способ управления технологическими процессами газового промысла

Классы МПК:F17D3/00 Устройства для наблюдения и управления операциями
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "Ямбурггаздобыча (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2007-07-12
публикация патента:

Изобретение относится к области добычи природного газа и, в частности, к обеспечению оптимального ведения комплекса технологических процессов сбора и подготовки газа к дальнему транспорту. Способ управления технологическими процессами газового промысла заключается в том, что проводят геологические исследования в процессе разработки месторождения, от каждого куста газовых скважин формируют газовые шлейфы, на каждом шлейфе устанавливают блок запорно-регулирующей арматуры (ЗПА) с клапаном-регулятором, шлейфы объединяют в межпромысловый коллектор сырого газа (МПК), из которого последний направляют в установку комплексной подготовки газа (УКПГ), при этом проводят контроль давления Ргп на выходе УКПГ в коллекторе сухого газа, контроль давления Рзпа в МПК на входе УКПГ и контроль расхода газа по каждой i-й технологической нитке УКПГ, вводят значение контролируемых параметров и их предельно допустимые значения в автоматическую систему управления технологическим процессом (АСУ ТП) и поддерживают расход по каждой i-й технологической нитке УКПГ в пределах заданных значений способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

при этом контролируют режим работы каждого куста газовых скважин по расходу газа в j-м шлейфе этого куста газовых скважин, проверяя при этом выполнение условия способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

контролируют давление Pj газа в j-м шлейфе на входе в ЗПА и проверяют выполнение условия способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

контролируют возможность работы КР в j-м шлейфе газовых скважин на входе в ЗПА через обратную связь, определяют разность способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339

между заданным Fзд и фактическим расходом газа УКПГ в течение заданного интервала времени Т зд, например одного часа, в УКПГ проводят осушку газа в цехе осушки газа (ЦОГ) и контролируют возможность работы клапана-регулятора в i-й технологической нитке ЦОГ через обратную связь, по этим величинам назначают шаг регулирования давления в МПК, давления на выходе УКПГ в коллекторе сухого газа и текущего расхода газа с УКПГ. В результате достигается повышение точности ведения технологических процессов УКПГ с помощью АСУ ТП, оптимизация режима разработки месторождения газа и снижение численности персонала, занятого в ведении технологических процессов. 12 з.п. ф-лы.

Формула изобретения

1. Способ управления технологическими процессами газового промысла, заключающийся в том, что проводят геологические исследования в процессе разработки месторождения, от каждого куста газовых скважин формируют газовые шлейфы, на каждом шлейфе устанавливают блок запорно-регулирующей арматуры (ЗПА) с клапаном-регулятором (КР), шлейфы объединяют в межпромысловый коллектор сырого газа (МПК), из которого последний направляют в установку комплексной подготовки газа (УКПГ), при этом проводят контроль давления Р гп на выходе УКПГ в коллекторе сухого газа, контроль давления Рзпа в МПК на входе УКПГ и контроль расхода газа по каждой i-й технологической нитке УКПГ, вводят значение контролируемых параметров и их предельно допустимых значений в автоматическую систему управления технологическим процессом (АСУ ТП) и поддерживают расход по каждой i-й технологической нитке УКПГ в пределах заданных значений способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 контролируют режим работы каждого куста газовых скважин по расходу газа в j-м шлейфе этого куста газовых скважин, проверяя при этом выполнение условия способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 контролируют давление Pj газа в j-м шлейфе на входе в ЗПА и проверяют выполнение условия способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 контролируют возможность работы КР в j-м шлейфе газовых скважин на входе в ЗПА через обратную связь, определяют разность способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339

между заданным Fзд и фактическим расходом газа УКПГ в течение заданного интервала времени Т зд, например одного часа, в УКПГ проводят осушку газа в цехе осушки газа (ЦОГ) и контролируют возможность работы КР в i-й технологической нитке ЦОГ через обратную связь, и по этим величинам назначают шаг регулирования давления в МПК, давления на выходе УКПГ в коллекторе сухого газа и текущего расхода газа с УКПГ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для снижения производительности УКПГ закрывают КР на одном j-м шлейфе, на один шаг минимально заданного значения dAj и фиксируют систему в этом положении на время Т шл, необходимое для стабилизации динамических процессов промысла и исключения самовозбуждения системы управления, при этом из всех шлейфов выбирают такой j-й шлейф, у которого его производительность превышает максимально допустимую способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 a если указанное неравенство выполняется для нескольких шлейфов, то шлейф выбирают из условия способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339

