Проаналізовано стан системи автоматичного керування (САК) газоперекачувальними агрегатами (ГПА) по компресорних цехах (КЦ) УМГ "Київтрансгаз". Розглянуто типовий на даний час підхід до автоматизації основного та допоміжного технологічного обладнання компресорних станцій (КС) на базі локальних систем автоматичного керування. Досліджено особливості побудови децентралізованих систем автоматичного керування на базі уніфікованих апаратно-програмних засобів Simatic S7. Для забезпечення безперебійного живлення всіх компонентів САК ГПА в систему гарантованого живлення інтегровано функції діагностики та управління. Визначено переваги та недоліки типової та запропонованої структур САК. Запропоновано новий підхід до автоматизації КС - комплексну централізовану систему автоматичного керування технологічним обладнанням з використанням технології розподіленого вводу-виводу на основі резервованих програмованих логічних контролерів (PLC - Programmable Logic Controller) з функціями аварійної зупинки технологічного обладнання. Розроблено функціональну схему автоматизації на базі відмовостійких резервованих модулів PLC системи управління (в яких запрограмовано всі алгоритми та математичні моделі цехового регулятора) та промислової оптичної мережі передачі даних за топологією "подвійне оптичне коло", що об'єднує окремі підсистеми розподіленого вводу-виводу. На основі одержаних результатів, вказано перспективи і сформульовано рекомендації щодо організації та впровадження нових уніфікованих САК ГПА на об'єктах газотранспортної системи України.

Досліджено трибологічні процеси, які супроводжують зміни у твердій і рідкій фазах матеріалів полімерних накладок, з метою зниження енергонавантаженості металополімерних пар тертя стрічково-колодкових гальм лебідок бурових установок. Детально проаналізовано електротермостимульовані поляризаційні та деполяризаційні процеси у поверхневих шарах елементів тертя металополімерних пар, які вмонтовані у гальмівні шківи бурових лебідок. Проаналізовано процеси, що відбуваються з компонентами полімерних матеріалів у разі зміни електричних полів та у разі взаємодії ділянок металополімерних пар тертя стрічково-колодкового гальма. Досягнуто зниження енергонавантаженості металополімерних пар тертя запропонованої конструкції стрічково-колодкового гальма на різних режимах їх навантаження, що дозволило експлуатувати фрикційні накладки гальма за поверхневих температур, нижче допустимих для їх матеріалів. Це надало змогу не тільки зменшити сили тертя, але і стабілізувати зносо-фрикційні характеристики фрикційних вузлів стрічково-колодкового гальма. Досліджено зв'язок поляризаційних процесів металополімерних пар тертя стрічково-колодкових гальм лебідок бурових установок з напруженістю поля, що генерується на плямах мікровиступів пар тертя.

Проаналізовано необхідність ідентифікації дефектів ізоляційного покриття підземних нафтогазопроводів. Наведено основні проблеми, які найчастіше виникають під час контролю стану ізоляції. На основі одержаних раніше теоретичних результатів запропоновано комплексний метод обстеження ізоляційного покриття підземних нафтогазопроводів із поверхні землі шляхом використання 2-х інформативних параметрів контролю: значення струму в стінках дослідженого трубопроводу та питомого зсуву фази сигналу. На підземному трубопроводі, розміщеному на спеціальному навчально-науковому полігоні, створено штучні дефекти поляційного покриття, подібні до тих, що можуть мати місце під час експлуатації діючих нафтогазопроводів, - наскрізні дефекти та відшарування ізоляції. Розроблено експериментальний взірець інформаційно-вимірювальної системи для контролю стану ізоляційного покриття з можливістю реєстрації значень основних інформативних параметрів. За допомогою розробленого взірця ІBC на навчально-науковому полігоні проведено багаторазові вимірювання значень амплітуди інформативного сигналу в стінках дослідженого підземного трубопроводу. Одержано графічну залежність, яка відображає виміряні усереднені значення амплітуди досліджуваного сигналу і характер їх зміни у місці штучно створеного наскрізного дефекту ізоляційного покриття, а також наведено аналітичну залежність, яка характеризує одержану криву. Наведено результати визначення питомого зсуву фази на обраному підземному трубопроводі та одержано їх явні зміни, характерні для дефектів ізоляційного покриття типу відшарування. Зіставлення одержаних результатів почергових вимірювань 2-х інформативних параметрів контролю дозволило виділити особливості їх зміни, необхідні для ідентифікації виду дефекту ізоляції. Проведено контроль стану ізоляційного покриття на діючому об'єкті нафтогазового комплексу України - нафтоперекачувальній станції. Одержані результати контролю з виявленими місцями дефектів ізоляції підтверджено проведеним шурфуванням на визначених ділянках.

