Тезисы - Том 1 Нефть и газ 2015

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДИК ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ГАЗОВЫХ СЕТЕЙ ПО ОТЕЧЕСТВЕННЫМ И ЗАРУБЕЖНЫМ СТАНДАРТАМ ДЛЯ МИНИМИЗАЦИИ МАТЕРИАЛОЕМКОСТИ ТРУБОПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ

(COMPARATIVE ANALYSIS METHODS OF HYDRAULIC CALCULATION OF GAS PIPELINES FOR DOMESTIC AND INTERNATIONAL STANDARTS TO MINIMIZE THE CONSUMPTION OF MATEREALS PIPELINE SYSTEM)

Семейченков Д.С.

(научный руководитель - ассистент Пивнов В.П.) РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

Выбор оптимальных внутренних диаметров газопроводов с точки зрения минимизации материалоемкости и, как следствие, капитальных затрат при проектировании сетей низкого и среднего давлений в процессе газификации населенных пунктов в нашей стране представляется важнейшей стратегической задачей. Технико-экономический расчет при осуществлении проектов по газификации показывает, что большая часть материальных средств расходуется именно на материал газопровода. Вследствие чего является экономически выгодным уменьшение внутреннего диаметра газопровода на стадии проектирования за счет выбора наиболее эффективной методики гидравлического расчета газопровода.

При проектировании газовой сети коттеджного поселка Подольского района Московской области были выявлены достоинства и недостатки отечественной и зарубежной методик по нахождению внутреннего диаметра газопровода и предложен наиболее оптимальный метод гидравлического расчета газовых сетей.

389

РЕМОНТ ТРУБОПРОВОДОВ ПО ТЕХНОЛОГИИ ТД ВИЛЬЯМСОН С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДЕРНИЗИРОВАННОГО ФИТИНГА

(REPAIR OF PIPELINES TECHNOLOGY TD WILLIAMSON USING

MODERNIZED FITTING)

Середа И.А.

(научный руководитель - Бочкарев В.В.) ЗАО «Ванкорнефть»

Цель: снижение затрат на проведение ремонта трубопроводов по технологии без остановки транспорта нефти TD Williamson с применением модернизированного фитинга.

Впроцессе эксплуатации магистральных нефтепроводов пролегающих в условиях слабонесущих грунтов и вечной мерзлоты под воздействием дестабилизирующих факторов могут возникать напряженнодеформированные состояния на участках трубопроводов и как следствие возможно образование критичных дефектов, которые подлежат оперативному ремонту.

Поскольку система трубопроводов ОАО «НК «Роснефть» выполнена

воднониточном исполнении, одним из наиболее актуальных вопросов является проведение ремонта трубопровода без остановки перекачки транспортируемого продукта.

Вработе представлены существующие технологии безостановочного ремонта под давлением ТД Вильямсон, выявлены их недостатки.

Разработана и представлена модернизированная схема безостановочного ремонта трубопроводов, применение которой позволит сократить время на строительно-монтажные работы, исключить образование тупиковых участков, минимизировать количество врезок в действующий трубопровод и подключать повторно байпасную линию без проведения огневых работ.

Вработе проведен экономический анализ существующих методов, рассчитана экономическая эффективность применяемых материалов.

390

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРИМЕНЕНИЯ ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ

(OPTIMIZATION TECHNOLOGY APPLICATION OF

DEMULSIFIERS)

Серкебаева Б.С., Мырзагалиева К.Н. (научный руководитель - профессор Исмайылов Г.Г.)

АО «КазНИПИмунайгаз»

На сегодняшний момент актуален вопрос усовершенствования технологий подготовки нефти в зависимости от конкретных условий обустраиваемого месторождения, позволяющий максимальным образом использовать потенциал комплекса технологических факторов, необходимых для эффективного разделения эмульсии. При этом показатели процесса деэмульсации на отдельных стадиях улучшаются при использовании деэмульгаторов с соответствующими свойствами.

В качестве химических реагентов для кинетики выделения воды месторождения Узень испытаны водорастворимые и маслорастворимые деэмульгаторы. Лабораторные испытания подбора реагентов проводились

втри этапа: оценка эффективности деэмульгаторов → уточнение оптимального удельного расхода → снижение содержания нефтепродукта

вводе.

По результатам проведенных серий экспериментов определено, что для достижения максимальной эффективности действия деэмульгаторов необходимо выполнение следующих технологических рекомендаций:

-при обработке эмульсии на ступени термического обезвоживания для предварительного сброса воды на УПСВ должны применяться водорастворимые деэмульгаторы без выраженного флокуляционного действия;

-при обработке эмульсий, образованных нефтями, для увеличения глубины обезвоживания на ЦППН необходимо применение деэмульгаторов максимальной степени гидрофобности, т.е. маслорастворимые.

