Тезисы - Том 1 Нефть и газ 2015

ВЛИЯНИЕ ПАДЕНИЯ МИРОВЫХ ЦЕН НА НЕФТЬ НА «СЛАНЦЕВУЮ РЕВОЛЮЦИЮ» В США

(FALLING OIL PRICES IMPACT

ON THE «SHALE REVOLUTION» IN USA)

Гиясов А.М.

(научный руководитель - доцент Голованова А.Е.) РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

Нефтегазовый сектор является очень капиталоемким. «Сланцедобывающие» компании заимствовали колоссальные суммы денег, чтобы арендовать землю и бурить новые скважины, увеличивая объемы добычи. Сейчас, когда долг достиг огромных масштабов (по данным банковского сообщества Соединенных Штатов, общий объем долгов сланцедобывающей промышленности составляет 500 млрд. $), а добыча из старых скважин стремительно снижается, компании вынуждены бурить все больше и больше новых скважин. В отличие от традиционных месторождений нефти, сланцевые формации намного быстрее истощаются. Темпы истощения в среднем более, чем в три раза превышают истощение традиционных месторождений: за первые четыре года добычи ее объем сокращается более, чем на 80%.

Североамериканская сланцевая революция не только оказалась под ударом низких цен, но также свое негативное влияние оказывают и инвесторы. После этой зимы низких цен мелкие и средние предприятия сланцевой нефти окажутся под угрозой банкротства или слияния. Говоря об индустрии, отрасль сланцевых нефти и газа по-прежнему будет существовать, в начальный период не избежать низкой себестоимости, придется вести конкурентную борьбу со странами-производителями ОПЕК, которые продают нефть по низкой цене.

Себестоимость добычи сырья в странах-производителях ОПЕК в среднем составляет 4$ за баррель, а себестоимость сланцевой нефти - 32$ за баррель и выше, иными словами, если цена на нефть будет составлять более 20$, то государства-члены ОПЕК по-прежнему будут получать прибыль, но предприятия, занимающиеся сланцевой нефтью, вероятно, будут вытеснены.

От снижающейся стоимости черного золота кто-то выигрывает, ктото проигрывает, но предприятия, занимающиеся разработкой сланцевой нефти, находятся на грани жизни и смерти.

339

АВАРИИ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ, ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ, ПРОГРЕССИВНЫЕ СПОСОБЫ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ

(ACCIDENTS ON THE TRUNK PIPELINES, THEIR IMPACT ON ENVIRONMENT, ADVANCED WAYS OF ELIMINATION OF THE CONSEQUENCES.)

Головина А.И., Марущак Н.В. Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Со времен введения в эксплуатацию первого продуктопровода БакуБатуми возникла проблема протечки конструкции, впоследствии загрязнение окружающей среды. За прошедшие годы технологии претерпели значительные изменения, однако и сегодня происходят аварии наносящие значительный урон окружающей среде, нередко приводящие и к человеческим жертвам. Всё это обусловлено несовершенством законов, регулирующих строительство и эксплуатацию объектов трубопроводного транспорта. По информации общественных природоохранных организаций, из-за износа оборудования ежегодно происходит более 25 тыс. аварийных разливов, из которых не более 5 тыс. оказываются в поле зрения надзорных органов. При этом в окружающую среду, по информации компаний, ежегодно попадает не более 10 тыс. тонн нефти и нефтепродуктов, а по различным экспертным оценкам общественных природоохранных организаций – более 1,5 млн тонн.

По данным, предоставленным компаниями по запросу Минприроды России, износ основных фондов составляет не более 20% на отдельных участках. По оценке общественных природоохранных организаций и отдельных экспертов, износ составляет более 60% при среднем сроке эксплуатации 30 лет

Попадание нефти в почву и грунтовые воды влечет за собой рост количества заболевания в окружающих населенных пунктах. Так после аварии 9 мая 2009г. на участке нефтепровода Самара-Лисичанск в местных больницах были зафиксированы случаи проявления интоксикации кожных покровов, вызванных попаданием нефтепродуктов.

Основной причиной аварий является недостаточность вложения предприятиями средств, а также невозможность быстрой реконструкции объектов транспорта нефти. Как следствие необходимо выработать прогрессивные механизмы минимизации последствий аварий на трубопроводах, как для окружающей среды, так и для трубопроводной системы.

