ISSN 0132-2222 Научно-технический журнал Издается с 1973 г. Сентябрь 2021 г. № 9(578) Выходит 12 раз в год
СОДЕРЖАНИЕ |
|
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ, АВТОМАТИЗАЦИИ, ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИ И СВЯЗИ |
|
Хохрин С.А., Абрамов Г.С., Музипов Х.Н. Системы обнаружения утечек в трубопроводах (стр. 5‑12) |
|
ИНФОРМАЦИОННЫЕ, ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ, ЭКСПЕРТНЫЕ, ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ |
|
Еремин Н.А., Либерзон М.Р., Столяров В.Е., Павлов Ю.В., Погородний П.Г. Применение сейсмических технологий при разведке и эксплуатации нефтегазовых месторождений на суше и на море (стр. 13‑26) |
|
|
|
|
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ |
|
Шмелев В.А. Автоматизированные системы управления процессом бурения нефтяных и газовых скважин, состояние разработок (стр. 49‑59) |
|
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ |
|
|
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТАТЬЯХ |
|
УДК 681.5:622.692 DOI: 10.33285/0132-2222-2021-9(578)-5-12
СИСТЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК В ТРУБОПРОВОДАХ (с. 5)
Сергей Александрович Хохрин
ООО "НПА Вира Реалтайм" г. Тюмень, Россия, e-mail: sirius@mail.ru
Генрих Саакович Абрамов, д-р экон. наук
ТК 024 "Метрологическое обеспечение добычи и учета энергоресурсов (жидкостей и газов)" г. Казань, Россия, e-mail: abrgen@mail.ru
Халим Назипович Музипов, канд. техн. наук, доцент
ЧОУ ДПО "Институт дополнительного образования" г. Тюмень, Россия, e-mail: halim46@mail.ru
В статье представлен краткий обзор технических средств, применяемых в системах обнаружения утечек (СОУ) в трубопроводах. Выбор технических средств СОУ для отдельной трубопроводной системы – нетривиальная инженерная задача. В статье приведены основные технические характеристики контроллеров ACE3600, X20, САТЕЛЛИТ-Р. Описано назначение и функции системы линейной телемеханики трубопроводов и СОУ на базе ПТК "СИРИУС-СОУ". Рассмотрен вариант применения комбинированной СОУ и системы линейной телемеханики трубопроводов.
Ключевые слова: трубопровод; утечки; герметичность; контроллер; телемеханика; радиосигнал; УКВ-диапазон.
|
|
УДК 550.3+550.834:622.06:681.518.3:658.5.012.7 DOI: 10.33285/0132-2222-2021-9(578)-13-26
ПРИМЕНЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ РАЗВЕДКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА СУШЕ И НА МОРЕ (с. 13)
Николай Александрович Еремин1, 2, д-р техн. наук, профессор, Марк Романович Либерзон3, д-р физ.-мат. наук, профессор, Владимир Евгеньевич Столяров1, Юрий Владимирович Павлов4, Петр Геннадьевич Погородний5
1 ФГБУН "Институт проблем нефти и газа РАН" г. Москва, Россия, e-mail: ermn@mail.ru, bes60@rambler.ru
2 РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина г. Москва, Россия
3 ФГБОУ ВПО "МАТИ – Российский технологический университет им. К.Э. Циолковского" г. Москва, Россия
4 ФГУП "Опытно-конструкторское бюро океанологической техники РАН" г. Москва, Россия, e-mail: info.geophit@mail.ru
5 НП "Инновационный технологический центр МАТИ" г. Москва, Россия, e-mail: p@itcmati.ru
Эффективность геолого-разведочных работ определяет возможность своевременного принятия решений по объемам инвестиций и срокам освоения нефтегазовых месторождений, а мониторинг возникновения и прогнозирования техногенных угроз при эксплуатации месторождений снижает риск возникновения и затраты при локализации работ и ликвидации последствий. В статье выполнен обзор существующих и перспективных мировых технологий при проведении сейсмической разведки и промышленного мониторинга на морских и шельфовых месторождениях. Приведены краткие описания технологий, проводимых с судами, буксирующими донные косы различных видов, а также возможности электронных систем, размещаемых на морском дне. Дано описание основных факторов и объектов, обеспечивающих реализацию инновационного проекта на примере сейсмической разведки как основного вида технологий для уточнения запасов, возможности определения точек бурения и строительства скважин, мониторинга безопасности объектов инфраструктуры месторождения и прогнозирования рисков. Рассмотрено современное состояние различных технологий для разведки запасов на море и суше, описаны особенности применения специализированных судов различного назначения, имеющихся на отечественном и зарубежном рынке. Описаны перспективные отечественные технологии сейсморазведки. Принятие концепции освоения полезных ископаемых морских и шельфовых месторождений, а также месторождений на суше с помощью однотипных отечественных систем позволяет обеспечить стратегические национальные интересы, особенно для перспективных шельфовых зон северных морей и Арктики, прибрежных территорий. Имеющиеся отечественные компетенции и перспективное оборудование позволяют принципиально решить вопрос развития национальных компетенций и обеспечить технологическое лидерство по ряду направлений технологий разведки природных ресурсов моря и суши, заместить зарубежные решения, доминирующие сегодня на рынке разведки, мониторинга и промышленной эксплуатации нефтегазовых месторождений.