а если производительность всех шлейфов не превышает допустимую способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 то шлейф выбирают из условия способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339

при этом давление в выбранном шлейфе должно быть ниже максимально допустимого способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 но если это условие не выполняется, то этот шлейф исключают из рассмотрения, и процедуру выбора повторяют.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что контролируют по прошествии интервала времени Тшл величину изменения расхода газа способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 Fj по j-му шлейфу и сравнивают его с минимально способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 и максимально способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 допустимыми изменениями расхода газа по j-му шлейфу при перемещении рабочего органа КР этого шлейфа газовых скважин на один шаг dAj, и если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 то КР этого шлейфа закрывают еще на один шаг минимально заданного значения dAj, если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 то снижение производительности ЗПА по j-му шлейфу прекращают, если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 то КР этого шлейфа открывают на один шаг минимально заданного значения dAj и регулировку производительности ЗПА по j-му шлейфу прекращают.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что АСУ ТП выдает сообщение «Невозможно установить величину изменения расхода в диапазоне от способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 до способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 требуется настройка КР», если системе не удалось достигнуть изменения расхода газа по j-му шлейфу в заданном диапазоне.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для повышения производительности УКПГ открывают КР на одном j-м шлейфе на один минимально заданный шаг dAj и фиксируют систему в этом положении на время Тшл, необходимое для стабилизации динамических процессов промысла, при этом j-й шлейф выбирают из всех при выполнении условий способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339

и если его производительность не превышает максимально допустимое для него значение способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 исключают этот шлейф из рассмотрения и процедуру выбора повторяют.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что контролируют по прошествии интервала времени Тшл величину изменения расхода газа способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 Fj по j-му шлейфу и сравнивают его с минимально способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 и максимально способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 допустимыми изменениями расхода газа по j-му шлейфу при перемещении рабочего органа КР этого шлейфа на один шаг dA j, и если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 то КР этого шлейфа открывают еще на один шаг минимально заданного значения dAj, если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339

то повышение производительности ЗПА по j-му шлейфу прекращают, если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 то КР этого шлейфа закрывают на один шаг минимально заданного значения dAj и регулировку производительности ЗПА по j-му шлейфу прекращают.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что АСУ ТП выдает сообщение «Невозможно установить величину изменения расхода в диапазоне от способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 до способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 требуется настройка КР», если системе не удалось достигнуть изменения расхода газа по j-му шлейфу в заданном диапазоне.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что для снижения производительности ЦОГ УКПГ снижают производительность по одной i-й технологической нитке УКПГ на величину, обеспечивающую вывод УКПГ на плановый расход газа FЗД, закрывая КР этой i-й технологической нитки на расчетную величину шага dAi, при этом i-ю технологическую нитку выбирают с максимальным расходом газа max{Fi}, если это условие выполняется одновременно для нескольких технологических ниток, то технологическую нитку выбирают из них случайным образом.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что переводят одну i-ю технологическую нитку УКПГ в горячий резерв, если выполняется условие способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 при этом останавливают технологическую нитку с минимальной производительностью.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что для повышения производительности ЦОГ УКПГ повышают производительность одной i-й технологической нитки на величину, обеспечивающую вывод УКПГ на плановый расход газа Fзд, открывая КР i-й технологической нитки УКПГ на расчетную величину шага dAj, при этом i-ю технологическую нитку выбирают с минимальным расходом газа min{Fi }, если это условие выполняется одновременно для нескольких технологических ниток, то технологическую нитку выбирают из них случайным образом.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что при наличии ранее выведенных в горячий резерв технологических ниток УКПГ выводят одну технологическую нитку из горячего резерва если выполняется условие способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 где n - число работающих технологических ниток из N имеющихся на УКПГ и фиксируют систему в этом положении на время Т шл, необходимое для стабилизации динамических процессов промысла.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что УКПГ дополняют коммерческим узлом учета газа с нескольким нитками подачи газа, при этом измеряют давление Рk в каждой k-й нитке подачи газа УКПГ, сравнивают его с максимально допустимым давлением газа Рдопустимое на выходе УКПГ, задаваемым диспетчером, и определяют разность dPk=Pk-P допустимое, сравнивают с минимально допустимой разностью давлений газа dPmin между давлением газа на выходе УКПГ и давлением газа в МПК, и если выполняется условие dPk>dPmin, производят снижение давления на выходе УКПГ путем снижения производительности УКПГ.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что для оптимального распределения давлений на входе в ЗПА УКПГ с кустов газовых скважин промысла в каждом j-м шлейфе через заданный интервал времени Tmin измеряют давление газа P j, определяют его превышение над минимально допустимым для данного шлейфа и вычисляют относительное давление W j, нормированное на максимально допустимую разность максимального и минимального давлений для этого шлейфа из соотношения способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339