В данной работе рассматриваются текущие методы устранения последствий аварий, а также возможные методы локализации последствий с меньшим уроном для окружающей среды.

340

ДИАГНОСТИКА ОПОРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ТРУБОПРОВОДНЫХ ОБВЯЗОК КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ

(DIAGNOSTICS OF SUPPORTING FRAMEWORKS OF PIPELINE

BINDINGS OF COMPRESSOR STATIONS)

Горбунов А.О.

(научный руководитель - профессор Лопатин А.С.) РГУ нефти и газа И.М. Губкина

Опоры являются одной из наиболее важных и уязвимых составных частей надземной трубопроводной системы.

Диагностический контроль опорных конструкций начинается на стадии изготовления и осуществляется посредством входного контроля исходной продукции, операционного контроля в процессе изготовления и приемочного контроля готовой продукции. Порядок контроля, состав контролируемых признаков и полнота охвата их контролем принимается по технологической документации предприятия-изготовителя в соответствии с требованиями ТУ 34-10-10380-04.

Периодический диагностический контроль проводят в сроки, установленные технологической документацией предприятияизготовителя или внепланово в случае выявления при приемочном контроле регулярных несоответствий требованиям нормативной и конструкторской документации.

При диагностическом обследовании опорных конструкций используется визуально-измерительный метод контроля. В случае обнаружения отсутствия контакта между трубопроводом и опорной конструкцией, следует произвести восстановление проектного положения опоры. Это выполняется следующими способами:

Установка прокладок, устраняющих зазор между трубопроводом и силовым элементом опоры. Данный способ не обеспечивает равномерность распределения силы реакции опоры на трубу и не обеспечивает минимизацию напряжения в металле трубы.

Установка дополнительной опоры без демонтажа опоры, ставшей нерабочей. Новая пора устанавливается вблизи старой, ее высота определяется при помощи геометрического нивелирования.

Реконструкция (замена) фундамента или опоры целиком.

Монтаж регулируемой опор в конструкцию стационарной (наиболее предпочтительный метод). Такая опора разработана специалистами

ООО «Малое инновационное предприятие губкинского университета «Научно-образовательный центр «Энергосберегающие технологии и техническая диагностика». В отличие от остальных конструктивных решений, применение регулируемых опор позволяет проводить регулировку положения опоры без использования подъемной техники.

341

ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ И ХРАНЕНИИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Горелов А.А., Паукаев Р.И.

(научный руководитель - кандидат педагогических наук Орлова Г.М.) Самарский государственный технический университет

При транспортировке сырой и высоковязкой нефти существует проблема отложения парафина на стенках трубы, вследствие чего происходит уменьшение сечения трубопровода и снижение его пропускной способности в целом. При хранении высоковязких нефтей существуют сложности выполнения приемо-сдаточных операций, т.к. возникает необходимость (особенно зимой) сокращать время отстаивания нефти в резервуаре из-за её застывания при температурах от +180С до +300С. Для поддержания нужной температуры в трубопроводах и резервуарах, приходится усложнять конструкции толстыми слоями теплоизоляции, установкой змеевиков и бандажей для подогрева.

Решением данной проблемы может служить применение теплоизоляционного покрытия «Корунд», обладающего уникальными теплоизоляционными свойствами (1мм Корунд заменяет 50-60 мм минеральной ваты) и обеспечивающего антикоррозийную защиту.

Теплоизоляционное покрытие состоит из высококачественного акрилового связующего, композиции катализаторов и фиксаторов, керамических сверхтонкостенных микросфер с разряженным воздухом, теплопроводность которых составляет не более 0,00083 Вт / м К, что существенно ниже теплопроводности воздуха и обеспечивает надежную теплоизоляцию.

Также в материал вводятся специальные добавки, которые исключают появление коррозии на поверхности и придают ей отличную адгезию к покрываемым поверхностям.

По результатам теплотехнического расчета, проведенного авторами работы, толщина утеплителя «Корунд» равная 3,5 мм позволит удерживать заданную температуру продукта, хранимого в резервуаре в течении 28 суток, что достаточно для проведения товаро-учетных операций.

