Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

Алгоритм расчета показателей энергоэффективности оборудования нефтегазодобывающего предприятия

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-6-16-28

Полный текст:

Аннотация

ЦЕЛЬ. Рассмотреть особенности системы электроснабжения нефтегазодобывающего комплекса. Разработать алгоритм формирования баланса электроэнергии для расчета доли потребления каждым из технологических процессов, анализа потерь мощности и определения причин небаланса. Адаптировать метод параметрической идентификации вращающихся электрических машин в
эксплуатационных режимах для дальнейшей оценки показателей энергоэффективности. Встроить принцип адресности в алгоритм расчета удельного расхода электроэнергии оборудования. Разработать визуализацию прототипа программного обеспечения для мониторинга и контроля показателей энергоэффективности нефтегазодобывающего предприятия.

МЕТОДЫ. Задача формирования математической модели решается методами идентификации параметров оборудования по замерам режимных параметров. Для расчета установившегося режима применяется метод узловых напряжений с формированием системы уравнений и матрицы адресности для трассировки потоков мощности.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье предложен алгоритм расчета показателей энергоэффективности оборудования нефтегазодобывающего предприятия. Алгоритм основан на обработке и анализе фактических данных от установленных на предприятии средств учета электропотребления. Анализ данных электропотребления на месторождении в совокупности с показателями добычи нефти, позволит выявить наиболее эффективный режим работы оборудования. Алгоритм расчета удельного расхода электроэнергии рассмотрен на примере типовой иерархии приборов учета на месторождении с детальным описанием процедуры распределения потребляемой электроэнергии между агрегатами. Далее в статье рассмотрена возможность применения принципа адресности потокораспределения в задачах снижения потерь мощности в сети. Представлена методика идентификации параметров схемы замещения оборудования для оценки энергоэффективности и контроля режимных параметров с указанием проблемных узлов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Рассмотренный в статье алгоритм внедрен в информационную систему центра управления добычей на месторождении как дополнительный модуль по оценке энергоэффективности. Отклонение фактических значений показателей от нормативных является индикатором нарушений в работе оборудования. Выявление отклонений позволяет сформировать оптимальный список организационных и технических мероприятий по регулированию электропотребления и повышения энергоэффективности предприятия.

Об авторах

А. Ю. Арестова
Новосибирский государственный технический университет
Россия

 старший преподаватель кафедры Автоматизированных электроэнергетических систем 

Новосибирск



В. Н. Ульянов
OOO «Новосибирский научно-технический центр»; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет
Россия

 канд. техн. наук, доцент кафедры Геофизики; генеральный директор 

Новосибирск



М. Ю. Фролов
Новосибирский государственный технический университет
Россия

 канд. техн. наук, доцент кафедры Автоматизированных электроэнергетических систем 

Новосибирск



Список литературы

1. Пучкина Л.Д. Направления повышения эффективности предприятий нефтегазовой отрасли (ВИНК) // Труды VIII международной научно-практической конференции «Современные тенденции и инновации в науке и производстве»; 03-04 апреля 2019 г. С. 294.1-294.7.

2. Воробьев А.Е., Хоноре Т., Воробьев К.А. Цифровизация нефтяной промышленности: интеллектуальный нефтепромысел // Вестник евразийской науки. 2018. №.3 (10). C. 1-16.

3. Сергеев В.Л., Фыонг Н.Т.Х. Модели и алгоритмы адаптивной интерпретации результатов комбинированных газогидродинамических исследований интеллектуальных скважин // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018. №. 10 (329). C. 67-75.

4. Жидков Е.О., Катышева Е.Г. Применение инструментов интеллектуального месторождения для управления рисками и оптимизации затрат при бурении нефтяных скважин // Кластеризация цифровой экономики: Глобальные вызовы. 2020. С. 98-111.

5. Рясный А.Г., Савенок О.В. Анализ текущего состояния и контроль за разработкой Находкинского месторождения // Материалы V Международной научнопрактической конференции Булатовские чтения, 2021. C. 225-233.

