Методы повышения надёжности и эффективности технологического и энергетического оборудования добычи и транспорта нефти и газа

• Автор: Смородов, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 05.02.13, 05.26.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 317 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ

1.1 Методы получения и обработки информации в нефтегазовой отрасли.

1.2 Методы моделирования технических систем и перспективы их применения для повышения уровня надежности нефтегазового оборудования.

1.3 Диагностические методы контроля эксплутационной наджности нефтегазовых объектов

1.4 Методы повышения надежности энергоснабжения и энергоэффективности предприятий нефтегазовой отрасли

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ НАДЕЖНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ
2.1 Воздействие условий эксплуатации на параметры надежности нефтегазового орудования
2.2 Разработка методов контроля и диагностики технического состояния объектов нефтегазодобычи по данным эксплуатации
2.3 Моделирование отказов технологического оборудования нефтегазодобычи
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2
3 РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ И ПРАКТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ НЕФТЕГЗОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ
3.1 Разработка методов анализа данных вибродиагностики роторных
3.2 Диагностика запорной арматуры компрессорных станций магистральных газопроводов акустическими методами
3.3 Применение феноменологических моделей в диагностировании технического состояния газотранспортного оборудования.
3.4 Моделирование динамики изменения технического состояния газотранспортного оборудования в процессе выработки эксплуатационного ресурса
3.5 Определение технического состояния газоперекачивающих агрегатов на основе уточненного расчета термодинамических параметров
газотурбинной установки
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3
4 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЕГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ.
4.1 Обобщенные характеристики фонда добывающих скважин месторождения и оценка эффективности ГТМ
4.2 Разработка методов оптимального планирования мероприятий по обслуживанию нефтегазового оборудования.
4.3 Методы снижения затрат на аварийновосстановительные мероприятия объектов нефтегазовой трасли
4.4 Разработка теоретических основ планирования и размещения объектов добычи и транспорта нефти и газа
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4
5 ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА.
5.1 Методы определения и использования показателей энергоэффективности предприятий нефтегазовой отрасли.
5.2 Разработка методов снижения потерь электрической энергии на трансформаторных подстанциях нефтяных и газовых промыслов.
5.3 Снижение затрат нефтегазодобывающих предприятий на энергоресурсы на основе использования автономных источников энергии.
5.4 Методы оптимизации размещения энергообъектов по критерию
минимальных потерь энергии.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.
6 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
7 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.
8 ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ


Для целей моделирования и прогнозирования поведения сложных технических систем все шире применяется подход, основанный на методах теории самоорганизации, или синергетики, и динамического хаоса ,,0,3,7,2. В последнее время активно развивается теория динамических систем и фрактальных множеств, и, в частности, приложения методов этой теории к анализу нефтегазовых систем ,,4, геологогеофизических данных 5,7 и др. В соответствии с этим подходом реальная система моделируется системой обыкновенных дифференциальных уравнений. Существуют динамические системы, поведение которых описывается небольшим числом уравнений, но демонстрирующие весьма сложное развитие, в котором присутствуют элементы хаоса детерминированный хаос. В теории динамических систем разработаны методы, позволяющие по записи временного ряда одного из параметров восстановить сложность системы и некоторые ее характеристики. Для динамических систем принятым представлением развития процесса во времени является построение портрета в фазовом пространстве. Наименьшее число независимых переменных, однозначно определяющее установившееся движение динамической системы называют размерностью вложения т. Нелинейная динамическая система характеризуется странным аттрактором притягивающим множеством в фазовом пространстве, в котором расположены хаотические траектории множество, соответствующее странному аттрактору, фрактально. Фрактальное множество самоподобный объект характеризуется дробной размерностью точнее, целым набором различно определяемых размерностей. Важной количественной характеристикой аттрактора, несущей информацию о степени сложности поведения динамической системы, является корреляционная размерность Бс. I и , если а угу абсолютная величина расстояния между точками множества, , 1,2,3,. Величина суммы зависит от г, причем Сггс, где корреляционная размерность. Для практического вычисления размерности на графике 1Сг Дг выделяют область линейной зависимости области скейлинга и функция аппроксимируется прямой линией методом наименьших квадратов. Тогда тангенс угла наклона графика является размерностью Эс. Для известной динамической системы ш и Бс легко определить, т. Х0ХУ,. Хтг, описывающего поведение системы в фазовом пространстве. Однако при изучении многих природных и технических систем приходится иметь дело с сигналом, который выглядит достаточно сложно и кажется похожим на случайный. Для природных объектов измерение всех компонент, характеризующих систему, невозможно, например потому, что они не все известны. Существует методика 6 позволяющая восстановить некоторые свойства аттрактора например, ш и Ос по временной последовательности одной из составляющих ХХ. ХрХХ1уХ1т,Хт. ХгтАх. Поскольку компонентами вектора, характеризующего динамическую систему, независимы, то в качестве величины т выбирается первое значение, при котором автокорреляционная функция обращается в 0 или достигает минимума. Так как размерность вмещения ш заранее неизвестна, то процедура сводится к следующему последовательно добавляют компоненты псевдовектора и при каждом ш2,3,. Осш. Размерность ш в пространстве, начиная с которой Эс перестат изменяться, есть минимальная размерность вложения, т. Как следует из определения размерности вложения, она соответствует числу независимых переменных, описывающих систему. Таким образом, при восстановлении размерности вложения становится возможным получение информации о сложности системы. Из этого следует также возможность разграничить динамическую систему со сложным поведением но характеризующуюся конечным ш, и случайный шум, который описывается теоретически бесконечно большим числом независимых переменных. Для полностью случайной системы увеличение ш на единицу приводит к увеличению Ис также примерно на 1, т. Ос т. На рис. Рис. Зависимость корреляционной размерности ш при анализе различных динамических систем 7. Приведенный пример показывает, что определение корреляционной размерности позволяет установить, является ли измеряемый параметр действительно случайным, или кажущаяся случайной величина подчиняется некоторому определенному, хотя нам и неизвестному, закону.