Информационно-измерительная и управляющая система оптимизации температурного режима газотранспортной сети на примере астраханского месторождения - Автореферат

С другой стороны существенное завышение температуры газа на промысле приведет к нарушениям режимов его переработки на газоперерабатывающем заводе и одновременно к гигантским экономическим потерям изза непроизводительных затрат топливного газа на избыточный подогрев пластового флюида на площадках скважин. В связи с изложенным, создание экономичной и безопасной информационно-измерительной управляющей системы (ИИУС) автоматического управления температурным режимом газотранспортной сети, повышающей степень автоматизации до уровня системы автоматического управления (САУ), способной в условиях безлюдной технологии неограниченно долгое время с высокой эффективностью в энергосберегающем безгидратном режиме транспортировки пластового флюида от промысловых скважин до установок переработки обеспечивать систематическое и четкое высокоточное соответствие температурного режима транспортировки установленному номиналу - актуальная задача. На основе комплексных требований и базовых принципов разработан комплекс математических моделей и методик оптимизации температурного режима трубопроводной системы газового промысла, расширяющий функции действующей системы контроля и управления промыслом и повышающий уровень автоматизации режимов глобального температурного регулирования до уровня систем автоматического управления. Разработаны алгоритмы автоматического регулирования температурных параметров газотранспортной сети, применение которых в системе управления промыслом повышает экономическую эффективность и безопасность технологического процесса, создан комплекс программ по обеспечению оптимальных температурных режимов работы скважин и газотранспортных сетей. Учитывая изложенное, в ИИУС управления температурным режимом газотранспортной сети, помимо собственно неукоснительной эксплуатации скважин в разрешенных температурных режимах, реализованы дополнительные возможности («динамический температурный паспорт скважины», «выравнивание температурного профиля», «обеспечение требуемого температурного градиента» и др.), суть которых раскрыта при описании базовых принципов и комплекса математических моделей и методов.

В результате исследования создана и внедрена в промышленное производство Астраханского газоконденсатного месторождения информационно - измерительная управляющая система оптимизации температурных режимов газотранспортной сети.

Созданная ИИУС: 1. соответствует требованиям энергоэффективности и безопасности коммерческого применения в условиях максимальной степени автоматизации технологических процессов, обслуживающих добычу и транспортировку высокотоксичных и агрессивных пластовых смесей.

2. повышает уровень автоматизации системы глобального регулирования температурных режимов газотранспортной сети промысла от штатного уровня автоматизированной системы дистанционного диспетчерского управления до уровня системы автоматического управления энергосберегающего типа, способной длительное время поддерживать оптимальный температурный режим газотранспортных сетей промысла под контролем, но без вмешательства человека;

3. базируется на оригинальных авторских принципах комплексного макроуправления взаимосвязанными участками газового промысла и газотранспортной сети на основе предложенного зонированного подхода к управлению температурными режимами в условиях безлюдной технологии.

4. обрабатывает поступающую в реальном масштабе времени от промысловых датчиков, управляющих контроллеров, диспетчерских рабочих мест информацию, содержащую температурные характеристиками систем подогрева газа и газотранспортной сети. Формирует и актуализирует температурные зависимости для участков газотранспортной сети в виде специализированной базы данных, лежащей в основе высокоточного расчета управляющих воздействий для температурных режимов подогревателей на площадках скважин в автоматическом режиме регулирования температуры средствами ИИУС.

5. построена на авторских алгоритмах автоматического регулирования температурных параметров газотранспортной сети и соответствующей программной реализации, применение которых в системе управления промыслом повышает экономическую эффективность и безопасность технологического процесса.

6. обеспечивает на основе использования данных автоматической паспортизации средствами ИИУС в реальном масштабе времени температурных характеристик семейства двухуровневых трубопроводных систем распределенной газотранспортной сети промыслового предприятия высокоточное поддержание температуры транспортируемой пластовой смеси в узловых точках газотранспортной сети, что приводит к снижению затрат очищенного газа на подогрев пластового флюида на площадках скважин строго до уровня, необходимого и достаточного для безгидратной поставки сырья на переработку в соответствии с техническими регламентами.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, включенных в список ВАК РФ: 1. Елфимов В.В., Замосковин П.П., Андреев А.А. Новое в автоматизации промысла ООО «Астраханьгазпром»//Наука и техника в газовой промышленности. - Москва,2000. - №5. - С. 73-76.

2. Замосковин П.П., Родованов В.Е. Автоматизированная система газогидродинамических исследований для формирования оптимальных технологических режимов эксплуатации скважин Астраханского газоконденсатного месторождения//Научно - технический журнал «Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе». - Москва, 2010. - №12. С. 17-22.

3. Замосковин П.П., Андреев А.А. Методика расчета управляющих воздействий математической модели автоматического регулирования производительности скважин//«Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии». - Астрахань, 2010. - №4(12). С. 24-28.

4. Д. В. Пономаренко, В. В. Кожакин, Замосковин П.П. Расчет управляющих воздействий в математической модели автоматического управления промыслом// Журнал «Газовая промышленность».- Москва, 2010, №12. С. 19-23.

Статьи в материалах конференций, сборниках: 1. Елфимов В.В., Замосковин П.П., Андреев А.А. Автоматизация промысла ООО «Астраханьгазпром»//Наука и технология углеводородов. - Москва,2001. - №4. - С. 204-208.

2. Инновационная программно-ориентированная технология эксплуатации газовых скважин Астраханского месторождения с приоритетным диспетчерским управлением /Авязов Д.З., Андреев А.А., Замосковин П.П. //Материалы 3 Международной научно-технической конференции «Компьютерные технологии поддержки принятия решений в диспетчерском управлении газотранспортными и газодобывающими системами» - «ДИСКОМ-2007». - Москва, 10-13 апреля 2007.

3. Модели регулирования давления, расхода и температуры на скважинах в программно-ориентированной системе автоматического управления промыслом/Замосковин П.П., Андреев А.А.//Материалы международной научной конференции Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «Астинтех-2008» - Астрахань, 2008. - С. 11-14.

4. Замосковин П.П., Андреев А.А. Концепция автоматического управления промыслом Астраханского газоконденсатного месторождения // Специализированный сборник «Геология, бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений». - Москва, 2007. - №3. - С. 22-26.

5. Авязов Д. З., Замосковин П. П., Андреев А. А., Родованов В. Е. Концептуальная модель комплексной системы автоматического управления Астраханским газовым промыслом // Сб. докладов IV Международной научно-технической конференции «Компьютерные технологии поддержки принятия решений в диспетчерском управлении газотранспортными и газодобывающими системами». - ДИСКОМ-2009. - М.,2009. - С. 106-124.

Патенты: 1. Пат. на полезную модель 97544 Российская Федерация, МПК7 G05B19/418. Информационно - измерительная управляющая система автоматического управления температурными параметрами объектов газового промысла/Замосковин П.П., Кожакин В.В., Михайленко С.А.; заявитель и патентообладатель ООО «Газпром добыча Астрахань». - 2009144062/25, заявл. 27.03.2009, опубл. 10.09.2010. - Бюл. №25. - 3 с.

Размещено на .ru