6. Ефимова И.Ю., Гусева Е.Н., Варфоломеева Т.Н. и др. Управление транспортными потоками медного месторождения с использованием имитационного моделирования на основе программы АРЕНА // Фундаментальные исследования. 2019. №.3. С. 35-40.

7. Еремин Н.А., Столяров В.Е. О цифровизации процессов газодобычи на поздних стадиях разработки месторождений // Научные труды НИПИ Нефтегаз ГНКАР. 2020. №.1. С. 59-69.

8. Быкова В.Н., Ким Е., Гаджиалиев М.Р. и др. Применение цифрового двойника в нефтегазовой отрасли // Актуальные проблемы нефти и газа. 2020. №. 1(28). C. 1-11.

9. Wanasinghe TR., Wroblewski L., Petersen BK. et al. Digital twin for the oil and gas industry: Overview, research trends, opportunities, and challenges // IEEE Access. 2020. Vol. 8. С. 104175-104197. doi: 10.1109/ACCESS.2020.2998723

10. LaGrange E. Developing a digital twin: The roadmap for oil and gas optimization // SPE Offshore Europe Conference and Exhibition, 3–6 Sept. 2019, Aberdeen, UK, 2019. doi: 10.2118/195790-MS

11. Pinto SC., Villeneuve E., Masson D. et al. Digital twin design requirements in downgraded situations management // 17th IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing, June 2021, Budapest, Hungary, 2021. pp. 1-6.

12. Fernandes TL., Baldo CR., Donatelli GD. The concept of digital twin used to investigate geometrical variations in the production of pipe spools // Advances in Industrial and Manufacturing Engineering. 2021. pp. 1-12. doi: 10.1016/j.aime.2021.100054.

13. Данилов М.И., Романенко И.Г. Оперативный расчет потерь электроэнергии в сети с неизвестными параметрами в АИИС КУЭ // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2020. №22(5). С.116-127.

14. Гамм А.З., Голуб И.И., Батюнин А.В. и др. Узловые средневзвешенные цены на электроэнергию // Электричество. 2005. №.10. С. 17-24.

15. Wu NQ., Li ZW., Qu T. Energy efficiency optimization in scheduling crude oil operations of refinery based on linear programming // Journal of Cleaner Production. 2017. Vol. 166. pp. 49-57. doi: 10.1016/j.jclepro.2017.07.222.

16. Nguyen TV., Barbosa YM., da Silva JA., et al. A novel methodology for the design and optimisation of oil and gas offshore platforms // Energy. 2019, Vol. 185, pp. 158-175. doi: 10.1016/j.energy.2019.06.164.

17. Романова В.B., Хромов С.В., Суслов К.В. Анализ воздействующих факторов, влияющих на эксплуатационную надёжность низковольтных асинхронных электродвигателей // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. №3(23). С. 95-104.

18. Байкова Л.Р., Гаррис Н.А. Алгоритм расчета показателей энергоэффективности оборудования систем поддержания пластового давления // Нефтегазовое дело. 2018. №.2(16). С. 61-66.

19. Федоров О.В., Семёнов А.С., Егоров А.Н., и др. Технико-экономическое обоснование внедрения системы непрерывного мониторинга показателей качества электроэнергии на объектах горных предприятий // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2016. №9(10). С. 91-97.


Рецензия

Для цитирования:


Арестова А.Ю., Ульянов В.Н., Фролов М.Ю. Алгоритм расчета показателей энергоэффективности оборудования нефтегазодобывающего предприятия. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2021;23(6):16-28. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-6-16-28

For citation:


Arestova A.Yu., Ulyanov V.N., Frolov M.Yu. The calculation algorithm of oil and gas production enterprise energy efficiency indicators. Power engineering: research, equipment, technology. 2021;23(6):16-28. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-6-16-28

Просмотров: 66


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)
ISSN 2658-5456 (Online)