Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности

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.

Заказать статью в электронной библиотеке

УДК 681.518.54/622.691.486 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-13-18

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ТРУБОПРОВОДЕ (с. 13)

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.

Заказать статью в электронной библиотеке

УДК 681.5:622.276+622.279 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-19-25

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ В ПРОДУКТАХ
ДОБЫЧИ ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ И НЕФТЕГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ
СКВАЖИН С ПОМОЩЬЮ СВЧ-АНАЛИЗАТОРА, РАБОТАЮЩЕГО
ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ (с. 19)

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.

Заказать статью в электронной библиотеке

УДК 532.57+620.113+621.6 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-26-31

УСТАНОВКИ ПО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЮ
ОДНОФАЗНЫХ ПОТОКОВ ЖИДКОСТИ (с. 26)

Владимир Николаевич Петров, канд. техн. наук, доцент,

Сергей Львович Малышев, канд. техн. наук, старший научный сотрудник

Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии – филиал Федерального государственного унитарного предприятия "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" (ВНИИР – филиал ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева")

420088, Россия, Республика Татарстан, г. Казань, ул. 2-я Азинская, 7а,

e-mail: office@vniir.org

Владимир Федорович Сопин, д-р техн. наук, профессор,

Яна Сергеевна Петрова, студент

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ")

420015, Россия, Республика Татарстан, г. Казань, ул. К. Маркса, 68,

e-mail: office@kstu.ru

Измерения расходов различных веществ необходимы как для управления технологическими процессами, так и их автоматизации. Вещества, расход которых требуется измерить, весьма разнообразны. Жизненная необходимость потребовала в первую очередь разработать приборы для измерения расхода однофазных веществ – жидкости, газа и пара. В настоящее время техника измерений расхода этих сред хорошо развита, изменения коснулись и технологических аппаратов, входящих в состав эталонов для их поверки и калибровки. Авторы статьи предприняли попытку рассмотреть общие принципы воспроизведения, неизменности и передачи значений расхода, а также вопросы совершенствования эталонов единиц массового и объемного расходов жидких сред.

Ключевые слова: бак; воспроизведение; кавитация; поток жидкости; растворенный воздух; установка; структура течения; эталон; зона обратных токов; пульсации потока.

Заказать статью в электронной библиотеке

УДК 658.512 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-32-36

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ФИЛЬТРАЦИИ АНОМАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРИТЕРИЯ НЕЙМАНА − ПИРСОНА ПРИ АНАЛИЗЕ
ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ В ИСТС "ИНФОТЕХ" (с. 32)

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.

Заказать статью в электронной библиотеке

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
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИОРИТЕТНОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ОБЪЕКТЫ ЛИНЕЙНОЙ
ЧАСТИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ С УЧЕТОМ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВНУТРИТРУБНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ (с. 37)

Юрий Андреевич Бондин^{1, 2}, аспирант,

Андрей Рудольфович Бондин¹, канд. техн. наук, доцент,

Михаил Викторович Любимов², начальник службы по управлению техническим состоянием и целостностью газотранспортной системы

¹ФГАОУ 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

²ООО "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.

Заказать статью в электронной библиотеке

УДК 622.691 DOI: 10.33285/0132-2222-2020-8(565)-45-49

ОПЫТ ОРГАНИЗАЦИИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ
НА ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ КОНТРОЛЛЕРАХ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (с. 45)

Жанат Ариккулович Даев^{1, 2}, д-р философии, канд. техн. наук, ассоциированный профессор (доцент), зав. лабораторией,

Гульжан Ережеповна Шопанова², аспирант,

Бакытгуль Айтбаевна Токсанбаева², аспирант

¹ТОО "Технопарк "Zerek" Актюбинского университета им. С. Баишева

030000, Казахстан, г. Актобе, ул. Братьев Жубановых, 302А,

²Оренбургский 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.

Заказать статью в электронной библиотеке

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.

Заказать статью в электронной библиотеке

ФГАОУ ВО "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИМЕНИ И.М. ГУБКИНА"

Главная страница журнала

УСТАНОВКИ ПО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЮ ОДНОФАЗНЫХ ПОТОКОВ ЖИДКОСТИ (с. 26)

УСТАНОВКИ ПО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЮ
ОДНОФАЗНЫХ ПОТОКОВ ЖИДКОСТИ (с. 26)