Ключевые слова: интеллектуальные технологии; суша; море; шельф; разведка; мониторинг; сейсмическая коса; донная коса; буксируемая система; бурение; нефтегазодобыча.
|
|
УДК 681.5:622.279 DOI: 10.33285/0132-2222-2021-9(578)-27-35
КРАТКОСРОЧНОЕ
СТОХАСТИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ
Николай Анатольевич Кисленко1, 2, канд. техн. наук, Александр Вячеславович Белинский2, канд. техн. наук, Александр Соломонович Казак2, д-р техн. наук, профессор, Ольга Игоревна Белинская
1 ПАО "Газпром" г. Санкт-Петербург, Россия, e-mail: N.Kislenko@econom.gazprom.ru
2 ООО "НИИгазэкономика" г. Москва, Россия, e-mail: A.Belinsky@econom.gazprom.ru, A.Kazak@econom.gazprom.ru
В статье рассматривается актуальная задача оперативного прогнозирования динамики крупной инженерной системы – Единой системы газоснабжения России (ЕСГ). В качестве пространства состояний ЕСГ выбрано непрерывное множество балансово-потоковых переменных, характеризующих объем транспортировки газа по газотранспортным системам – фрагментам ЕСГ, а также объем газа, аккумулированного в трубопроводах этих систем. Ставится задача моделирования динамики функционирования ЕСГ по заданной динамике объемов поступления и распределения газа в ЕСГ. Отмечается, что адекватные модели должны учитывать стохастический характер функционирования ЕСГ, а также нелинейные взаимосвязи между параметрами, характеризующими состояние системы. Показано, что существующие в отрасли модели не обеспечивают приемлемого решения этой задачи. Предложена модель, основанная на технологиях глубокого машинного обучения и современных архитектурах рекуррентных нейронных сетей. Обучение модели, имеющей прикладное значение, выполнено на фактических данных суточных балансов газа по газотранспортным предприятиям в 2010–2020 гг. Обсуждаются преимущества модели и ее особенности, требующие дальнейших исследований. Предполагается, что предложенные подходы получат развитие в виде новых моделей оптимального управления ЕСГ, которые также затрагиваются в работе.
Ключевые слова: газотранспортная система; модель оптимального управления; оперативное прогнозирование; стохастическое прогнозирование; технологии глубокого машинного обучения; рекуррентные нейронные сети.
|
|
УДК 681.5:665.6 DOI: 10.33285/0132-2222-2021-9(578)-36-41
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ
ЦИФРОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ
Игорь Викторович Жуков
ООО "КИНЕФ" г. Кириши, Россия, e-mail: Zhukov_I_V@kinef.ru
Виктор Григорьевич Харазов
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет) г. Санкт-Петербург, Россия, e-mail: vikharazov@yandex.ru
В статье рассматриваются способы повышения глубины переработки нефти, представлена принципиальная схема комплекса глубокой переработки нефти, предложены математические модели анализаторов для контроля качества промежуточных и конечных продуктов, определена структура контролируемых и управляющих параметров с учетом взаимосвязи установок комплекса, предложены оптимизационные задачи для системы цифрового управления производством.
