АНАЛИЗ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ В ШЛЕЙФАХ

М. Ю. Прахова, А. Н. Краснов, Е. А. Хорошавина

Аннотация


Рассматривается актуальная проблема газовой промышленности – борьба с гидратообразованием, в том числе в шлейфах газовых промыслов. Наиболее распространенным способом борьбы с этим явлением является ввод ингибитора гидратообразования, как правило, метанола. Оптимизировать его расход можно за счет точного диагностирования условий, при которых в шлейфах начинается гидратообразование. Эта задача может быть решена разработкой автоматических систем оперативного диагностирования возникновения в шлейфе условий гидратообразования и начала этого процесса.

В статье рассмотрены и проанализированы существующие методы построения таких систем. На основе проведенного исследования сделан вывод, что для них характерно влияние большого количества факторов, взаимосвязь между которыми не может быть описана аналитически, и отсутствие достаточной количественной информации об этих факторах. Поэтому целесообразно строить такие системы на основе нечетких когнитивных карт.

Когнитивная карта составляется с целью восполнения недостатка количественной информации и позволяет выявить наиболее существенные (базисные) факторы, характеризующие взаимодействие объекта и внешней среды, и установить качественные связи между ними.

Управляющие воздействия в разрабатываемой системе формируются на основе результатов онлайн–замеров термобарических условий в начале и конце шлейфа, температуры окружающей среды и температуры точки росы по воде, а также значений дебита скважины, состава и плотности газа, выдаваемых технологической службой промысла. В качестве базового критерия диагностирования начала процесса гидратообразования выбрана теоретическая температура гидратообразования, на которую существенно влияет изменение коэффициента теплопередачи газа в шлейфе в окружающую среду, а также ряда других факторов (наличие абразивных частиц и влаги в газе, состояние грунта и рельеф местности, наличие и состояние снежного покрова и т.д.).

В качестве примера предложена нечеткая когнитивная модель для корректировки коэффициента теплопередачи, использование которой позволяет более точно рассчитать теоретическую температуру гидратообразования и, как следствие, повысить точность дозирования метанола.


Ключевые слова


automatic diagnosis system;cognitive model;fuzzy cognitive map;hydrating;optimal methanol supply;protection from hydrates;theoretical hydrating temperature;автоматическая система диагностирования;борьба с гидратами;гидратообразование;когнитивная модель;нечеткая когнитивная карта;оптимальная подача метанола;теоретическая температура гидратообразования

Полный текст:

PDF

Литература


Макогон Ю.Ф. Газовые гидраты, предупреждения их образования и использование. М.: Недра, 1985. 232 с.

Методы и средства предотвращения гидратообразования на объектах газодобычи / М.Ю. Прахова, А.Н. Краснов, Е.А. Хорошавина, Э.А. Шаловников // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн. 2016. №1. С.101-118. URL: http://ogbus.ru/issues/1_2016/ogbus_1_2016_p101-118_prakhovamu_ru.pdf.

Прахова М. Ю., Мымрин И.Н, Локальная автоматическая система электроподогрева для предотвращения гидратообразования на сбросном трубопроводе// Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2014. №2. С. 3-6.

Прахова М.Ю., Мымрин И.Н., Савельев Д.А. Нагреватели для системы управления локальным электроподогревом куста газоконденсатных скважин // Проблемы автоматизации технологических процессов добычи, транспорта и переработки нефти и газа: сб.ст. Уфа: УГНТУ, 2013. С. 88-92.

Мурзагулов В.Р. Предупреждение гидратообразования в системах промыслового сбора газа залежей Ямбургского газоконденсатного месторождения // Актуальные вопросы нефтегазовой отрасли в области добычи и трубопроводного транспорта углеводородного сырья: материалы науч.-практ. семинара (19 янв. 2009 г.). Уфа, 2009. С. 12-13.

Прахова М.Ю., Краснов А.Н., Хорошавина Е.А. Способ диагностироания обводненности газовых скважин// Нефтегаз ГНКАР НИПИ. 2016. Т.3, № 3. С. 19-26.

Автоматизация процесса удаления жидкости из газовых скважин и шлейфов / Г.Ю. Коловертнов, А.Н. Краснов, Ю.С. Кузнецов, М.Ю. Прахова, С.Н. Федоров, Е.А. Хорошавина // Территория Нефтегаз. 2015. №9. С. 70-76.

Способ контроля процесса обводнения газовых скважин / Коловертнов Г.Ю., Краснов А.Н., Прахова М.Ю., Федоров С.Н., Хорошавина Е.А.: пат. №2604101 Рос. Федерация, МПК7 Е 21 В 47/10. – № 2015145081/03; заявл. 20.10.2015; опубл. 10.12.2016, Бюл. № 34. 4 с.

Прахова М.Ю. Оптимизация управления подачей метанола в системах сбора природного газа /М.Ю. Прахова, А.Н. Краснов, Е.А. Хорошавина, Э.А. Шаловников, Г.Ю. Коловертнов // Территория Нефтегаз. 2016. № 6. С. 22-29.

Предупреждение гидратообразования в системах промыслового сбора газа Ямбургского газоконденсатного месторождения /М.Ю. Прахова, А.Н. Краснов, Е.А. Хорошавина, Э.А. Шаловников // Проблемы автоматизации технологических процессов добычи, транспорта и переработки нефти и газа: сб. тр. IV Всерос. заоч. науч.-практ. интернет-конф. Уфа, 2016. С. 116-123.

Бешенцева С.А. Анализ методов предупреждения гидратообразования в трубопроводах // Вестник кибернетики. 2012. № 11.

Способ управления процессом предупреждения гидратообразования во внутрипромысловых шлейфах газовых и газоконденсатных месторождений Крайнего Севера / Андреев О.П., Салихов З.С., Ахметшин Б.С., Арабский А.К., Вить Г.Е., Талыбов Э.Г.: пат. №2329371 Рос. Федерация, МПК7 Е 21 В 43/00, F 17 D 3/00. – № 2006137680/03, заявл. 26.10.2006; опубл. 20.07.2008, Бюл. № 20. 3 с.

Способ эксплуатации газового промысла при коллекторно-лучевой организации схемы сбора на завершающей стадии разработки месторождения / Коловертнов Г.Ю., Краснов А.Н., Федоров С.Н., Прахова М.Ю., Хорошавина Е.А., Щербинин С.В.: пат. 2597390 Рос. Федерация, МПК7 Е 21 В 47/10. – № 2015122859/03; заявл. 15.06.2015; опубл. 10.09.2016, Бюл. № 25. 3 с.

Способ контроля степени загидрачивания и технического состояния работающего газового оборудования / Грициненко И.И.; заявитель и патентообладатель Грициненко И.И.: пат. 2556482 Рос. Федерация, МПК7 Е 21 В 43/00, F 17 D 5/00. – № 2012156119/06; заявл. 24.12.2012; опубл. 10.07.2015, Бюл. № 19. 4 с.

Жожикашвили В.А., Фархадов М.П., Рыков В.А. Система управления процессом предупреждения гидратообразований в УКПГ месторождений Крайнего Севера на основе обработки экспертных знаний. М.: «ИРЦ Газпром», 1998. С. 15-27.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2017-1-77-94

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.