«Автоматизация и информатизация ТЭК»

Моделирование и оптимизация выбора технологии комплексной подготовки газа

УДК: 004.942
DOI: 10.33285/2782-604X-2023-9(602)-20-33

Авторы:

¹ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия

Ключевые слова: марковские модели, СППР, критерии оптимальности процессов подготовки газа, АСУ УКПГ, многокритериальная оценка

Аннотация:

В статье выполнена разработка марковских моделей для анализа эффективности функционирования автоматизированных систем управления установками комплексной подготовки газа (АСУ УКПГ). Обозначена проблема недостатка математического и программного обеспечения АСУ УКПГ для оценки эффективности и оптимизации выбора технологии подготовки газа. Рассмотрены три технологии подготовки газа (ТПГ) с использованием низкотемпературной сепарации. Выявлены основы для формирования расчетных моделей критериев оптимальности процесса подготовки газа. Реализована многокритериальная модель оценки и выбора оптимальной ТПГ. Приведены рекомендации по учету вероятности пребывания компонентов установки низкотемпературной сепарации газа в работоспособном состоянии при использовании экономических критериев для оценки реализации ТПГ в условиях низкотемпературных режимов. Для выбора рационального варианта ТПГ проведено сравнение технологических и экономических показателей. Результаты многокритериальной оценки выявили преимущества использования способа низкотемпературной сепарации с дросселированием. Предложена программная реализация расчетного модуля многокритериального выбора и оптимизации ТПГ.

Список литературы:

1. Мельников В.Б., Макарова Н.П., Федорова Е.Б. Сбор и подготовка газа и газового конденсата. Низкотемпературные процессы: учеб. пособие. – М.: РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, 2012. – 328 с.
2. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России / А.И. Гриценко, В.А. Истомин, А.Н. Кульков, Р.С. Сулейманов. – М.: Недра, 1999. – 473 с.
3. Степин Ю.П. Компьютерная поддержка формирования, многокритериального ранжирования и оптимизации управленческих решений в нефтегазовой отрасли. – М.: Недра, 2016. – 421 с.
4. Андреев А.Ф., Степин Ю.П., Трахтенгерц Э.А. Математическое и алгоритмическое обеспечение компьютерных систем поддержки принятия управленческих решений в нефтегазовой промышленности. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. – 227 с.
5. Абрамкин С.Е., Душин С.Е., Первухин Д.А. Проблемы разработки систем управления газодобывающими комплексами // Изв. вузов. Приборостроение. – 2019. – Т. 62, № 8. – С. 685–692. – DOI: 10.17586/0021-3454-2019-62-8-685-692
6. Сухарев М.Г. Марковские процессы (прикладные аспекты). – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007. – 135 с.
7. Степин Ю.П., Бледных Е.Н. Системное моделирование, оптимизация, оценка и анализ рисков и эффективности функционирования нефтегазовых производственных систем // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2020. – № 4(561). – С. 26–34. – DOI: 10.33285/0132-2222-2020-4(561)-26-34
8. Тупысев А.М., Степин Ю.П. Системные принципы и моделирование сохранения эффективности и рисков функционирования специализированных интеллектуальных компьютерных систем поддержки принятия решений // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2022. – № 4(585). – С. 55–63. – DOI: 10.33285/2782-604X-2022-4(585)-55-63
9. Волков Д.А., Селезнев Е.А. Разработка приложения для исследования надежности системы на основе марковских процессов // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2022. – № 5(586). – С. 41–48. – DOI: 10.33285/2782-604X-2022-5(586)-41-48
10. Системное моделирование, оценка и оптимизация рисков функционирования распределенных компьютерных систем / Ю.П. Степин, Д.Г. Леонов, Т.М. Папилина, О.А. Степанкина // Компьютерные исслед. и моделирование. – 2020. – Т. 12, № 6. – С. 1349–1359. – DOI: 10.20537/2076-7633-2020-12-6-1349-1359
11. Маслобоев А.В., Богатиков В.Н. Технология оценки состояний надежности многоагентных распределенных информационных систем на основе нечеткой марковской модели // Науч.-техн. вестн. информ. технологий, механики и оптики. – 2012. – № 5(81). – С. 94–105.
12. Куликов Г.Г., Арьков В.Ю., Абдулнагимов А.И. Нечеткие иерархические марковские модели для контроля и диагностики газотурбинных двигателей // Вестн. УГАТУ. – 2012. – Т. 16, № 6(51). – С. 100–107.
13. ГОСТ 5542-2022. Газ природный промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия. – Введ. 2023–01–01. – М.: Российский ин-т стандартизации, 2022. – IV, 11 с.
14. Пушнов Б.В., Долганов И.М., Дукарт С.А. Технико-экономический анализ способов подготовки углеводородного газа на месторождениях-сателлитах // Газовая пром-сть. – 2019. – № 7(787). – С. 94–101.
15. Холод В.В., Живаев А.А., Ясьян Ю.А. Особенность расчета влагосодержания высокотемпературных потоков на примере насыщенного газа регенерации адсорбционной установки осушки газа // Газовая пром-сть. – 2020. – № 7(803). – С. 86–91.
16. Анализ влияния технологических параметров и оптимизация процессов низкотемпературной сепарации / А.В. Кравцов, Н.В. Ушева, О.Е. Мойзес [и др.] // Изв. ТПУ. – 2009. – Т. 315, № 3. – С. 57–60.
17. Analyzing PI System Data. Version 2018. – San Leandro, CA: OSIsoft LLC, 2018. – 223 p.
18. Современное состояние технологий промысловой подготовки газа газоконденсатных месторождений / А.В. Прокопов, А.Н. Кубанов, В.А. Истомин [и др.] // Науч.-техн. сб. Вести газовой науки. – 2015. – № 3(23). – С. 100–108.