из полученных величин Wj выбирают максимальное и минимальное значения, и если разность способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339

превышает заранее заданное значение, открывают КР j-го шлейфа на один шаг минимально заданного значения dA j на шлейфе с способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 и через характерное для шлейфа время Т шл проверяют изменение расхода газа в нем, и, если расход газа увеличился на величину меньше способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 то открывают КР еще на один шаг минимально заданного значения dAj, но как только расход газа в шлейфе увеличится на величину больше способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 то закрывают КР на один шаг минимально заданного значения dAj и прекращают процесс выравнивания давлений.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области добычи природного газа, в частности к обеспечению оптимального ведения комплекса технологических процессов сбора и подготовки газа к дальнему транспорту.

Известен способ ведения комплекса технологических процессов сбора и подготовки газа к дальнему транспорту (см. например Вяхирев Р.И., Коротаев Ю.П., Кабанов Н.И. Теория и опыт добычи газа. - М.: ОАО Издательство «Недра», 1998 г., 480 с). Способ заключается в том, что добычу и подготовку газа к дальнему транспорту осуществляют путем проведения комплекса технологических процессов с одновременным контролем их параметров. Проводят геологические исследования в процессе разработки месторождения, по результатам которых определяют базовые параметры его эксплуатации. Указанные параметры используют для задания базовых значений контролируемых параметров основных технологических процессов на установке комплексной подготовки газа (УКПГ).

Известен также способ ведения комплекса технологических процессов сбора и подготовки газа к дальнему транспорту (см. например Долгов Ю.А. Борщевич В.И., Сорокин Г.Ф. Информационный подход к моделированию технологических процессов. Кишинев, 1984 г.172 с).

Здесь в процессе эксплуатации УКПГ контролируют: давление на выходе УКПГ РГП, давление в коллекторе сырого газа на входе УКПГ РЗПА , расход по каждой i-й технологической нитке УКПГ; вводят значения контролируемых параметров и их предельно допустимые значения в автоматическую систему управления технологическим процессом (АСУ ТП) УКПГ; поддерживают расход по каждой i-й технологической нитке УКПГ в пределах заданных значений способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 . В момент регистрации отклонения хотя бы одного технологического параметра от заданного значения осуществляют корректировку хода технологических процессов.

