ISSN 0132-2222

Научно-технический журнал

АВТОМАТИЗАЦИЯ,

ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИЯ И СВЯЗЬ

В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

                                                                                             Издается с 1973 г.

Август 2021 г.                         8(577)             Выходит 12 раз в год

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ, АВТОМАТИЗАЦИИ, ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИ И СВЯЗИ

 

Сафонов А.В. Оценивание неопределенности при отборе проб сжиженного природного газа (стр. 5‑10)

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ, ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ, ЭКСПЕРТНЫЕ, ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ

 

Арсеневский И.С. Проблема выбора архитектуры иерархических информационных систем в нефтегазовом комплексе (стр. 11‑19)

 

Кравченко Д.А. Прогнозирование состояния объектов газопромысловой технологии (стр. 20‑35)

 

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

 

Чепель Е.Н., Булычев Ю.Г., Жучков К.Н., Завьялов А.П. Инновационное решение для мониторинга охранных зон газопроводов на основе численной реализации альтернативных методов триангуляции с учетом "овражности" целевых функций (стр. 36‑53)

 

Осетинский Н.И. Два метода решения задачи синтеза для линейной управляемой системы (стр. 54‑57)

 

Ерзиков А.М., Такмовцев В.В., Малышев С.Л. Расчет структуры течения, образованного входным устройством газожидкостного сепаратора (стр. 58‑62)

 

Инновационные технологии в подготовке кадров для нефтегазового комплекса

 

Попадько В.Е., Барашкин Р.Л., Калашников П.К., Данилов Д.К. Разработка учебного программно-технического комплекса для исследования алгоритмов автоматической настройки регуляторов (стр. 63‑68)

 

ВЫСТАВКИ • СИМПОЗИУМЫ • КОНФЕРЕНЦИИ

 

Факультет автоматики и вычислительной техники для нефтегазового комплекса (стр. 69‑69)

 

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТАТЬЯХ

 

УДК 681.5.08          DOI: 10.33285/0132-2222-2021-8(577)-5-10

 

ОЦЕНИВАНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ПРИ ОТБОРЕ ПРОБ
СЖИЖЕНОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА (с. 5)

 

Андрей Васильевич Сафонов, канд. техн. наук, технический директор

 

ООО "Нефтяные и газовые измерительные технологии" (ООО "НГИТ")

г. Москва, Россия,

e-mail: Safonov@ngit.ru

 

Проверка правильности отбора проб представляет собой оценивание составляющих неопределенности, рассчитанных при условии регулярного применения методик. Для получения достоверных результатов поток смеси сжиженного природного газа (СПГ) необходимо готовить до поступления в зону отбора. Отбор проб и анализ результатов необходимо выполнять ближе к месту отбора проб. Если методика измерений соответствует рассмотренным требованиям, то ее считают пригодной для применения на объекте для конкретного сорта СПГ. Методика не может гарантировать того, что результаты измерений действительно будут соответствовать поставленной цели, если не выполняются технологические условия гомогенного потока. Условия для конкретного места могут меняться, систематически или изредка, в зависимости от скорости потока и сорта СПГ. Наибольший вклад бюджета неопределенности связан с неоднородностью потока, характерного для сложных смесей СПГ. Один метод отбора пробы может различаться для разных объектов применения, зависит от гидродинамического течения жидкостей в трубопроводах различных диаметров и конфигурации. Технология отбора требует постоянного внутреннего контроля качества отбора проб, гарантирующего, что условия, которые имели место во время оценки достоверности, совпадают с условиями эксплуатации. Контроль качества результатов измерений и оценку неопределенности для многокомпонентных потоков смеси СПГ следует выполнять с применением метода контрольных карт Шухарта.

 

Ключевые слова: сжиженный природный газ; неопределенность отбора проб; многокомпонентная смесь.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 681.5:622.276+622.279          DOI: 10.33285/0132-2222-2021-8(577)-11-19

 

ПРОБЛЕМА ВЫБОРА АРХИТЕКТУРЫ ИЕРАРХИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ
СИСТЕМ В НЕФТЕГАЗОВОМ КОМПЛЕКСЕ (с. 11)

 

Иван Сергеевич Арсеневский

 

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

г. Москва, Россия,

e-mail: arsenevsky@mail.ru

 

В статье исследуется проблема выбора архитектурного подхода для проектирования иерархических информационных систем в нефтегазовом комплексе (НГК). Проводится обзор базовых архитектурных стилей, а также современных подходов – сервисно-ориентированной архитектуры, событийно-ориентированной архитектуры и микросервисной архитектуры. Предлагается адаптация сервисно-ориентированной архитектуры для многоуровневых иерархических систем, в основе которой лежит использование многоуровневой сервисной меташины, позволяющей интегрировать различные иерархические уровни, не нарушая их информационное пространство.

