Пирсона для отсеивания аномальных измерений времени критических задержек исполнения вызываемых в базе данных процедур (джобов). Применение указанного подхода в информационной системе оценки технического состояния технологических объектов ПАО "Газпром" (ИСТС "Инфотех") показало существенный выигрыш в качестве администрирования системы и позволило выявлять "узкие места" в ее работе. Использование робастного алгоритма отсечения с динамическим порогом, вычисляемым с помощью ретроспективного статистического анализа плотности вероятности апостериорных данных, позволило уйти от жесткой регуляции параметра критического времени отработки, учитывать эволюцию накопления данных в системе и не реагировать на локальные возмущения нерегулярных внешних событий. Отмечено, что пользовательские возможности анализа данных позволили обеспечить визуализацию используемой статистики и временных рядов, служащих источником информации для работы модуля. Реализация алгоритма в ИСТС "Инфотех" обеспечила повышение устойчивости и надежности системы как поставщика информации в ПАО "Газпром" для принятия управленческих решений.
Ключевые слова: статистический анализ; аномальные измерения; бинарная гипотеза; база данных; информационная система.
|
|
УДК 331.461.2:622.691.4:623.486:614.8 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-37-44
ВНЕДРЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ
ТЕХНОГЕННОГО РИСКА С ЦЕЛЬЮ
Юрий Андреевич Бондин1, 2, аспирант, Андрей Рудольфович Бондин1, канд. техн. наук, доцент, Михаил Викторович Любимов2, начальник службы по управлению техническим состоянием и целостностью газотранспортной системы
1 ФГАОУ ВО "Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина" 620002, Россия, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19, e-mail: iury.bondin@urfu.ru, a.r.bondin@urfu.ru
2 ООО "Газпром трансгаз Екатеринбург" 620000, Россия, г. Екатеринбург, ул. Клары Цеткин, 14, e-mail: bond_a007@list.ru, M.Lyubimov@ekaterinburg-tr.gazprom.ru
Внедряемые в производственную деятельность дочерних обществ ПАО "Газпром" информационно-управляющие системы предполагают использование комплексного подхода при формировании программ диагностики, технического обслуживания и ремонта элементов управления линейной части магистральных газопроводов. Данный подход должен быть реализован на основе определения приоритетности управляющих воздействий, с учетом технических, финансовых и временных ограничений. В настоящее время основным критерием для определения приоритетности управляющих воздействий при разработке рекомендаций по диагностике, техническому обслуживанию и ремонту является совокупность показателей надежности. Однако их количество и в определенных случаях противоречивость друг другу непосредственно ведут к затруднению восприятия визуализируемой информации в информационно-управляющих системах, что в конечном итоге может снижать эффективность принятия управленческих решений. С учетом вышеописанных проблем целесообразно внедрение локальной информационной системы для принятия эффективных управленческих решений с учетом единого интегрального показателя, которым может стать техногенный риск. Для успешного выполнения поставленной цели был проведен анализ существующих и перспективных подходов к разработке рекомендаций по включению элементов управления в программы по диагностике, техническому обслуживанию и ремонту. В рамках исследования продемонстрирована перспектива использования показателя техногенного риска в качестве единого критерия при разработке рекомендаций по включению элементов управления в программы по диагностике, техническому обслуживанию и ремонту. Проведен анализ применимости существующей нормативно-технической документации по оценке риска к различным элементам управления. Разработаны предложения по корректировке алгоритмов и методик оценки риска для различных элементов управления, а также подходов к выработке рекомендаций по включению элементов управления в программы по диагностике, техническому обслуживанию и ремонту. Проведенное исследование показало, что действующая нормативно-техническая документация по оценке риска требует существенной доработки. Предложенные авторами рекомендации по их устранению могут стать основой для разработки новых нормативных документов. Новые нормативные документы должны лечь в основу будущей локальной информационной системы для принятия эффективных управленческих решений по формированию программ по диагностике, техническому обслуживанию и ремонту.
Ключевые слова: магистральные газопроводы; техногенные аварии; количественная оценка рисков; информационные системы.
|
|
УДК 622.691 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-45-49
ОПЫТ ОРГАНИЗАЦИИ
НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ
Жанат Ариккулович Даев1, 2, д-р философии, канд. техн. наук, ассоциированный профессор (доцент), зав. лабораторией, Гульжан Ережеповна Шопанова2, аспирант, Бакытгуль Айтбаевна Токсанбаева2, аспирант
1 ТОО "Технопарк "Zerek" Актюбинского университета им. С. Баишева 030000, Казахстан, г. Актобе, ул. Братьев Жубановых, 302А,
2 Оренбургский государственный университет 460018, Россия, г. Оренбург, просп. Победы, 13, e-mail: zhand@yandex.ru, shopanova80@mail.ru, bakit-toksan@mail.ru
В статье описывается опыт организации нечетких множеств для автоматизированных систем управления на языках программирования стандарта МЭК 61131-3. Показана возможность разработки внешней библиотеки, организующей методы на нечетких множествах. В статье также показана организация процессов фаззификации переменных процесса, обсуждаются вопросы организации нечеткой базы правил и процедуры дефаззификации.
Ключевые слова: автоматизация; нечеткая логика; программируемые логические контроллеры; системы управления.
|
|
УДК 621.646.622 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-50-51
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ (с. 50)
Махлуга Сурхаевна Рагимова, канд. техн. наук, Гульнара Иззатуллаевна Намазова
Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности Аz1010, Азербайджан, г. Баку, просп. Азадлыг, 20, e-mail: rahimova_mahluqa@mail.ru
В статье рассматриваются вопросы исследования и конструирования фланцевых соединений нефтепромыслового оборудования. Определяются точки, соответствующие моменту нарушения герметичности затвора при некотором давлении рабочей среды и давлении на прокладке, т. е. момент заполнения технологических неровностей уплотнительных поверхностей материалом прокладки при ее пластическом сжатии.
Ключевые слова: фланец; прокладка; нефтепромысловое оборудование; герметичность; давление.
|
|
ФГАОУ ВО "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИМЕНИ И.М. ГУБКИНА" |