Существенным недостатком указанного способа является то, что УКПГ имеет до 5000 регулировок, поэтому корректировка хода технологических процессов ведется с низкой точностью и ошибками, что снижает качество подготовки газа к дальнему транспорту и режима разработки месторождения. Управление технологическими процессами на УКПГ ведется с использованием АСУ ТП, управляющей отдельными технологическими процессами по специально разработанным алгоритмам. Отсутствие полного охвата управления технологическими процессами УКПГ АСУ ТП требует использования большого числа квалифицированных специалистов. Принимаемые ими решения зачастую основываются на интуиции профессионалов, что ведет к появлению ошибок и низкому качеству ведения отдельных технологических процессов и всего промысла в целом.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ управления технологическими процессами газового промысла, заключающийся в том, что проводят геологические исследования в процессе разработки месторождения, от каждого куста газовых скважин формируют газовые шлейфы, на каждом шлейфе устанавливают блок запорно-регулирующей арматуры (ЗПА) с клапаном-регулятором (КР), шлейфы объединяют в коллектор сырого газа, из которого последний направляют в УКПГ, при этом проводят контроль давления РГП на выходе УКПГ в коллекторе сухого газа, контроль давления РЗПА на входе УКПГ и контроль расхода газа по каждой i-й технологической нитке УКПГ, вводят значение контролируемых параметров и их предельно допустимых значений в АСУ ТП и поддерживают расход по каждой i-й технологической нитке УКПГ в пределах заданных значений способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 (см. авторское свидетельство SU №1529004, кл. F17D 3/00, 15.12.1989).

Данный способ позволяет автоматически управлять дебитом кустов газовых скважин. Однако данный способ не позволяет комплексно подойти к управлению технологическими процессами газового промысла, что сужает его возможности.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является оптимизация технологических операций по управлению технологическими процессами газового промысла.

Техническим результатом, достигаемым от реализации изобретения, является повышение точности в соблюдении режима разработки месторождения и ведении всего комплекса технологических процессов УКПГ при снижении числа высококвалифицированных специалистов, занятых в управлении технологическими процессами на УКПГ.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ управления технологическими процессами газового промысла заключается в том, что проводят геологические исследования в процессе разработки месторождения, от каждого куста газовых скважин формируют газовые шлейфы, на каждом шлейфе устанавливают ЗПА с КР, шлейфы объединяют в коллектор сырого газа, из которого последний направляют в УКПГ, при этом проводят контроль давления РГП на выходе УКПГ в коллекторе сухого газа, контроль давления РЗПА на входе УКПГ и контроль расхода газа по каждой i-й технологической нитке УКПГ, вводят значение контролируемых параметров и их предельно допустимых значений в АСУ ТП и поддерживают расход по каждой i-й технологической нитке УКПГ в пределах заданных значений способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , при этом контролируют режим работы каждого куста газовых скважин по расходу газа в j-м шлейфе этого куста газовых скважин, проверяя при этом выполнение условия способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , контролируют давление Pj газа в j-м шлейфе на входе в ЗПА и проверяют выполнение условия способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , контролируют возможность работы КР в j-м шлейфе газовых скважин на входе в ЗПА через обратную связь, определяют разность

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339

между заданным FЗД и фактическим расходом газа УКПГ в течение заданного интервала времени Т зд, например одного часа, в УКПГ проводят осушку газа в цехе осушки газа (ЦОГ), контролируют возможность работы КР в i-й технологической нитке ЦОГ через обратную связь и по этим величинам назначают шаг регулирования давления в коллекторе сырого газа, давления на выходе УКПГ в коллекторе сухого газа и текущего расхода газа с УКПГ.

Для снижения производительности УКПГ закрывают КР на одном j-м шлейфе на один шаг минимально заданного значения dAj и фиксируют систему в этом положении на время Тшл, необходимое для стабилизации динамических процессов промысла и исключения самовозбуждения системы управления, при этом из всех шлейфов выбирают такой j-й шлейф, у которого его производительность превышает максимально допустимую способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , a если указанное неравенство выполняется для нескольких шлейфов, то шлейф выбирают из условия

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

если производительность всех шлейфов не превышает допустимую способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , то шлейф выбирают из условия

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

при этом давление в выбранном шлейфе должно быть ниже максимально допустимого способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , но если это условие не выполняется, то этот шлейф исключают из рассмотрения, и процедуру выбора повторяют.

Контролируют по прошествии интервала времени Тшл величину изменения расхода газа способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 Fj по j-му шлейфу и сравнивают его с минимально способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 и максимально способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 допустимыми изменениями расхода газа по j-му шлейфу при перемещении рабочего органа КР этого шлейфа газовых скважин на один шаг dAj, если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , то КР этого шлейфа закрывают еще на один шаг минимально заданного значения dAj, если

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

то снижение производительности ЗПА по j-му шлейфу прекращают, если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , то КР этого шлейфа открывают на один шаг минимально заданного значения dAj и регулировку производительности ЗПА по j-му шлейфу прекращают.