Устойчивость нефтяных эмульсий со временем возрастает, что связано с адсорбцией стабилизаторов на поверхности глобул воды. Обработка эмульсии деэмульгатором прекращает процесс их "старения". Экспериментальные исследования

показывают, чем меньше продолжительность существования эмульсии до момента воздействия деэмульгатора, тем легче она разрушается. Запаздывание на каждый один день уменьшает эффект действия деэмульгатора, что не желательно для промысловой подготовки нефти.

391

РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ АНОМАЛЬНЫХ НЕФТЕЙ

(REGULATION OF RHEOLOGICAL PROPERTIES DURING TRANSPORTATION OF ABNORMAL CRUDE OILS)

Серкебаева Б.С., Нурбаев А.С.

(научный руководитель - профессор Исмайылов Г.Г.) АО «КазНИПИмунайгаз»

Перед специалистами и наукой стоит ряд проблем, связанных не только с географической разорванностью между местами добычи, переработки и потребления, но и с разработкой эффективных способов и технологий их транспортировки, обусловленных различием физикохимических свойств нефтей месторождений Казахстана.

Результаты исследований для различных смесей быстрозастывающих, высоковязких и высокопарафинистых нефтей месторождений Западного Казахстана (Узень, Жетыбай, Бузачи) с низкозастывающими нефтями (Тенгиз, Карачаганак) позволили получить зависимость температуры текучести нефтесмеси от количества компонентов и их температуры текучести. При повышении концентрации низкозастывающих нефтей от 1% до 60% кривая температуры текучести падает от 19 до 1°С и 20 до 4°С соответственно.

Реологические исследования проводились на реометре MCR 502 при температурах 20 ÷ 50°С со скоростью сдвига от 0,1 до 100 с-1. Результаты реологических исследований 20 и 30°С показали резкое снижение вязкости по сравнению с исходными нефтями. Вязкость нефтесмесей при этих температурах меньше 30 мПа*с, что во сто раз меньше вязкости исходных нефтей при этой же температуре. Имеет место резкого снижения вязкости Мангышлакской нефти при возрастании температуры, уже при 30°С видно резкое уменьшение эффективной вязкости, что связывается нами «плавлением» парафинов и соответствующим уменьшением прочности образуемой ими пространственной структуры.

Проведенные исследования показывают, что регулируя реологические показатели аномальных нефтей Западного Казахстана можно достичь эффективности трубопроводного транспорта с учетом климатических условий транспортировки нефти (температура текучести не более 0°С).

392

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ И УЧЕТА ГАЗА НА БАЗЕ ПАКЕТА PI SYSTEM С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ НЕБАЛАНСА В РЕГИОНАЛЬНЫХ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ КОМПАНИЯХ

(ENHANCEMENT OF GAS FLOW MEASURING AND GAS CONSUMPTION METERING ON THE BASIS OF PI SYSTEM AIMED AT IMBALANCE REDUCTION WITHIN REGIONAL GAS DISTRIBUTING COMPANIES)

Сорокина Д.А., Якушенко А.В., Боченин Р. (научные руководители: к. ф.-м.н. Казаков Н.В., Савеня А.А.)

НОУ СПО «Волгоградский колледж газа и нефти» ОАО «Газпром»

В докладе рассматривается проблема небаланса газа, возникающая на всех уровнях технологического процесса добычи, транспортирования и использования природного газа в результате технологических потерь, а также погрешностей измерения.

Существующая схема устранения небаланса с позиций конкретного поставщика и потребителя путем возмещения доли потерь из общего небаланса является неудовлетворительной.

К рассмотрению предлагается вариант решения указанной проблемы путем создания единой системы учета газа, предусматривающей поуровневый узловой учет, единую базу измерений и автоматизированный сбор данных с последующей обработкой. Наиболее удобным для построения автоматизированной системы коммерческого учета, на наш взгляд, является пакет PI System (Plant Information). Ожидается, что система объединит узлы учета потребителей газа находящиеся на территории области и города Волгограда и предоставит прямой доступ к достоверной и своевременной информации.

Успешный опыт функционирования подобных систем коммерческого учета газа в ООО «Пермрегионгаз» и в ООО «Газпром межрегионгаз Иваново» демонстрирует, что главная цель централизованной автоматизированной системы сбора данных на основе PI System – экономия и рациональное перераспределение природного газа, достигнута.