Створено методику проведення помпажних тестів на ГПА типу Ц-6,3 з газотурбінним приводом Д-336-2 у складі системи автоматичного керування. Визначено терміни, які використовуються у даній методиці: помпаж, передпомпаж, неусувний помпаж, антипомпажний захист, антипомпажне регулювання. Розроблено програму проведення випробувань. Увагу приділено методиці уточнення помпажної характеристики та приведеній напірно-витратній характеристиці відцентрового нагнітача, а також антипомпажному захисту і регулюванню. Розроблену програму прийнято в промислову експлуатацію Дашавським ВУПЗГ для ДКС "Дашава" УМГ "Львівтрансгаз".

Розроблена методологія прийняття рішень у процесі буріння в реальному часі продемонструвала ефективність застосування для досягнення необхідних значень контрольованих параметрів буріння. Дані, що використовуються для такого дослідження, одержано в процесі буріння. Оптимально заданими параметрами буріння є параметри, що визначаються на основі відповідних процедур видобування знань і даних про процес буріння з метою одержання мінімальних значень вартості процесу буріння. Одержані результати довели, що існуючі значення вартості буріння можуть бути зменшені в реальному часі за умови, що будуть застосовані наперед визначені значення контрольованих параметрів буріння. З метою прийняття рішень на основі фактичних польових параметрів необхідною є розробка комп'ютерної мережі, яка одержуватиме дані безпосередньо з джерел даних у формі давачів. Таким чином, програмне забезпечення бази даних на сервері буде послідовно розраховувати параметри розробленої моделі на основі бази знань у формі асоціативних правил, про що повідомлятиме операторів бурової. Відповідно оператор буде передавати поточні бурові параметри назад на сервер, і в центрі розробки визначатимуться параметри нової моделі, а також параметри буріння, із врахуванням щойно одержаної інформації. Показано, що прийняття рішень на основі параметрів буріння в режимі реального часу є перспективним напрямком, оскільки це надає змогу зменшувати вартість процесу буріння, а також мінімізувати ймовірність виникнення аварійних ситуацій саме завдяки використанню контрольованих параметрів.

Розглянуто проблему зменшення енергоспоживання елементів циркуляційної системи бурової установки, а саме, вібросит. Проаналізовано залежність корисної потужності вібросит від їх пропускної здатності та регульованих експлуатаційних параметрів. Розроблено математичну модель визначення оптимальних значень експлуатаційних параметрів режиму роботи вібросита з урахуванням критеріїв його роботоздатності з необхідними технічними характеристиками та мінімальним енергоспоживанням. Запропоновано графоаналітичний метод визначення оптимальних значень експлуатаційних параметрів режиму роботи вібросита, що надасть змогу оперативно використовувати дану методику за польових умов. Надано приклад використання графоаналітичного методу для конкретних умов однієї з фаз спорудження свердловини. Оцінено можливий одержаний ефект зменшення енергоспоживання та зниження навантажень на конструктивні елементи вібросита.

Розглянуто важливі питання підвищення техніко-економічних показників буріння нафтових і газових свердловин за рахунок вдосконалення технічних засобів і науково-методичних основ їх проектування та вибору. Охарактеризовано вплив конструктивних параметрів неорієнтованих компоновок низу бурильної колони на статичні характеристики її взаємодії з вибоєм та стінками свердловини. Проаналізовано світовий досвід розв'язання питань проектування, вибору і експлуатації неорієнтованих компоновок низу бурильної колони з одним опорно-центрувальним елементом. Окрім того, визначено основні підходи і методики, які використовуються під час проектування неорієнтованих компоновок низу бурильної колони з 1 центратором, і критерії, що є визначальними під час їх вибору для різних задач спрямованого буріння. Досліджено процес впливу на статичні характеристики взаємодії елементів неорієнтованої компоновки низу бурильної колони вала шпинделя вибійного двигуна. За результатами аналітичних досліджень на прикладі одноопорних конструкцій компоновок установлено, що врахування в аналітичній схемі взаємодії нижньої частини бурильної колони з вибоєм і стінками свердловини різних за розмірами елементів компоновки, незалежно від їх довжини, ваги та жорсткості на згин, впливає на статичні характеристики їх взаємодії із стінками свердловини, а саме: на відхиляючу силу на долоті, кут його повороту та сили притискування центрувальних елементів до стінок свердловини.

