Grigorev_L.I._Avtomatizirovannoe_dispetcherskoe_upravlenie_tehnologicheskimi_processami

Технологические процессы нефтегазовой отрасли объекты автоматизированного управления

Уровень автоматизации технологических процессов (АСУТП) и информатизации управления производственно-хозяйственной деятельностью (ПХД) во многом определяет эффективность фун­ кционирования любого сектора ИндУстрии. Автоматизаuия, уп­ равление, использование современных информаuионных техно­ логий (ИТ) характеризуют состояние отрасли, устойчивость раз­ вития. Для нефтегазовой отрасли, играющей особую роль в эко­ номике России, решение этих проблем представляется чрезвы­

чайно важным. Если судить по показателю наукоемкости, кото­ рый в процентах отражает дото НИОКР в стоимости произве­ денного продукта, то ДJIЯ нефтегазовой индустрии этот показа­

тель на Западе составляет менее пяти проuентов (ДIIЯ России этот

показатель существенно ниже); к примеру, этот показатель Д11Я

аэрокосмического сектора составляет 10-12 процентов. Имеется противоречие: с одной стороны, нефтегазовая инду­

стрия является базовой отраслью российской экономики, с дру­ гой стороны, столь низкий показатель наукоемкости. Необходи­ мость повышения качества функuионирования объектов отрасли

за счет применения наукоемких технологий определяет актуаль­

ность решения проблем автоматизаuии и информатизаuии уп­

равления. Решение этих проблем осложняется отставанием Рос­ сии в области информационных технологий и в производстве

средств автоматики и вычислительной техники.

Здесь уместно упомянуть и о кадровом сопровождении: эф­ фективное развитие отрасли невозможно без соответствующе­

го кадрового сопровождения. Пеленаправленная политика в об­

ласти подготовки специалистов мя нефтеrазовой отрасли, про­ водимая на протяжении десятилетий в РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, привела к созданию в России системы нефтега­

зовоrо образования.

Нефтегазовая отрасль обладает большим разнообразием техно­

логических процессов, обеспечивающих все этапы сложного пути

5

нефти и газа от извлечения из недр до преобразования в конеч­ ный продукт: геолого-геофизические работы, бурение, разработка и эксплуатация, трубопроводный транспорт и хранение, химия и переработка, распределение и др.

Особенностями нефтегазового произвоnства также являются:

территориальная распределенность, непрерывный характер гип­

рогазодинамических процессов; технологическая и экологичес­

кая опасность, сложность систем нефте- и газоснабжения. Приме­

рам такого рода объектов являются трубопроводные системы неф­

те- и газоснабжения, которые охватывают всю территорию Рос­

сии, связывая между собой многочисленных потребителей и ис­

точники сырья в районах Крайнего Севера и Сибири. Масштабы

трубопроводных систем России впечатляют:

- по данным ОАО <(Газпром>>, общая протяженность ее газо­

транспортной сети, являющейся основой ЕСГ (Единой системы га.:юснабжения) РФ, составляет 149 тыс. км, и газ транспортирует­ ся с помощью 253 компрессорных станций (КС) общей установ­ ленной мощностью более 42,6 МВт;

-по данным компании <(Транснефть>>, являющейся крупней­ шей в мире нефтепроводной компанией, ею эксплуатируется

46,7 ТЬIС. км магистральных нефтепроводов, 867 резервуаров (сум­

марной емкостью 12,8 :r.шн куб. м), 387 нефтеперекачивающих

станций.

Благодаря трубопроводному транспорту основная часть тер­ ритории России обеспечивается нефтью, нефтепродуктами и га­

зом, и осуществляется экспорт этих энергоносителей.

Будущее нефтегазовой отрасли обычно связывают с освоени­ ем морских месторождений и районов Восточной Сибири, что поможет удовлетворить растущий спрос на топливо и энергоно­

сители.

Основным видом управления этими столь разнообразными тех­ нологическими пропессами нефтеrазовой отрасли яаляется опе­ ративно-диспетчерское управление. Человекомашинные системы

управления становятся магистральным направлением развития

АСУТП, причем не только для нефтеrазовой индустрии, но и для ряда других отраслей промышленности (химическое производ­

ство, атомная энергетика и др.). Это является следствием действия

ряда факторов: практические задачи управления технологичес­

кими процессами отрасли с их спецификой; эволюция и тенден­

ции развития средств автоматизации, вычислительной техники,

6

информационных технологий; научно-технический прогресс

(НТП) и др.

Uель данной лекциианализ становления автоматизирован­

ного диспетчерского управления технологическими процессами

в нефтегазовой отрасли как магистрального направления разви­ тия АСУТП; выявление системных аспектов развития; определе­

ние комплекса проблем, решение которых заложит теоретичес­

кие основы автоматизированного диспетчерского управления.

На протяжении многих лет эти проблемы являются объектом

исследований, проводимых на кафедре АСУ РГУ нефти и газа

им. И.М. Губкина. Бьmи решены некоторые практические задачи: разработаны компьютерные диспетчерские тренажеры в транс­

порте газа; создан и совместно со специалистами ОАО <<Мос­

трансгаз>> внедрен в эксплуатацию компьютерный комплекс мо­

делирования и оптимизации; предложен совместно со специали­

стами ОАО <<Газавтоматика» новый подход к построению дис­ петчерских алгоритмов в добыче газа. Создана и функционирует более десяти лет качественно новая система по повышению ква­ лификации диспетчерского персонала ОАО «Газпром».

Хотя в качестве примеров в лекnии будут представлены объекты

газовой отрасли, полученные научно-методические результаты

могут быть обращены и на схожие процессы в нефтяной про­

мышленности.

Основу лекции составили материалы опубликованных в пос­ ледние годы статей, а таюке большое количество методических материалов, которые автор использовал в учебном процессе и, в

том числе, при проведении занятий по повышению квалифика­

ции диспетчерского персонала.

Тенденция развиrия АСУfП

Внача..тiе о терминологии. Отсутствует единообразие в толко­

вании терминов <<Оператор» и «диспетчер». Одна и та же сущ­

ность терминалогически по-разному оnределяется в различных

отраслях промышленности. Например, в нефтепереработке и неф­ техимии чаще используется термин «оператор», а в трубопровод­

ных нефте- и газотрансnортных системах аналогичные функции

закрепляются за дисnетчером. В атомной энергетике, когда гово­

рят об управлении реактором, то используют термин «оператор».

Для однозна':l.ности (в рамках данной лекции) толкования nоня-

7