АСУ ТП выдает сообщение «Невозможно установить величину изменения расхода в диапазоне от способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 до способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , требуется настройка КР», если системе не удалось достигнуть изменения расхода газа по j-му шлейфу в заданном диапазоне.

Для повышения производительности УКПГ открывают КР на одном j-м шлейфе на один минимально заданный шаг dA j и фиксируют систему в этом положении на время Т шл, необходимое для стабилизации динамических процессов промысла, при этом j-й шлейф выбирают из всех при выполнении условий

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

если его производительность не превышает максимально допустимое для него значение способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , исключают этот шлейф из рассмотрения и процедуру выбора повторяют.

Контролируют по прошествии интервала времени Тшл величину изменения расхода газа способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 Fj no j-му шлейфу и сравнивают его с минимально способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 и максимально способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 допустимыми изменениями расхода газа по j-му шлейфу при перемещении рабочего органа КР этого шлейфа на один шаг dA j, и если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , то КР этого шлейфа открывают еще на один шаг минимально заданного значения dAj, если

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

то повышение производительности ЗПА по j-му шлейфу прекращают, если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , то КР этого шлейфа закрывают на один шаг минимально заданного значения dAj и регулировку производительности ЗПА по j-му шлейфу прекращают.

АСУ ТП выдает сообщение «Невозможно установить величину изменения расхода в диапазоне от способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 до способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , требуется настройка КР», если системе не удалось достигнуть изменения расхода газа по j-му шлейфу в заданном диапазоне.

Для снижения производительности ЦОГ УКПГ снижают производительность по одной i-й технологической нитке УКПГ на величину, обеспечивающую вывод УКПГ на плановый расход газа FЗД, закрывая КР этой i-й технологической нитки на расчетную величину шага dAi, при этом i-ю технологическую нитку выбирают с максимальным расходом газа max{F i}, если это условие выполняется одновременно для нескольких технологических ниток, то технологическую нитку выбирают из них случайным образом.

Предпочтительно переводят одну i-ю технологическую нитку УКПГ в горячий резерв, если выполняется условие

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

при этом останавливают технологическую нитку с минимальной производительностью.

Для повышения производительности ЦОГ УКПГ повышают производительность одной i-й технологической нитки на величину, обеспечивающую вывод УКПГ на плановый расход газа FЗД, открывая КР i-й технологической нитки УКПГ на расчетную величину шага dAi , при этом i-ю технологическую нитку выбирают с минимальным расходом газа min{Fi}, если это условие выполняется одновременно для нескольких технологических ниток, то технологическую нитку выбирают из них случайным образом.

При наличии ранее выведенных в горячий резерв технологических ниток УКПГ выводят одну технологическую нитку из горячего резерва, если выполняется условие

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

где n - число работающих технологических ниток из N имеющихся на УКПГ и фиксируют систему в этом положении на время Тшл, необходимое для стабилизации динамических процессов промысла.

Предпочтительно УКПГ дополняют коммерческим узлом учета газа с нескольким нитками подачи газа, при этом измеряют давление Рk в каждой k-й нитке подачи газа УКПГ, сравнивают его с максимально допустимым Pдопустимое на выходе УКПГ, задаваемым диспетчером, и определяют разность dPk =Pk-Pдопустимое, которую сравнивают с минимально допустимой разностью давлений газа dPmin между давлением газа на выходе УКПГ и давлением газа в межпромысловом коллекторе (МПК) и, если выполняется условие dPk>dP min, производят снижение давления на выходе УКПГ путем снижения производительности УКПГ.