Уточнено методику вибору оптимальних схем приєднання споживачів до існуючих транзитних ліній електропередавання нафтопромислових мереж. Інтегральним критерієм оптимізаціі схеми прийнято дисконтовані витрати, які включають капітальні вкладення, пов'язані з приєднанням додаткових споживачів, а також витрати на експлуатацію ліній і вартість втрат електроенергії в електричній мережі. В результаті мінімізації цільової функції дисконтованих витрат одержано простий аналітичний вираз для визначення оптимального кута приєднання відгалуження до існуючої транзитної лінії. Показано, що за вибраних параметрів мережі цей кут залежить тільки від співвідношення потужностей 3-х сусідніх ділянок мережі відносно місця приєднання відгалуження. Проаналізовано залежності оптимального кута приєднання відгалуження від потужності навантаження, вартості електроенергії та форми графіка електричних навантажень споживачів.

Розглянуто проблеми проектування щодо мінімальної енергії управління для одного класу динамічних систем Такагі-Сугено у безперервному часі. Робота спрямована на виконання комутаційного закону для підмоделі. Запропонований підхід заснований на принципі оптимальності Беллмана. Порівняння чітких перемикань і нечітких моделей проведено з метою демонстрації ефективності нечіткої моделі для оптимізації індексу енергетичної ефективності. Цю гру з чіткими і нечіткими частинами для оптимізації проблеми обговорено як майбутній актуальний напрямок досліджень. Всі результати проілюстровано на прикладах нечітких систем обчислювального інтелекту.

Запропоновано нову гнучку модифікацію нео-фаззі нейрону й алгоритм навчання усіх параметрів. Запропонований алгоритм навчання надає змогу налаштувати не тільки синоптичні ваги, але й параметри функцій активації-приналежності та її форми, що надає змогу уникнути виникнення "дірок" у вхідному просторі. Запропонований алгоритм навчання має як фільтруючі, так і властивості слідкування, таким чином гнучкий нео-фаззі нейрон може використовуватися для розв'язання задач прогнозування, фільтрації та згладжування нестаціонарних стохастичних та хаотичних послідовностей. Перевагами запропонованого підходу є простота обчислення у порівнянні з відомими алгоритмами навчання гібридних вейвлет-нейро-фаззі-систем обчислювального інтелекту.

Розв'язано актуальне науково-практичне завдання - розробка індикативних показників екологічної безпеки й аналітичної інформаційної системи для підтримки прийняття оптимальних рішень органами екологічної безпеки міста. Методологічну основу забезпечення екологічної безпеки складають теоретичні принципи системного підходу до управління якістю довкілля. Для ефективної роботи служб екологічної безпеки міста слід використовувати автоматизовані робочі місця різних рівнів з аналітичними інформаційними системами. Найбільш ефективним є застосування автоматизованих робочих місць у роботі аналітиків, коли наявна електронно-обчислювальна техніка та засоби комунікації утворюють єдину обчислювальну мережу аналітичного забезпечення, а саме: в автоматизації роботи державних і приватних організацій екологічної безпеки міста, оцінюванні земельних ділянок, приватизації, процедурі купівлі та продажу землі з урахуванням екологічних факторів. Екологічні дані про місто приведено до однієї спільної основи, тобто нормовано з метою подальшого використання. Загальним чисельним показником стану екологічної безпеки запропоновано використовувати інтегральний індекс екологічної безпеки. Якщо вхідних даних є надто багато, реальні змінні, що впливають на якість екологічної безпеки, знаходять за допомогою методу головних компонентів. Для автоматизації аналізу показників стану екологічної безпеки міста розроблено інтегральні індикатори за кожною сферою екологічного стану території міста та загальний інтегральний показник. Для їх розрахунку запропоновано інформаційну аналітичну систему EcoSafetyCity.