Небольшой расход материала на покрытие наружной поверхности труб и резервуаров, а также относительно низкая стоимость покрытия обеспечит экономическую выгоду его применения.

Выше сказанное позволяет сделать вывод, что применение теплоизоляционного покрытия «Корунд» для трубопроводов и резервуаров позволит эффективно термоизолировать их от условий окружающей среды с обеспечением антикоррозионной защиты, снизить теплопотери, упростить процесс коммерческого учета при относительно небольших капитальных вложениях.

342

СИСТЕМА ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛАВАЮЩЕЙ КРЫШИ ОТ СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК В РЕЗЕРВУАРАХ БОЛЬШОГО ОБЪЕМА

(THREE-AXIS-STABILIZATION SYSTEM OF FLOATING ROOF FOR

SNOW LOAD IN HIGH VOLUME TANKS)

Гредасова С.А., Пахневич И.А. (научный руководитель – д.т.н. Тян В.К.)

Самарский государственный технический университет

Результатом данной научно-исследовательской работы является создание системы, осуществляющей контроль и управление величинами наклона и погружения плавающей крыши резервуара для предотвращения превышения максимально допустимых величин. Разработка является управляемой посекционной системой нагрева и включает в себя измерительную, нагревательную и интеллектуальную части. Измерительная часть состоит из датчиков инклинометров, осуществляющих контроль угла крена плавающей крыши и датчиков снегомеров, позволяющих создать пространственную модель снеговой «шапки». Нагревательная часть включает в себя подогревающие кабели, расположенные под настилом крыши, с разбивкой на сектора, управляемые автономно и вспомогательные кабели. Интеллектуальная часть включает в себя блок управления, с помощью которого проводится анализ всех полученных данных и выбор одного из трех возможных режимов работы системы.

В данной работе был произведен тепловой расчет, рассчитана средняя энергия, затрачиваемая системой в течении года. В качестве примера был рассмотрен 5 снеговой район России, в котором расчетная снеговая нагрузка составляет 3,2 кПа. Также была произведена приблизительная экономическая оценка, в результате которой подтвердилась рентабельность предлагаемой разработки.

Данная система позволит эксплуатировать резервуары с плавающей крышей большого объёма в районах со значительной снеговой нагрузкой; управлять нагревом каждой секции отдельно, что экономит значительное количество электроэнергии и упрощает процесс стабилизации крыши. Полная автоматизация позволяет избежать применения тяжелого и опасного ручного труда и не соблюдения норм эксплуатации плавающей крыши.

343

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ И ЛИКВИДАЦИЯ АВАРИЙ НА ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДАХ

(PREVENTION AND ELIMINATION OF ACCIDENTS AT

UNDERWATER CROSSINGS)

Гринько К.В.

(научный руководитель - доцент Дейнеко С.В.) РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

Эксплуатация магистральных трубопроводов в России на современном этапе связана с увеличением процессов старения металла труб, изоляционных покрытий, накоплением усталостных и коррозионных повреждений, которые в совокупности снижают срок эксплуатации линейной части магистральных трубопроводов. Эти процессы особенно опасны для многочисленных подводных переходов через реки и водоемы, для которых зачастую затруднена оценка технического состояния на основе внутритрубной приборной диагностики. В связи с вышеизложенным проблема обеспечения эксплуатационной надежности подводных переходов является актуальной.

В работе рассмотрен комплексный анализ методов обеспечения надежности подводных переходов. В докладе представлены:

расчет гидравлического режима перехода с основной на резервную нитку;

построение моделей разгерметизации при разных причинах повреждения подводного перехода (природные явления, человеческий фактор, механическое воздействие, гидроудар, несанкционированные криминальные врезки, повреждения судовыми якорями и т.д.);

оценка ущерба при возникновении аварии (объем вышедшего нефтепродукта);

разработка программы по ликвидации аварийного розлива

нефтепродукта с использованием стационарных всплывающих боновых заграждений, как превентивной меры (учебнотренировочное занятие).

Основной практической ценностью настоящей работы является разработка методики расчета выхода объемов нефтепродукта, при различных видах разгерметизации, физических свойств перекачиваемого вида продукта, параметров трубопровода и режима.