Предпочтительно назначают М уровней разности давлений газа

dPmin <dPm1<dPm2<...<dP mm<...<dPmM

между давлением газа на выходе УКПГ и давлением газа в МПК, каждому интервалу разности давлений dPm(m-1)<dP k<dPmm и случаю dP mM<dPk назначают свой коэффициент усиления из ряда К1 2<...<Кm<...<К M. Эти коэффициенты используют, назначая снижение производительности УКПГ по одному j-му шлейфу, и закрывают КР j-го шлейфа газовых скважин сразу на Кт шагов минимально заданного значения dAj в соответствии с фактическим значением dPk.

Для оптимального распределения давлений на входе в ЗПА УКПГ с кустов газовых скважин промысла в каждом j-м шлейфе через заданный интервал времени T min измеряют давление газа Pj, определяют его превышение над минимально допустимым для данного шлейфа и вычисляют относительное давление Wj, нормированное на максимально допустимую разность максимального и минимального давлений для этого шлейфа из соотношения

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

из полученных величин Wj выбирают максимальное и минимальное значения и, если разность способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 превышает заранее заданное значение, открывают КР j-го шлейфа на один шаг минимально заданного значения dA j на шлейфе с способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 и через характерное для шлейфа время Т шл проверяют изменение расхода газа в нем, если расход газа увеличился на величину меньше способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , открывают КР еще на один шаг минимально заданного значения dAj, но как только расход газа в шлейфе увеличится на величину больше способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , закрывают КР на один шаг минимально заданного значения dAj и прекращают процесс выравнивания давлений.

Способ управления технологическими процессами газового промысла реализуют следующим образом.

Контролируют режим работы каждого куста газовых скважин по расходу газа. Проверяют соблюдение условия способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 по расходу газа. Контролируют давление газа на входе в ЗПА и проверяют выполнение условия способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 . Контролируют возможность работы КР в j-м шлейфе на входе в ЗПА через обратную связь. Определяют разность

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339

между заданным и фактическим расходом газа УКПГ в течение заданного интервала времени Тзд , например одного часа. Контролируют возможность работы КР в i-й технологической нитке цеха осушки газа (ЦОГ) через обратную связь. По этим величинам назначают шаг регулирования давления в коллекторе сырого газа, давления в коллекторе сухого газа и текущего расхода газа с УКПГ.

Снижение производительности ЗПА УКПГ осуществляют по одному j-му шлейфу, закрывая его j-й КР на один шаг минимально заданного значения dA j, и фиксируют систему в этом положении на время Т шл, необходимое для стабилизации динамических процессов промысла и исключения возбуждения системы управления. Выбирают j-й шлейф из всех для регулировки производительности ЗПА из условия способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , т.е. шлейф с производительностью, превышающей максимально допустимое значение. Если указанное неравенство выполняется для нескольких шлейфов, то шлейф выбирают из условия

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

т.е. шлейф с максимальной относительной производительностью. Но если производительность всех шлейфов не превышает допустимого значения, т.е. способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , то шлейф выбирают из условия

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

т.е. шлейф с максимальным относительным давлением, нормированным на допустимую для него разность давлений, при этом давление в выбранном шлейфе должно быть ниже максимально допустимого способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 . Если это условие не выполняется, т.е. способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , то этот шлейф исключают из рассмотрения, и процедуру выбора повторяют.

По прошествии интервала времени Т шл контролируют величину изменения расхода газа кг способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 Fj по j-му шлейфу. Сравнивают кг способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 Fj с минимально способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 и максимально способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 допустимыми изменениями расхода газа по j-му шлейфу при перемещении рабочего органа КР на один шаг dA j. Если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , то КР этого шлейфа закрывают еще на один шаг минимально заданного значения dAj. Если

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

то снижение производительности ЗПА по j-му шлейфу прекращают. Если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , то КР этого шлейфа открывают на один шаг минимально заданного значения dAj и регулировку производительности ЗПА по j-му шлейфу прекращают.

Система управления выдает сообщение «Невозможно установить величину изменения расхода в диапазоне от способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 до способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , требуется настройка КР», если системе не удалось достигнуть изменения расхода газа по j-му шлейфу в заданном диапазоне (КР пришел в крайнее положение и регулировка прекратилась). Систему по данному шлейфу останавливают и регулируют так, чтобы КР при текущих параметрах работы шлейфа оказался в положении, близком к среднему. После чего систему по данному шлейфу вновь запускают в работу.