Розкрито необхідність запровадження вібраційного контролю відцентрових насосних агрегатів на кущових насосних станціях систем підтримання пластового тиску. Обгрунтовано вибір вібродавачів для системи контролю вібрації. За допомогою вдосконаленого методу обчислення та аналізу кореляційної матриці проаналізовано контрольні точки відцентрового насосного агрегату з метою пошуку найбільш інформативних і визначено їх розташування на корпусі насосних агрегатів типу ЦНС-180-1900, що надало змогу зменшити кількість інформації для подальшої обробки даних і у такий спосіб прискорити процес контролю.

Індекс рубрикатора НБУВ: И131.111.42-51

Рубрики:

Електричне буріння свердловин

Шифр НБУВ: Ж25772 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто новітній підхід до побудови систем оптимального керування технологічними комплексами у нафтогазовій галузі промисловості, призначений для автоматизованого керування складними нелінійними об'єктами, що описуються нестаціонарними стохастичними часовими послідовностями. Розглянуто проблему створення мехатронних систем для керування стохастичними об'єктами за умов нестаціонарності, структурної та параметричної невизначеності тощо. Розглянуто структуру системи дуального керування, проілюстровано формування явища синергізму в синергічній мехатронній системі. Показано, що явище синергізму проявляється у перевищенні загального ефекту системи над сумою ефектів окремих елементів, з яких вона складається. Наведено класифікацію інформаційних систем і основні припущення щодо їх створення, функціонування та розвитку. Наведено переваги інтелектуального керування над традиційними. Показано, що синергічний ефект формується в управлінні технологічними об'єктами синергічної мехатронної системи як множина ефектів, одержаних у результаті накладання і синхронізації у просторі та часі: ефекту від використання електромеханічних компонентів об'єкта керування, ефекту від застосування новітньої силової електроніки та мікропроцесорної техніки, ефекту від IT-технологій, ефекту від застосування інтелектуальних технологій керування.

Досліджено аспект розв'язання науково-прикладної проблеми формування, використання та розвитку системно-синергічних засад управління нафтогазовидобувними підприємствами корпоративної структури. Обгрунтовано значущість системно-синергічного підходу до управління економічним розвитком нафтогазовидобувних підприємств корпоративної структури, уточнено термінологічно-категорійний апарат у сфері дослідження системно-синергічного управління підприємствами. Розроблено парадигму синергічного розвитку нафтогазовидобувних підприємств корпоративної структури та концепцію управління нафтогазовидобувними підприємствами на засадах формування позитивного і негативного зворотних зв'язків. Розроблено феноменологічну математичну модель динаміки видобування вуглеводнів. Удосконалено структуру системи інформаційної підтримки прийняття управлінських рішень на підприємствах. Розвинуто теоретичні засади створення організаційно-економічного механізму синергічного розвитку нафтогазовидобувних підприємств, удосконалено систему планування та координування взаємодії підсистем управління підприємствами. Розв'язано завдання координування взаємодії підсистем у інтегрованій ієрархічній системі управління нафтогазовидобувним підприємством корпоративної структури. Сформульовано методологічні засади розв'язання завдання організації роботи підсистем синергічної орієнтації, взаємодії, організаційно-синергічної інтеграції та інноваційно-синергічного розвитку нафтогазовидобувних підприємств, побудовано системну модель формування синергічних ефектів у їх діяльності. Розроблено концептуальні засади управління корпоративним розвитком нафтогазовидобувних підприємств на засадах синергетики. Запропоновано найважливіші напрями, у яких закладено основні резерви розвитку нафтогазовидобувних підприємств корпоративної структури на системно-синергічних засадах, спрямовані на вдосконалення систем менеджменту шляхом розробки й ухвалення більш обгрунтованих управлінських рішень, покращання систем інфомаційного забезпечення в управлінській сфері.