Ключевые слова: глубина переработки нефти; система усовершенствованного управления технологическим процессом; задачи управления с учетом технологических ограничений.
|
|
УДК 331.461.2:622.691.4:623.486:614.8 DOI: 10.33285/0132-2222-2021-9(578)-42-48
ОПЫТ ОЦЕНКИ
ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЛАНИРОВАНИЯ
Юрий Андреевич Бондин1, 2, аспирант, Андрей Рудольфович Бондин1, канд. техн. наук, доцент
1 ФГАОУ ВО "Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина" г. Екатеринбург, Россия, e-mail: iury.bondin@urfu.ru, a.r.bondin@urfu.ru
2 ООО "Газпром трансгаз Екатеринбург" г. Екатеринбург, Россия
По данным Федеральной службы по экологическому, техническому и атомному надзору, суммарный экономический ущерб от аварий на магистральных газопроводах составляет сотни миллионов рублей в год. Снижение вероятности (частоты) возникновения аварий может быть достигнуто за счет принятия технически и экономически оправданных решений по диагностике, техническому обслуживанию и ремонту газопроводов. В существующих и внедряемых в ПАО "Газпром" информационно-управляющих системах реализованы различные критерии обоснования проведения ремонта, которые учитывают совокупность количественных показателей надежности и целостности магистральных газопроводов. Будучи инвестиционным проектом, проведение ремонтов газопроводов должно быть дополнительно оценено с точки зрения их экономической привлекательности. Целью исследования стало внедрение единого показателя, характеризующего экономическую эффективность управленческих решений по диагностике, техническому обслуживанию и ремонту газопроводов с учетом затрат на их проведение и снижение совокупности вероятности возникновения аварий и тяжести от их возможных последствий. В результате проведен анализ существующих и перспективных подходов к разработке рекомендаций по включению элементов управления в программы ремонта газопроводов. Рассмотрены информационно-управляющие системы, предназначенные для планирования мероприятий по ремонту газопроводов. Оценена возможность рассмотрения мероприятий по ремонту с точки зрения их инвестиционной привлекательности. Итогом работы стал порядок расчета срока окупаемости первоначальных инвестиций, необходимых для выполнения ремонта. В локальной информационно-управляющей системе рассчитан срок окупаемости первоначальных инвестиций, требуемых для ремонта на тестовых участках газопровода в зоне ответственности ООО "Газпром трансгаз Екатеринбург".
Ключевые слова: магистральные газопроводы; техногенные аварии; количественная оценка рисков; информационные системы.
|
|
УДК 681.5:622.24 DOI: 10.33285/0132-2222-2021-9(578)-49-59
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ БУРЕНИЯ
Валерий Александрович Шмелев, канд. техн. наук
Волгоградский государственный технический университет г. Волгоград, Россия, e-mail: app@vstu.ru
Повышение эффективности буровых работ в значительной мере связано с одним из важнейших направлений – оптимизацией процесса бурения. Сложность процесса, обусловленная большим числом технологических переменных, информационным потоком данных, неопределенностью горно-геологических условий, влиянием случайных факторов и другим, определяет особенности управления процессом в автоматическом режиме. В статье представлены основные конструктивные типы средств автоматизации, используемые на нефтяных и газовых месторождениях для поддержания и управления режимными параметрами бурения в соответствии с локальными критериями оптимизации целевых функций процесса (скорости, себестоимости, проходки и др.).
Ключевые слова: процесс бурения; параметры объекта регулирования; критерии оптимального управления; система автоматического регулирования; режимные параметры; автоматические стабилизаторы; управление бурением скважин.
|
|
УДК 681.5:519.86 DOI: 10.33285/0132-2222-2021-9(578)-60-68
КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ
ОСНОВЫ СИСТЕМЫ БЕЗ ПРОГРАММИРОВАНИЯ И
Алексей Вячеславович Крючков, канд. техн. наук, доцент, Юрий Петрович Степин, д-р техн. наук, профессор
РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина г. Москва, Россия, e-mail: hook66@list.ru, stepin.y@gubkin.ru
Статья посвящена анализу процессов импортозамещения в области программного обеспечения (ПО) в Российской Федерации в целом и специального ПО (СПО) на объектах топливно-энергетического комплекса в частности. Показано, что выполнение работ по миграции СПО на новые платформы в автоматизированных системах управления предприятиями (АСУП) всегда требует участия программистов, использующих разработанные за рубежом методы программирования. Они выполняются в рамках отдельных проектов даже при условии общего договора с разработчиком. Результатом проекта для конкретного программиста является единичная программная система (ЕПС), структура и состав которой всегда различны. Применение концепции системы без программирования позволит сократить трудозатраты на синтез ЕПС, получить преемственность в разработке и существенно снизить зависимость программистов от импортных составляющих языков или средств программирования.
Ключевые слова: автоматизированные системы управления предприятиями; специальное программное обеспечение; импортозамещение; методы синтеза специального программного обеспечения; разработка программного обеспечения; языки программирования; единичная программная система; система без программирования.
|
|
ФГАОУ ВО "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИМЕНИ И.М. ГУБКИНА" |