Принципы проектирования и функционирования систем управления технологическими процессами эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений. Анализ эффективности решений при создании систем управления технологическими процессами газовой отрасли.
Аннотация к работе
Российский государственный университет нефти и газа им. Специальность 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (нефтегазовая отрасль) (технические науки) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Работа выполнена в Российском государственном университете нефти и газа им. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного университета нефти и газа им.Высокие темпы строительства объектов газовой отрасли требуют нового подхода к проблемам САПР, т. е. необходимо с новых позиций рассматривать весь комплекс работ с целью получения описаний нового или реконструированного технологического объекта, достаточных для реализации эффективной системы управления. В этих условиях становится актуальным проанализировать теоретические и практические результаты проектирования и внедрения систем управления технологическими процессами объектов газовой отрасли, в результате чего это позволит: повысить качество проектных работ в цепочке проектировщик - система, направленное на одновременное совершенствование технологического процесса и системы управления; Эти задачи решаются при проектировании систем оперативного управления технологическими процессами большого числа разнообразных по своей сути и сложности объектов газовой отрасли на основе многолетнего практического опыта разработки и внедрения АСУТП. В диссертации рассмотрены вопросы совершенствования взаимодействия цепочки проектировщик - система, представлены системы управления для каждого типа сложных технологических объектов и, учитывая перечисленные выше приемы, приведены примеры разработанных оперативных систем управления, реализуемых на соответствующих объектах. Сформулировать и обосновать общие принципы проектирования и функционирования систем управления технологическими процессами, эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений, объектов подземного хранения газа, переработки газа и конденсата.Во введении сформулированы основные задачи автоматизированного проектирования и управления сложными объектами газовой отрасли и их автоматизации.
Производственный процесс газовой отрасли представляет собой последовательность этапов, начинающихся с извлечения углеводородного сырья из недр и заканчивающихся поставкой потребителю готовой продукции, полученной из этого сырья. При управлении этой сложной цепочкой появляется необходимость проведения декомпозиции ее структуры в связи с разнообразием составляющих элементов, каждый из которых имеет только ему присущее назначение. Декомпозиция выделяет следующие технологические объекты: газодобывающие; транспорта газа; переработки газа и углеводородного конденсата; подземного хранения природного газа. Общими характеристиками для вышеперечисленных объектов являются значительные капиталовложения, обусловленные крупномасштабностью объектов; наличие больших объемов информации, необходимой для управления; как частичное, так и многократное изменение структуры и состава объекта под воздействием окружающей среды и многих элементов разнообразной природы. Наряду с общими характеристиками имеются и принципиальные отличия, которые свойственны только каждому из перечисленных типов объектов.
На основе обобщения опыта соискателя показаны проблемы автоматизации проектирования и внедрения систем управления объектами. Отсутствие этапа проведения НИР при проектировании систем и, как следствие этого, недостаточной информативности для ведения технологических процессов, высокие темпы появления новых средств и систем автоматики, вычислительной техники, программных продуктов и их внедрение приводят к тому, что в условиях прежних знаний об объекте функционирование современных средств и систем управления технологическими процессами оказываются мало эффективными. Такая ситуация обусловлена тем, что не учитываются возможности использования программно-технических средств в развитии систем управления, позволяющих учитывать особенности механизма протекающего процесса, прогнозирование его поведения под влиянием различных взаимодействующих и возмущающих факторов и т. п. Из этого вытекает, что при функционировании спроектированной системы разрывается органическая связь цепи проектировщик - система.
В первой главе рассмотрены особенности управления сложными объектами газовой отрасли. Показан научно - практический подход к проектированию и управлению сложными объектами с помощью САПР на примере ГДП и его лидирующей подсистемы разработки газовых и газоконденсатных месторождений.
Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений, как сложный технологический процесс, нуждается в современном и действенном контроле, анализе и регулировании, которые начинаются с ввода в эксплуатацию первых скважин и непрерывно продолжаются до конца эксплуатации месторождения. При чем эти функции охватывают все стадии разработки, от которых зависят высокая эффективность процесса и конечная газоотдача.