Повышение производительности ЗПА УКПГ осуществляют по одному j-му шлейфу, открывая его j-й КР на один минимально заданный шаг dAj, и фиксируют систему в этом положении на время Тшл, необходимое для стабилизации динамических процессов промысла. Выбирают j-й шлейф из всех для регулировки производительности ЗПА из условий

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

т.е. максимального относительного давления, нормированного на разность максимального и минимального давлений, допустимых для j-го шлейфа, и если его производительность не превышает максимально допустимое для него значение способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 . В противном случае шлейф исключают из рассмотрения и процедуру выбора повторяют.

По прошествии интервала времени Тшл контролируют величину изменения расхода газа способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 Fj по j-му шлейфу. Сравнивают способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 Fj с минимально способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 и максимально способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 допустимыми изменениями расхода газа по j-му шлейфу при перемещении рабочего органа КР на один шаг dA j. Если

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

то КР этого шлейфа открывают еще на один шаг минимально заданного значения dAj. Если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , то повышение производительности ЗПА по j-му шлейфу прекращают, если способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , то КР этого шлейфа закрывают на один шаг минимально заданного значения dAj и регулировку производительности ЗПА по j-му шлейфу прекращают.

Система управления выдает сообщение «Невозможно установить величину изменения расхода в диапазоне от способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 до способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , требуется настройка КР», если системе не удалось достигнуть изменения расхода газа по j-му шлейфу в заданном диапазоне (КР пришел в крайнее положение и регулировка прекратилась). Систему по данному шлейфу останавливают и регулируют так, чтобы КР при текущих параметрах работы шлейфа оказался в положении, близком к среднему. После чего систему по данному шлейфу вновь запускают в работу.

Снижение производительности цеха осушки газа (ЦОГ) УКПГ осуществляют по одной i-й технологической нитке. Ее производительность снижают на величину, обеспечивающую вывод УКПГ на плановый расход газа FЗД не позднее, чем через заданный интервал времени Тзд . Для этого закрывают i-й клапан-регулятор на расчетную величину шага dAj. Для регулирования производительности УКПГ выбирают технологическую нитку с максимальным расходом газа max{Fi}. Если это условие выполняется одновременно для нескольких технологических ниток, то технологическую нитку выбирают из них случайным образом.

Снижение производительности цеха осушки газа (ЦОГ) УКПГ в случае, если выполняется условие

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

осуществляют путем перевода одной i-й технологической нитки в горячий резерв. В этом случае останавливают технологическую нитку с минимальной производительностью.

Повышение производительности цеха осушки газа (ЦОГ) УКПГ осуществляют по одной i-й технологической нитке. Ее производительность повышают на величину, обеспечивающую вывод УКПГ на плановый расход газа FЗД не позднее чем через заданный интервал времени Т зд. Для этого открывают i-й КР на расчетную величину шага dAj. Для регулирования производительности УКПГ выбирают технологическую нитку с минимальным расходом газа max{Fi}. Если это условие выполняется одновременно для нескольких технологических ниток, то технологическую нитку выбирают из них случайным образом.

Повышение производительности ЦОГ УКПГ, в случае, если имеются стоящие в горячем резерве технологические нитки и выполняется условие

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

где n - число работающих технологических ниток из N имеющихся на УКПГ, осуществляют путем вывода одной технологической нитки из горячего резерва.

Контролируют давление на выходе УКПГ Pk в каждой k-й нитке коммерческого узла учета газа. Это давление Pk сравнивают с допустимым и определяют разность dPk=P k-Pдопустимое, которую сравнивают с минимально dPmin и максимально dP max допустимой разностью давлений газа между давлением на выходе УКПГ и в МПК. Если выполняется условие

dP max>dPk>dPmin ,

то проводят снижение давления на выходе УКПГ путем снижения производительности ЗПА.