344

ЗАКРЕПЛЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ В СЛАБОНЕСУЩИХ ГРУНТАХ (ANCHORAGE OF PIPELINES IN THE SOFT SOIL)

Гулин Д.А., Хасанов Р.Р.

(научный руководитель - профессор Султанмагомедов С.М.) Уфимский государственный нефтяной технический университет

Магистральные трубопроводы Западной Сибири, прокладываемые на болотах и многолетнемерзлых грунтах, в летний период подвергаются воздействию архимедовой силы, стремящейся вывести их из первоначального проектного положения. При недостаточной балластировке на участке газонефтепровода возможно появление таких дефектов, как оголение трубопровода, арочный выброс, изменение конструктивной схемы прокладки и др. Протяженность таких участков может составлять до сотни метров. Учитывая труднодоступность участков и дороговизну ремонта подобных дефектов, необходимо применять надежные и прочные средства балластировки и закрепления трубопровода.

Рекомендуемые действующей нормативной документацией конструкции балластирующих и анкерных устройств имеют свои недостатки. Например, работы, связанные с производством, транспортировкой и установкой железобетонных и чугунных утяжелителей продолжительны и трудозатратны. Использование таких конструкций требует вовлечения большого количества машин и механизмов, значительного увеличения объема земляных работ. Для срочного ремонта винтовых анкерных устройств необходимо наличие специальной техники для их извлечения из грунта, а изготовление анкеров возможно только на специальных заводах.

В связи с этим предлагается использовать специальную конструкцию анкерных устройств, которая позволяет удерживать трубопровод в проектном положении не только за счет несущей способности грунта (подобно работе висячих свай), но и при помощи дополнительного сцепления, возникающего между анкерным устройством и грунтом.

Сцепление сочетает в себе усилие присоса и способность водонасыщенного грунта прилипать к поверхности анкера. Явление присоса рассматривалось многими учеными как отрицательное. На практике, например, оно увеличивает усилие протаскивания дюкера через водный переход в случае остановки производства работ. В области закрепления трубопровода данное явление, наоборот, может оказаться положительным.

Предлагаемая конструкция позволит решить ряд таких задач, как:

-упрощение технологии производства, ремонта и демонтажа устройства;

-снижение затрат на изготовление анкеров посредством использования бывших в употреблении труб.

345

РАСЧЕТ НЕФТЕПРОВОДА «ТЕНГИЗ-НОВОРОССИЙСК» С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОТИВОТУРБУЛЕНТНЫХ ПРИСАДОК

(OPERATION MODE CALCULATION OF «TENGIZ – NOVOROSSIUSK» MAIN PIPELINE WITH SPECIFICS OF USING

TURBULENT VISCOSITY REDUCING ADDITIVES)

Дорофеева О.В.

(научный руководитель - доцент Голубева М.С.) РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

Нефтепровод «Тенгиз-Новороссийск», пролегает по территории Казахстана и Российской Федерации. Проект был создан с целью транспортировки нефти казахских и российских месторождений на мировые рынки. Было принято решение о проведении реконструкции нефтепровода, позволяющей увеличить объем транспортируемой нефти с 28.2 до 67.0 млн. т нефти в год. В данной работе производится расчет технологических режимов нефтепровода по фазам проекта реконструкции. Делается вывод, что для обеспечения заданных расходов перекачки на промежуточных фазах проекта экономически целесообразным является применение противотурбулентной присадки, определяется ее количество. Противотурбулентные присадки позволяют не только снизить коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода, но и значительно сократить энергозатраты на НПС. В работе рассматривается методика учета процесса деструкции противотурбулентной присадки в ходе ее движения вместе с потоком нефти по нефтепроводу.

Целью данной работы является на примере нефтепровода «ТенгизНовороссийск» показать значимость учета процесса деструкции противотурбулентной присадки по трассе нефтепровода при расчетах технологического режима перекачки.

Учет деструкции противотурбулентной присадки играет значительную роль в определении линии гидроуклона и может значительно повлиять на количество ее ввода в пункте ввода присадки.

В результате проведенных расчетов делается вывод о необходимости учета процесса деструкции противотурбулентной присадки на трубопроводах, где используется данная технология перекачки.

