Оптимизация управления подачей метанола в системах сбора природного газа

Полный текст:


Аннотация

Проблема образования гидратов в промысловой системе сбора газа в наибольшей степени актуальна для газовых месторождений Крайнего Севера. Гидратообразование зависит от сочетания термобарических условий, состава газа и влагосодержания. Оно возможно на любой стадии разработки месторождения, поэтому создание безгидратного режима эксплуатации является актуальной проблемой. Наиболее часто это обеспечивается подачей в скважины и шлейфы ингибиторов гидратообразования, в частности метанола. Существующие методики не обеспечивают оперативную оптимизацию расхода метанола. Это связано с трудностями получения исходной информации для расчетов и с тем, что режимы работы скважин, шлейфов и коллекторов могут существенно различаться между собой. Поскольку недостаточная концентрация водно-метанольного раствора превращает его из ингибитора гидратов в катализатор, в скважины и шлейфы подают заведомо избыточное количество метанола. В статье предлагается определять расход метанола в зависимости от значения теоретической температуры гидратообразования (ТТГ). Для оптимизации расхода предложено использовать следующий алгоритм оперативного управления. При определении ТТГ используются результаты измерения температуры и давления на устье скважины, полученные в режиме реального времени. Если в процессе непрерывного мониторинга температуры газа на входе установки комплексной подготовки газа (УКПГ) обнаруживается, что ее значение стало меньше ТТГ, проводится дополнительная проверка динамики изменения давления на входе УКПГ, по результатам которой либо делается вывод о начале гидратообразования и увеличивается подача метанола, либо производится коррекция ТТГ с помощью базы знаний, а расход метанола остается прежним. Предложенный алгоритм оптимизации управления подачей метанола позволяет повысить достоверность диагностирования и более рационально использовать метанол.

Об авторах

М. Ю. Прахова
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Россия


А. Н. Краснов
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Россия


Е. А. Хорошавина
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Россия


Э. А. Шаловников
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Россия


Г. Ю. Коловертнов
Научный центр нелинейной волновой механики и технологии Российской академии наук
Россия


Список литературы

1. Актуальные проблемы и новые технологии освоения месторождений природных газов в XXI веке. М.: ОАО «Газпром», 2003. 252 с.

2. Бекиров Т.М., Шаталов А.Т. Сбор и подготовка к транспорту природных газов. М.: Недра, 1986. 261 с.

3. 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.

4. 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.

5. Бешенцева С.А. Анализ методов предупреждения гидратообразования в трубопроводах // Вестник кибернетики. 2012. № 11. С. 40-44.

6. ВРД 39-1.13-010-2000. Инструкция по расчету нормативов потребления метанола для использования в расчетах предельно допустимых или временно согласованных сбросов метанола для объектов ОАО «Газпром». М., 2000. Режим доступа: http://www.opengost.ru/3206-vrd-39-1.13-010-2000-instrukciya-po-raschetu-normativov-potrebLeniya-metanoLa-dLya-ispoLzovaniya-v-raschetah-predeLno-dopustimyh-sbrosov-metanoLa.html. Дата обращения 07.06.2016.

7. Грунвальд А.В. Использование метанола в газовой промышленности в качестве ингибитора гидратообразования и прогноз его потребления в период до 2030 г. // Нефтегазовое дело. 2007. № 2. Режим доступа: http://ogbus.ru/articLe/ispoLzovanie-metanoLa-v-gazovoj-promyshLennosti-v-kachestve-ingibitora-gidratoobrazovaniya-i-prognoz-ego-potrebleniya-v-period-do-2030-g/. Дата обращения 07.06.2016.

8. Макоган Ю.Ф. Газовые гидраты, предупреждение их образования и использование. М.: Недра, 1985. 232 с.

9. Арабский А.К., Дьяконов А.А., Гункин С.И., Завьялов С.В., Вить Г.Е., Куклин С.С., Соснин М.Л., Талыбов Э.Г. Способ определения коэффициента теплопередачи газа в газосборном шлейфе в окружающую среду в АСУ ТП установок комплексной подготовки газа газоконденсатных месторождений Крайнего Севера. Патент 2474753 РФ, МПК7 F17D 5/00. Заявитель и патентообладатель ООО «Газпром добыча Ямбург». № 2011117664/06; заявл. 05.05.2011; опубл. 10.02.2013, бюл. № 4. 6 с.

10. Campbell John M. Quick Determination of the Methanol Injection Rate for NaturaL-Gas Hydrate Inhibition. Режим доступа: http://www.jmcampbeLL.com/ tip-of-the-month/2009/04/quick-determination-of-the-methanoL-injection-rate-for-naturaL-gas-hydrate-inhibition/. Дата обращения 07.06.2016.

11. Moshfeghian M., Taraf R. New method yieLds MEG injection rate. OiL & Gas JournaL, 106 (33): pp. 44-48.

12. Dimitrios Anatassios Avionitis. Thermodynamics of gas hydrate equiLibria. Department of PetroLeum Engineering. Heriot-Watt University, Edinburgh, February, 1992, 202 р.

13. Прахова М.Ю., Краснов А.Н., Хорошавина Е.А., Шаловников Э.А. Методы и средства предотвращения гидратообразования на объектах газодобычи // Нефтегазовое дело. 2016. № 1. С.101-118. Режим доступа: http://ogbus.ru/issues/1_2016/ogbus_1_2016_p101-118_PrakhovaMU_ru.pdf. Дата обращения 07.06.2016.

14. Краснов А.Н., Федоров С.Н. Система телеметрического контроля технологических параметров газоконденсатных скважин и шлейфов Уренгойского НГКМ (СКТП) // Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы управления и автоматизации технологических процессов и производств». Уфа, 2010. С. 60-65.

15. Verevkin A., Kalashnik D. Improving industrial safety based prediction models (on example the polymerization of ethylene in a tubular reactor) // Сборник трудов IV Всероссийской заочной научно-практической интернет-конференции. Т. 1: Проблемы автоматизации технологических процессов добычи, транспорта и переработки нефти и газа. Уфа: УГНТУ, 2016. С. 13-20.

16. Verevkin А. «Advanced» control systems engineering // Сборник трудов IV Всероссийской заочной научно-практической интернет-конференции. Т. 1: Проблемы автоматизации технологических процессов добычи, транспорта и переработки нефти и газа. Уфа: УГНТУ, 2016. С. 21-32.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Прахова М.Ю., Краснов А.Н., Хорошавина Е.А., Шаловников Э.А., Коловертнов Г.Ю. Оптимизация управления подачей метанола в системах сбора природного газа. Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016;(6):22-29.

For citation: Prakhova M.Y., Krasnov Ä.N., Khoroshavina Y.K., Shalovnikov E.A., Kolovertnov G.Y. Optimization of methanol supply control in gas collection systems. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2016;(6):22-29. (In Russ.)

Просмотров: 41

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-2745 (Print)
ISSN 2072-2761 (Online)