393

РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И УЛЬТРАЗВУКА С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

(DEVELOPMENT OF THE EXPERIMENTAL STAND FOR STUDYING THE USE OF ULTRASOUND AND ELECTROMAGNETIC FIELDS IN ORDER TO INCREASE THE EFFICIENCY OF HEAT ENGINES)

Старовойтов А.И.

(научный руководитель - доцент, д.т.н. Антипов Б.Н.) РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

На современном этапе развития техники работы по увеличению КПД двигателей ведутся по направлениям, связанным с обеспечением более эффективного сгорания топлива, уменьшением вредных выбросов и снижения потерь в механических элементах конструкции двигателей. Основное внимание уделяется качеству подготовки топлива и организации оптимального процесса сгорания топливовоздушной смеси, так как эти вопросы являются определяющими при экономии средств, что положительно сказывается на результатах политики энергосбережения в рамках концепции повышения энергоэффективности ОАО «Газпром» на 2011–2020 гг.

Целью настоящей работы является создание лабораторного оборудования для экспериментальной оценки теоретических предпосылок использования электромагнитных волн сверхвысокой частоты (СВЧ) и ультразвука для обработки углеводородных топлив с целью повышения эффективности работы тепловых двигателей. Рассматривая задачу по применению волн СВЧ и ультразвука необходимо экспериментально изучить процессы, возникающие в жидких топливах при воздействии полем СВЧ и ультразвуком, а, так же, исследовать процессы горения в цилиндрах тепловых двигателей и оценить изменение характеристик двигателя при использовании таких топлив.

Ожидаемыми результатами исследований являются подтверждение возможности повышения коэффициента полезного действия, снижения расхода топлива и уменьшения эмиссии оксидов азота у тепловых двигателей, работающих на жидких топливах обработанных полем СВЧ и ультразвуком.

394

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛИРУЮЩИХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБОПРОВОДА

INCREASE OF EFFICIENCY OF APPLICATION OF ELECTRIC INSULATING CONNECTIONS OF THE PIPELINE

Страхов А.А.

(научный руководитель - профессор Мустафин Ф.М.)

ООО «Газпром трансгаз Казань»

Изолирующее соединение применяется для защиты трубопроводов от электрохимической коррозии, блуждающих и иных видов токов, возникающих при соединении участков трубопровода из различных металлов, а также для изоляции надземных участков трубопроводов от подземных. Изолирующее соединение представляет собой герметичное неразъемное соединение стыков двух труб (участков трубопровода), не допускающее прохождения токов за счет соединения через муфту с электроизолирующими свойствами. Необходимо учитывать, что изолирующее соединение является местом концентрации напряжений.

Основной целью работы является исследование прочности изолирующих соединений для прогнозирования срока замены. Для этого необходимо сначала выявить наиболее частые причины разрушения или потери герметичности изолирующих соединений.

Наиболее частые причины разрушения можно классифицировать следующим образом:

1)Заводские дефекты;

2)Механические повреждения при транспортировке;

3)Перенапряжение соединений, вызванное нарушениями проекта или ошибками проектных решений;

4)Перенапряжение соединений, вызванное действием неучтенных нагрузок.

Основными способами совершенствования изолирующих соединений являются:

1)Высокая надежность и запас прочности при воздействии различных нагрузок во время монтажа, укладки и эксплуатации трубопровода позволяющие выдерживать многократные перегрузки с сохранением требуемых параметров по электроизоляционным свойствам;

2)Наличие в конструкции герметизирующих уплотнений, которые предотвращают возможность потери герметизации при повышении рабочего давления.

395

РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ НА СВАРКУ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

(DEVELOPMENT OF COMPUTER SYSTEM OF THE AUTOMATED DESIGN OF OPERATIONAL FLOW CHARTS ON WELDING OF THE MAIN PIPELINES)

Тарасов С.Б.

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

Качественные сварочные работы при сооружении магистральных трубопроводов обеспечивают их надежную эксплуатацию.

Для допуска организации к сварке необходимо иметь аттестованные на тот или иной метод сварки технологии и операционные технологические карты на сварку.

Зачастую строительные организации ведут работы при наличии свидетельств технологий сварки, сварочных материалов и сварочного оборудования с истекшим сроком аттестации, а иногда и вовсе без упомянутых выше документов. Это может повлечь за собой несоблюдение и нарушение сварщиками технологий сварки и, как следствие, к предписаниям со стороны надзорных органов при проведении технических аудитов на объектах строительства.