Для повышения точности поддержания давления на выходе УКПГ и исключения возбуждения системы назначают М уровней (например - 4) разности давлений газа

dP min<dPm1<dP m2<...<dPmm<...<dP mM

между давлением газа на выходе УКПГ и давлением газа в МПК. Каждому интервалу разности давлений dP m(m-1)<dPk<dP mm и случаю dPmM<dP k назначают (ставят в соответствие) свой коэффициент усиления из ряда K12<...<К m<...<КM. Эти коэффициенты используют для задания уровня снижения производительности ЗПА УКПГ по одному j-му шлейфу. Выбор шлейфа для снижения производительности УКПГ осуществляют по описанной выше процедуре снижения производительности ЗПА (по п.2 способа). Производительности ЗПА снижают, закрывая j-й клапан-регулятор сразу на Кm шагов минимально заданного значения dAj соответствии с фактической разностью давлений dPk. Значения коэффициентов определяют экспериментально с учетом конкретных особенностей газового промысла.

Например, если разность давлений превысила уровень dPk, то по процедуре снижения производительности ЗПА (по п.2 способа) вывод УКПГ на необходимую производительность путем пошагового закрытия j-го клапан-регулятора потребует значительного времени (большое время запаздывания), что, как правило, приводит к возбуждению автоколебаний системы. Для исключения этого явления j-й клапан-регулятор закрывают сразу на один суммарный шаг, равный Кm шагов минимально заданного значения dAj (в среднем десять шагов минимально заданного значения). В результате время выхода УКГ на необходимый режим производительности сокращается практически на порядок и повышается точность выполнения заданного технологического режима благодаря исключению возможности перехода в режим автоколебаний системы управления вместе с УКПГ.

Для оптимального распределения давлений на входе в ЗПА УКПГ с кустов газовых скважин промысла в каждом j-м шлейфе через заданный интервал времени Tmin измеряют давление газа Pj, определяют его превышение над минимально допустимым для данного шлейфа и вычисляют значение относительного давления, нормированного на максимально допустимую разность максимального и минимального давлений для этого шлейфа

способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 ,

из полученных величин Wj выбирают максимальное и минимальное значения, и если разность способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 превышает заранее заданное значение, открывают клапан-регулятор на один шаг минимально заданного значения dAj на шлейфе с способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 и через характерное для шлейфа время Т шл проверяют изменение расхода газа в нем, если расход газа увеличился на величину меньше способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , открывают клапан-регулятор еще на один шаг минимально заданного значения dAj, но как только расход газа в шлейфе увеличится на величину больше способ управления технологическими процессами газового промысла, патент № 2344339 , закрывают КР на один шаг минимально заданного значения dAj и прекращают процесс выравнивания давлений.

Заявляемое изобретение отработано и реализовано на газовых промыслах УКПГ-1С, УКПГ-2С и УКПГ-3С Заполярного нефтегазоконденсатного месторождения. Создано и отработано АСУ ТП с соответствующими алгоритмами, которое показало свою эффективность. Заявляемое изобретение может широко использоваться при освоении новых месторождений газа Надым-Пуртазовской газоносной провинции, полуостровов Ямал и Гыданский.

Класс F17D3/00 Устройства для наблюдения и управления операциями

способ и устройство подачи ингибитора парафиноотложения в трубопровод транспортировки углеводородов -  патент 2528462 (20.09.2014)
пробоотборное устройство "поток-1м" -  патент 2513730 (20.04.2014)
способ определения координат места порыва подводного трубопровода -  патент 2511873 (10.04.2014)
система для текучей среды -  патент 2506491 (10.02.2014)
способ защиты напорных нефтепроводов от внутренней коррозии -  патент 2493481 (20.09.2013)
способ проведения испытаний противотурбулентной присадки на натурных трубопроводах -  патент 2488032 (20.07.2013)
криостат -  патент 2482381 (20.05.2013)
способ определения места поступления текучей среды в участок трубопровода -  патент 2477818 (20.03.2013)
устройство управления транспортированием нефтегазоводяной смеси в продуктопроводе -  патент 2477419 (10.03.2013)
способ контроля баланса текучей среды на участке трубопровода -  патент 2477418 (10.03.2013)
Наверх