 

Ключевые слова: SOA; EDA; микросервис; иерархические системы.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 004.942:519.246.85          DOI: 10.33285/0132-2222-2021-8(577)-20-35

 

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ
ГАЗОПРОМЫСЛОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ (с. 20)

 

Денис Александрович Кравченко

 

ООО "Газпром добыча Уренгой"

г. Новый Уренгой, Россия,

e-mail: d.a.kravchenko@gd-urengoy.gazprom.ru

 

Прогнозирование состояния систем газоперекачивающего агрегата является важной частью процесса планирования в газодобывающем производстве. В статье рассматриваются наиболее востребованные виды прогнозных моделей. Выполнен аналитический обзор методов прогнозирования, их достоинств и недостатков. Показаны этапы разработки систем прогнозирования состояния газоперекачивающего агрегата. Выполнен анализ дополнительных информационных составляющих, влияющих на прогноз. На примере сравнения систем прогнозирования на основе методов SARIMA, Хольта, Хольта – Винтерса, нейронной сети RBF показаны их достоинства и недостатки.

 

Ключевые слова: газоперекачивающий агрегат; стационарный и нестационарный временной ряд; аддитивная математическая модель; мультипликативная математическая модель; тренд; коэффициенты сезонности; техническая диагностика; прогнозная модель; тест Дики – Фуллера; модель SARIMA; методы Хольта; Хольта – Винтерса; нейронная сеть RBF.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 519.652          DOI: 10.33285/0132-2222-2021-8(577)-36-53

 

ИННОВАЦИОННОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ МОНИТОРИНГА
ОХРАННЫХ ЗОН ГАЗОПРОВОДОВ НА ОСНОВЕ ЧИСЛЕННОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
АЛЬТЕРНАТИВНЫХ МЕТОДОВ ТРИАНГУЛЯЦИИ С УЧЕТОМ "ОВРАЖНОСТИ"
ЦЕЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ (с. 36)

 

Евгений Николаевич Чепель, начальник НИС,

Юрий Гурьевич Булычев, д-р техн. наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, начальник НИЛ

 

АО "Всероссийский НИИ "Градиент"

г. Ростов-на-Дону, Россия

 

Константин Николаевич Жучков, канд. физ.-мат. наук, доцент,

Алексей Петрович Завьялов, канд. техн. наук, доцент

 

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

г. Москва, Россия,

e-mail: k.zhuchkov@oeg.gazprom.ru, zavyalov.a@gubkin.ru

 

Применительно к триангуляционной измерительной системе рассматривается ряд альтернативных методов оптимального и квазиоптимального оценивания местоположения источника, дается их сравнительный анализ, указываются границы применения. Исследуются особенности реализации данных методов в вычислительной среде с использованием известных алгоритмов нахождения точек экстремума соответствующих целевых функций "овражного" типа. Даны полезные практические рекомендации по применению полученных результатов в существующих и перспективных триангуляционных системах. Результаты могут быть применены для мониторинга охранных зон газопровода.

 

Ключевые слова: охранная зона газопровода; триангуляционная измерительная система; пеленгатор; угол места; азимут; метод максимального правдоподобия; целевая функция; невязка; алгоритм поиска точки экстремума; функция "овражного" типа; регуляризирующий параметр.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 681.5:622.276+622.279          DOI: 10.33285/0132-2222-2021-8(577)-54-57

 

ДВА МЕТОДА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ СИНТЕЗА
ДЛЯ ЛИНЕЙНОЙ УПРАВЛЯЕМОЙ СИСТЕМЫ (с. 54)

 

Николай Иосифович Осетинский, канд. физ.-мат. наук, профессор

 

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

г. Москва, Россия,

e-mail: pmkm@gubkin.ru

 

Класс линейных динамических управляемых систем является математической схемой, широко применяемой для моделирования реальных объектов нефтегазовой отрасли. В статье рассматривается алгоритм решения так называемой задачи размещения полюсов для многомерной линейной управляемой динамической системы, основанной на результатах М. Уонэма. Кроме того, формулируется один результат, гарантирующий решение задачи о размещении полюсов, предложенный американскими математиками Р. Херманном и К. Мартином. Их метод основан на некоторых фактах алгебраической геометрии и, несмотря на неконструктивность, представляется весьма перспективным.