Для предотвращения вышеуказанных несоответствий было принято решение создать систему компьютерных программ, контролирующих наличие аттестованных технологий сварки и их срок годности, свидетельств на аттестацию сварочных материалов и сварочного оборудования, а так же способную сформировать операционную технологическую карту на сварку.

Целью разработки данной компьютерной системы является автоматизация процессов формирования операционной технологической карты сборки и сварки кольцевых стыковых сварных соединений труб.

Для разработки и создания компьютерной системы автоматизации процесса формирования операционной технологической карты сборки и сварки кольцевых стыковых сварных соединений труб используются следующие программные средства: Autocad, C#, MySQL.

Практическая ценность работы – обеспечение эффективности сварочных работ, уменьшение временных и экономических затрат на сварочные работы и минимизация вероятности допущения ошибок при формировании технологических карт.

Данный программный продукт предназначен для использования строительными организациями, специализирующимися на строительстве газопроводов.

396

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ПРИСАДОК НА ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, СТРУКТУРУ СЛОЖНОГО СДВИГОВОГО ТЕЧЕНИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТРАНСПОРТА УГЛЕВОДОРОДНЫХ СРЕД В ТРУБОПРОВОДАХ

(INVESTIGATION OF INFLUENCE OF HIGH MOLECULAR COMPOUNDS ON HYDRAULIC RESISTANCE, COMPLEX SHEAR

FLOW STRUCTURE AND TRANSPORTATION EFFICIENCY OF

HYDROCARBONIC MEDIA IN PIPELINES)

Титков К.И.

(научный руководитель - профессор, д.ф.-м.н. Харламов С.Н.) Национальный исследовательский Томский политехнический университет

В данной работе представлены результаты анализа процессов переноса импульса при движении реологически сложных сред в трубопроводах в условиях введения противотурбулентных присадок с целью формирования эффектов ламинаризации и снижения потерь энергии на транспортировку природного сырья. Сформулирован интегральный метод прогноза гидравлической эффективности от концентрации, скорости и молекулярного веса присадки. Выясняются особенности изменений локальной структуры течения, гидравлического сопротивления, а также эффективности присадки в широком диапазоне функционирования трубопроводных систем и изменения их геометрических параметров. Надежность расчета дозировки присадки оценена сравнениями с имеющимися экспериментальными данными. Обсуждаются рекомендации по внедрению процедуры расчета к прогнозу переходных процессов в трубопроводах и использование критериальных связей для количественной оценки гидравлических потерь.

397

ВИБРООБСЛЕДОВАНИЕ ТРУБОПРОВОДНОЙ ОБВЯЗКИ

(VIBRATION MONITORING OF PIPING ARRANGEMENT)

Толкачева К.В.

(научный руководитель - к.т.н., профессор Соколинский Л.И.) РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

Впоследние годы при проведении пуско-наладочных работ (ПНР) и диагностических виброобследований на компрессорных станциях (КС) с центробежными компрессорами (ЦБК) часто возникали проблемы, связанные с недопустимыми уровнями вибрации роторов компрессоров на собственных частотах валопровода при несовпадении этих частот с частотой вращения ротора. В большинстве случаев это касалось компрессоров с активными магнитными подшипниками (АМП), где частота доминирующей вибрации ротора была существенно меньше частоты его вращения. Но были зафиксированы колебания на собственных частотах и роторов с подшипниками жидкостного трения (ПЖТ) - масляными подшипниками.

Вдокладе рассматривается достаточно уникальный случай вибрации компрессора и присоединенных трубопроводов на частоте, некратно превышающей частоту вращения ротора ЦБК.

По результатам натурных исследований, повышенная вибрация входного и выходного трубопроводов ЦБН ГПА , включая лобовые опоры, вызвана колебаниями газа с частотой 300 Гц, возникающими в проточной части ЦБН и распространяющимися в виде акустических колебаний в присоединенные трубопроводы. Возможные причины возникновения колебаний – образование крупномасштабных турбулентных вихрей в уплотнениях и возбуждение ими колебаний ротора компрессора на частоте 2-й формы собственных колебаний. Частота этих колебаний может незначительно изменяться из-за изменения осевого положения ротора.

Для установления причин возникновения колебаний (пульсации газа

ивибрации) на частоте около 300 Гц был проведен анализ трендов

параметров работы ГПА по архивным данным АСУТП за время проведения испытаний. Рассматривались тренды следующих параметров: давления и температуры газа на входе и выходе ЦБН; перепада давления на входном конфузоре; вибрации корпуса ЦБН. Оценивалась взаимосвязь этих параметров, как между собой. Была установлена взаимосвязь перепада давления на конфузоре и вибрации корпуса ЦБН с пульсацией давления газа.

398