346

РЕШЕНИЕ ТРАНСПОРТНОЙ ЗАДАЧИ НЕФТЕПРОДУКТООБЕСПЕЧЕНИЯ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ

(THE SOLUTION OF OIL PRODUCTS TRANSPORT

DISTRIBUTION PROBLEM TVER REGION)

Елизарова М.А., Данов В.Ю. Пивнов В.П. (научные руководители - старший преподаватель Босюк О.С.,

ассистент Благовисный П.В.) РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина

Ухтинский государственный технический университет

Всилу сложившихся связей и существующих договоров на поставку доставка нефтепродуктов на АЗС осуществляется, преимущественно с близлежащих нефтебаз. Такие схемы не всегда являются рациональными.

Для оптимального распределения нефтепродуктов необходимо учитывать законы логистики, в частности необходимо решить транспортную задачу распределения нефтепродуктов. Критерием оптимального решения задачи является минимум затрат на доставку нефтепродуктов, в кратчайшие сроки от нефтебазы на АЗС. Кроме того важным условием является поддержание уровня страхового запаса нефтепродуктов на АЗС.

Вкачестве модели распределения нефтепродуктов была принята структура размещения нефтебаз и АЗС Тверской области.

Всоответствии с общепринятыми методиками расчетов, транспортную задачу необходимо привести к закрытому виду. В ходе решения транспортной задачи учитывается, что доставка различных сортов нефтепродуктов осуществляется одновременно.

На начальном этапе решения необходимо получить опорный план одним из методов: метод северо-западного угла, метод наименьшего элемента. Для решения транспортной задачи по оптимальному распределению нефтепродуктов рассматривались наиболее распространенные алгоритмы, такие как: симплекс-метод, метод потенциалов и др.

Выбор оптимальной методики решения транспортной задачи основывается на принципе гарантированных достоинств и недостатков.

Для выбранной методики расчета произведена корректировка решения с учетом различных маршрутов доставки нефтепродуктов, типов

ивместимости автоцистерн, что позволяет минимизировать затраты на доставку нефтепродуктов.

Таким образом, учитывая динамику распределения нефтепродуктов, логистическую конъюнктуру нефтепродуктообеспечения и сравнительный анализ результатов применения различных алгоритмов решения, наиболее оптимальным является методика поиска решения транспортной задачи с помощью Excel.

347

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АДАПТАЦИИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА К ФАКТИЧЕСКИМ РЕЖИМАМ НА ПВК «ВЕСТА-МН

(RESEARCH OF THE RESULTS OF THE TRUNK PIPELINE'S MATHEMATICAL MODEL'S ADAPTATION TO THE ACTUAL MODES FOR THE SOFTWARE AND COMPUTER SYSTEM OF "VESTA-MN")

Железов М.О.

(научный руководитель - доцент Осташов А.В.) РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

В данной работе представлен анализ результатов различных вариантов адаптации модели стационарных режимов магистрального транспорта нефти программно-вычислительным комплексом ПВК «ВестаМН», разработанным в 2013 г. на нашей кафедре по договору с «Научноисследовательским институтом транспорта нефти и нефтепродуктов» (ООО «НИИ ТНН») ОАО «АК «Транснефть», на примере ТУ МН УсаУхта ОАО «Северные МН».

Целью работы было исследовать различные варианты адаптации модели стационарного режима к фактическим режимам магистрального нефтепровода на компьютерном комплексе ПВК «Веста-МН», разработанном на кафедре «Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов» нашего университета.

Широкое внедрение различных программно-вычислительных комплексов (ПВК) в автоматизированные системы диспетчерского управления (АСДУ) режимами трубопроводного транспорта нефти приводит к тому, что при планировании и контроле режимов перекачки диспетчерские службы все больше и больше ориентируется на результаты моделирования.

При этом весьма актуальной является проблема согласования (сближения) расчетных и фактических (замеряемых) параметров в контрольных точках технологического участка (ТУ) МН. Обычно отклонения моделируемого режима от замеров принимают за погрешность модели, пренебрегая погрешностями самих замеров [1].

Одним из методов приближения модели к параметрам фактических режимов является решение задачи адаптации модели, посредством корректировки заданных параметров модели

А в качестве критерия рассогласования использовался критерий минимума суммы квадратов невязок - разности сравниваемых контрольных расчетных и фактических параметров режима.

348