Мета гідродинамічних досліджень свердловин - визначення моделей свердловини, пласта і меж пластів з подальшою ідентифікацію їх параметрів. Традиційно - це завдання покладається на експерта, який зіставляє реальні дані з типовими кривими зміни тиску вручну або за допомогою спеціальних програмних продуктів. При цьому виникає необхідність виявити в даних ДДІВ лінійні ділянки, за якими можливо встановити переважаючий на конкретному часовому проміжку фільтраційний режим (лінійний, радіальний тощо). Розглянуто заснований на непарному критерії максимальної істинності метод кластерного нечіткого регресійного аналізу, що використовує параметри невизначеності вихідних даних у явному вигляді (метод f-регресії). Розглянутий приклад доводить, що шляхом коректного завдання невизначеностей вихідних даних і вибору параметрів методу, традиційності вирішувану експертом завдання установки кількості та параметрів лінійних ділянок кривої можливо вирішити в напівавтоматичному режимі, для подальшої ідентифікації моделі колектора та її параметрів.

Дослідження впливу тиску на виході критичних сопел на їх характеристики є актуальним питанням у разі вимірювання об'єму та витрати газу. Незважаючи на значний обсяг експериментальних досліджень, проведених різними дослідниками, розв'язок проблеми в цьому напрямку неможна вважати закінченим. Проведено експериментальні дослідження впливу тиску на виході критичних сопел на величину коефіцієнта витоку сопла, а також здійснено числове моделювання потоку газу в критичному соплі за різних значень відношення тисків на ньому. За результатами досліджень зроблено висновок, що ефект зниження величини коефіцієнта витоку критичного сопла в діапазоні відношень тисків на ньому від 0,45 до 0,55 зумовлений взаємодією стрибка ущільнення в дифузорі сопла із межовим пристінковим шаром у перехідній зоні між горловиною сопла та дифузором. На підставі результатів досліджень зроблено практичні рекомендації щодо застосування критичних сопел.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л54-106 + О77-082.02

Рубрики:

Переробка нафти та нафтових газів. Виробництво нафтопродуктів

Нафтопроводи

Шифр НБУВ: Ж25772 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто інфраструктуру Української газотранспортної системи та підходи до розв'язання принципів управління нею. Один із них базується на принципах лінгвістично-математичного апарату будови АСУ ТП, другий - на застосуванні математичних моделей і високоточних комп'ютерних симуляторів, що реалізують на її основі принцип управління. На основі системного підходу проаналізовано реалізацію сучасних методів, що застосуються для управління газотранспортними системами. Виявлено, що ці системи, крім стандартного набору управляючих складових, можуть з успіхом використовувати інформаційні технології (ІТ) для розв'язання багатьох задач. Результати аналізу дозволили зробити висновок, що сучасне управління IT-послугами має на увазі розгляд IT-служби як сервісної служби, яка орієнтована на потреби внутрішніх і зовнішніх замовників інформаційних послуг. Саме у цьому і полягає суть концепції ITSM. Рекомендації щодо ефективної організації та управління інформаційними технологіями зібрані в бібліотеці ITIL (Information Technology Infrastructure Library) - стандартах, заснованих на кращому міжнародному досвіді провідних фахівців і організацій. В Україні поки що не так багато підприємств, які організували роботу IT-служб відповідно до рекомендацій ITIL і впровадили систему управління IT-ресурсами, але дослідження в цьому плані проводяться.

Розглянуто питання екологічної та техногенної безпеки експлуатації рухомих трубопроводів. Проведено комплекс розрахунків об'єму витісненого азотом та природним газом повітря у процесі заповнення рухомого трубопроводу. Визначено граничні умови по концентрації суміші азоту та природного газу, встановлено оптимальні параметри процесу продування, виходячи із вимог техногенної безпеки та дотримання якості природного газу. Встановлено, що тиск азоту в процесі витіснення має бути в межах від 15 до 25 бар за умов подальшого заповнення трубопроводу природним газом із абсолютним тиском в 56 бар, з метою формування стійкого фронту витіснення азоту й уникнення активного перемішування з природним газом. Витіснення повітря вважається завершеним, якщо вміст кисню в газі, що виходить із трубопроводу, не перевищує 0,5 %, суміш азоту та природного газу, що подається споживачу, має містити азоту не більше 9,5 % (об'ємна частка) з метою дотримання вимог з якості природного газу.