Повышение безопасности и надежности эксплуатации оборудования нефтедобычи

• Автор: Медведев, Андрей Вячеславович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
1.1. Методы контроля и диагностики эксплуатационной надежности нефтепромыслового оборудования

1.2. Анализ и классификация отказов нефтепромыслового оборудования

1.3. Методы оптимизации показателей надежности оборудования.

1.4. Методы моделирования процессов и параметров надежности в нефтедобыче.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ПЕРИОДА ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

2.1. Разработка моделей замены нефтепромыслового оборудования, подверженного старению.

2.2. Адаптация модели замен оборудования для компании ТНКВР.

2.3. Классификация рассматриваемых задач определения сроков оптимальных замен оборудования.
2.4. Маркетинговые исследования насосного оборудования
2.5. Расчет оптимальной периодичности замены насосного оборудования
3. ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЕГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
3.1. Эмпирическое определение функций надежности
нефтегазодобывающего оборудования
3.2. Определение динамики изменения показателей надежности технологического оборудования нефтяных промыслов.
3.3. Распознавание типов отказов и мест их локализации в пределах месторождения.
3.4. Метод многомерного представления данных для диагностирования аварийноопасных участков месторождения
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОТКАЗОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ ЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ
4.1. Выбор структуры моделей, повышающих точность прогнозирования отказов технологического оборудования нефтяных
месторождений
4.2. Прогнозирование отказов технологического оборудования на основе анализа временных рядов дебитов эксплуатационных скважин.
4.3. Моделирование динамических процессов глубиннонасосной добычи
нефти штанговыми установками.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Упрощение модели приводит к уменьшению точности прогноза времени наступления отказа. Излишнее усложнение модели может привести к неустойчивости алгоритма идентификации и, как правило, лишает идентификационные модели предсказательной силы. Базовый вариант метода состоит в преобразовании одномерного ряда в многомерный с помощью однопараметрической сдвиговой процедуры, исследовании полученной многомерной траектории с помощью анализа главных компонент (АГК) и восстановлении (аппроксимации) ряда по выбранным главным компонентам. Результатом применения метода является разложение временного ряда па простейшие элементы: медленные тренды, сезонные и другие периодические или колебательные составляющие, а также шумовые компоненты. Полученное разложение может служить основой прогнозирования как самого ряда, так и его отдельных составляющих. В работе показана возможность применения метода АГК для прогнозирования неисправностей нефтедобывающего оборудования. В последнем разделе четвертой главы рассмотрено влияние динамической составляющей нагрузок в колонне штанг на надежность эксплуатации штанговых глубиннонасосных установок. Разработана математическая модель, описывающая динамические нагрузки ШГНУ в зависимости от технических характеристик ШГНУ и физических свойств добываемой жидкости, проведено сравнение расчетных данных с данными ИИС и показано, что погрешность модели не превышает %. Установлено, что наличие динамической составляющей нагрузок ШГНУ оказывает существенное влияние на надежность работы штанговых насосов и даны рекомендации по снижению этого влияния. Промышленная безопасность эксплуатации нефтяных месторождений связана с целым рядом условий и мероприятий по ее обеспечению. В это понятие включается не только безаварийная эксплуатация (в смысле крупных техногенных аварий с серьезными экологическими последствиями или опасностью для жизни людей), но и стабильность производственных показателей, надежность работы оборудования и энергообеспечения. Поэтом}' повышение уровня промышленной безопасности нефтедобычи подразумевает проведение целого . В первой главе диссертационной работы рассмотрено современное состояние проблемы промышленной безопасности и надежности объектов нефтедобычи, проводится анализ наиболее распространенных типов аварий нефтепромыслового оборудования, а также рассматриваются пути повышения уровня безопасности эксплуатации нефтепромыслов. Проблемам надежности и эксплуатационной безопасности эксплуатации нефтяных промыслов посвящены многочисленные работы [4, 5,,,,,5,6]. Рассмотрим основные характеристики технических систем, определяющих ее надежность. Свойства сложной технической системы сохранять свои начальные характеристики в процессе эксплуатации определяются ее надежностью []. Таким образом, физический смысл надежности заключается в способности сложных технических систем сохранять свои характеристики во времени. Одной из основных задач, решаемых в процессе эксплуатации технических систем, является задача обеспечения их надежной работы. Острота этой проблемы обусловлена сложностью технических устройств и высокими значениями эксплуатационных нагрузок. Поэтому под надежностью следует понимать свойства технических устройств выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки в определенных условиях эксплуатации. Как следует из этого определения, надежность зависит от того, какие функции выполняет изделие во времени, в течение которого должно быть обеспечено выполнение этих функций, и от условий эксплуатации. Особенностью количественных характеристик надежности является их вероятностно-статистическая природа. Как показывает практика, поступающие в эксплуатацию однотипные технические устройства, например, глубинные насосы, даже будучи изготовленными на одном заводе, проявляют различную способность сохранять свою работоспособность. Вследствие этого в процессе эксплуатации отказы сложных технических систем происходят в самые неожиданные моменты.