 

Ключевые слова: линейная управляемая система; обратная связь; полная достижимость; каноническая форма; спектр матрицы.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 621.928.47          DOI: 10.33285/0132-2222-2021-8(577)-58-62

 

РАСЧЕТ СТРУКТУРЫ ТЕЧЕНИЯ, ОБРАЗОВАННОГО ВХОДНЫМ
УСТРОЙСТВОМ ГАЗОЖИДКОСТНОГО СЕПАРАТОРА (с. 58)

 

Александр Михайлович Ерзиков1, 2, магистр, вед. инженер,

Владимир Викторович Такмовцев2, канд. техн. наук, доцент,

Сергей Львович Малышев1, канд. техн. наук, старший научный сотрудник

 

1 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")

г. Казань, Россия,

e-mail: office@vniir.org, scooter_sacha@mail.ru, pamir.61@mail.ru

 

2 Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ

г. Казань, Россия,

e-mail: kai@kai.ru, vvt379@rambler.ru

 

В статье проведен анализ методов расчета струйных течений, образующихся в сепараторе при подаче в него двухфазного трехкомпонентного потока. Разработан метод расчета, рассмотрены особенности струйного газожидкостного течения и показано влияние развития начального и основного участков струи на интенсивность процесса сепарации газожидкостной смеси.

Многофазные испытательные стенды за рубежом и эталоны газожидкостных смесей в России имеют в составе аппарат разделения компонент многофазной газожидкостной смеси – сепаратор. От эффективности его работы зависят соотношение содержания компонент в эталонной смеси, а также показатели точности воспроизведения массового расхода при передаче его единицы рабочим средствам измерений. Входное устройство сепаратора является важной составляющей его конструкции, в которой формируется течение смеси для последующего разделения на компоненты. Предложен метод расчета газожидкостной струи в развитии ее начального и основного участков.

 

Ключевые слова: газожидкостный поток; начальный участок; основной участок; потенциальное ядро струи; сепарация; турбулентная струя.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 681.518.3          DOI: 10.33285/0132-2222-2021-8(577)-63-68

 

РАЗРАБОТКА УЧЕБНОГО ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ
РЕГУЛЯТОРОВ (с. 63)

 

Владимир Ефимович Попадько, канд. техн. наук, профессор,

Роман Леонардович Барашкин, канд. техн. наук, доцент,

Павел Кириллович Калашников, канд. техн. наук, доцент,

Дмитрий Константинович Данилов, магистрант

 

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

г. Москва, Россия,

e-mail: pve@gubkin.ru, barashkin.r@gubkin.ru, kpk@gubkin.pro, danilovdmitry79@gmail.com

 

Важным критерием для успешного внедрения систем усовершенствованного управления на предприятиях нефтегазового комплекса является высокий уровень настройки базовой системы управления. Одним из способов повышения качества настройки регуляторов базовой системы управления может быть широкое применение алгоритмов автоматической настройки их параметров. В статье рассматривается программно-технический комплекс (ПТК), предназначенный для исследования алгоритмов автонастройки ПИД-регуляторов на основе модели объекта. Комплекс включает гидравлический стенд с датчиками и исполнительными устройствами, систему сбора данных и дистанционного управления, человеко-машинный интерфейс, программную реализацию алгоритмов автонастройки. В гидравлическом стенде в качестве регулируемого параметра используется уровень границы раздела фаз в резервуаре. Регулирующие параметры – степени открытия регулирующих клапанов или подача насоса. Стенд позволяет проводить исследование методов настройки регулятора с разомкнутой и замкнутой обратной связью. В качестве примера для настройки регулятора рассматривается классический метод Циглера – Никольса с разомкнутой обратной связью. ПТК разрабатывался с учетом современных требований к возможности организации удаленного доступа к системе управления стендом и размещению исходных материалов в открытом доступе. Разработанный комплекс предлагается использовать в учебных центрах предприятий и в учебном процессе вузов для подготовки бакалавров по направлению "Управление в технических системах".

 

Ключевые слова: регулирование с обратной связью; автонастройка регулятора; управление непрерывными технологическими процессами; метод Циглера – Никольса; ПИД-регулятор; гидравлический стенд; Codesys; LabVIEW; Arduino IDE.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

ФАКУЛЬТЕТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
ДЛЯ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА (с. 69)

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

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

Главная страница журнала