автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка математического обеспечения систем оптимального проектирования и автоматического управления технологическими процессами дегазации нефти

Введение.

1 Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Характеристика принципиальных схем систем сбора и подготовки нефти и газа.

1.2 Методы и устройства сепарации добываемой со скважин нефти.

1.3 Автоматизация технологических процессов сепарации нефти на станциях первичной подготовки нефти и газа.

1.3.1 Свойства сепарационной установки как объекта управления по уровню нефти.

1.3.2 Свойства сепарационной установки как объекта управления по уровню раздела сред вода - нефть.

1.3.3 Свойства сепарационной установки как объекта управления по давлению газа.

1.4 Обоснование темы и задачи исследования.

2 Математическое описание сепарационной установки газ-нефть как объекта автоматического управления.

2.1 Математическое описание сепарационной установки газ-нефть как объекта автоматического управления по давлению газа с учетом расходов газа, нефти и воды.

2.2 Математическое описание сепарационной установки газ-нефть как объекта автоматического управления по давлению газа с учетом расхода только газа.

2.3 Математическое описание сепарационной установки газ-нефть как объекта автоматического управления по уровню жидкости с учетом расходов газа, нефти и воды.

2.4 Математическое описание сепарационной установки газ-нефть как объекта автоматического управления по уровню жидкости с учетом расхода только жидкости (нефти и воды).

3 Исследования влияния технологических параметров на характеристики сепарационной установки газ-нефть как объекта оптимального проектирования.

3.1 Определение экстремальных соотношений между технологическими параметрами сепарационной установки.

3.2 Исследование влияния технологических параметров на характеристики сепарационной установки газ-нефть как объекта оптимального проектирования по давлению газа.

3.3 Исследование влияния технологических параметров на характеристики сепарационной установки как объекта оптимального проектирования по уровню нефти.

4 Исследование эффективности дегазации нефти на станциях первичной подготовки.

4.1 Теоретическое сопоставление дегазации нефти методами сепарации, отдувки и динамической дегазации и определение рациональных регулируемых параметров.

4.1.1 Анализ дегазации нефти способом сепарации.

4.1.2 Анализ дегазации нефти способом отдувки.

4.1.3 Анализ способа динамической дегазации нефти.

4.2 Исследование и разработка принципиальных схем дегазации нефти на станциях первичной подготовки.

4.2.1 Поплавковый нефтегазовый сепаратор.

4.2.2 Акустический деаэратор для дегазации нефти.

4.2.2.1 Гидродинамика газовых пузырьков в жидкости при гидростатическом давлении и ультразвуковых колебаниях.

4.2.3 Роторный ультразвуковой дегазатор нефти.

4.2.4 Общая принципиальная схема системы подготовки нефти и газа.

5 Экспериментальные исследования динамической дегазации нефти под воздействием ультразвуковых колебаний.

5.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.

5.2 Установка для проведения экспериментальных исследований.

5.3 Методика проведения экспериментальных исследований.

5.4 Методика обработки экспериментальных данных и оценки погрешности измерений.

5.5 Результаты экспериментальных исследований.

6 Разработка алгоритмов управления, программ и функциональных схем автоматизации дегазации нефти на станциях первичной подготовки по математическим моделям.

6.1 Алгоритмы управления выходом газа из нефти.

6.1.1 Алгоритм управления процессом сепарации нефти по давлению газа.

6.1.2 Алгоритм управления процессом сепарации по уровню нефти.

6.1.3 Алгоритм управления выходом газа из нефти при динамической дегазации.

6.2 Функциональная схема автоматизации цифрового управления сепарационной установкой.

6.3 Функциональная схема автоматизации цифрового управления сепарационной установкой по давлению газа.

6.4 Функциональная схема автоматизации цифрового управления сепарационной установкой по уровню нефти.

6.5 Функциональная схема автоматизации цифрового управления акустическим деаэратором.

6.6 Функциональная схема автоматизации цифрового управления роторным ультразвуковым устройством.

6.7 Цифровое моделирование с помощью z-форм систем автоматического управления сепарационной установки по давлению газа.

Темпы развития нефтяной и нефтедобывающей промышленности в России таковы, что добыча нефти за последние два года повысилась более чем на 15 % ив 2001 году составила 1,069 млн. т/сутки.

Одной из проблем промыслового сбора и подготовки нефти являются потери, связанные с несовершенством систем сепарации, составляющие в среднем по стране 1,2-1,4% от объемов добычи нефти.

Некачественная сепарация нефти ведет к тому, что остатки газа выделяются в процессе хранения и транспортировки нефти, выводят из строя оборудование промыслов, образуют взрывоопасные очаги и загрязняют окружающую среду. В связи с этим на нефтяных предприятиях возрастают затраты на экологию, которые, например, только в ОАО «Оренбургнефть» в 2000 году составили 74,122 млн. руб, а в 2001 году возросли до 101,29 млн. руб. Вместе с газом улетучиваются и ценные легкие бензиновые фракции.

Главными направлениями повышения качества сепарации нефти являются разработка новых способов, устройств и технологических линий дегазации нефти, создание и использование систем автоматического управления. Автоматизация процесса дегазации нефти позволяет обеспечить оптимальное соотношение между интенсификацией процесса, повышающей производительность и снижающей энергетические, сырьевые и трудовые затраты, с одной стороны и стабильностью получения требуемого качества продукции - с другой.

Однако практика показывает, что большинство систем автоматического управления дегазацией нефти работают неудовлетворительно. Фактически производится только автоматизированный контроль технологических параметров, а вопросы автоматического регулирования решены частично. Выбранные по существующим моделям объектов управления регуляторы недостаточно точно поддерживают параметры сепарации. Используемые конструкции сепарационных узлов представляют собой громоздкие металлические сооружения, в то время как необходимы компактные мобильные установки.

Существующие принципиальные схемы и конструкции сепарационных узлов обеспечивают выделение лишь 60-80 % газа из нефтегазовой смеси. Все это в совокупности приводит к тому, что в нефти после сепарации, оста

3 3 ется 0,40-0,64 м газа на м нефти, что в несколько раз превышает норму, а на сепарационные узлы приходится более 50 % от общего количества потерь, возникающих при подготовке нефти.

Причина неудовлетворительной работы САУ дегазацией нефти связана, в основном, с отсутствием их всесторонней математической и алгоритмической проработки. При управлении процессом необходимо учитывать не только расход, уровень нефти и давление в сепарационной установке, но и давление на выходе нефти, газа и воды, проходные сечения регулирующих клапанов на линиях выхода, а также то, что в сепарационную установку поступает не просто нефть, а газожидкостная смесь нефти, газа и воды. Существенное влияние на процесс дегазации оказывает взаимовлияние регулируемых параметров, например, зависимость уровня нефти от давления газа, и наоборот, давления газа от уровня нефти в сепарационной установке.

Таким образом, для повышения качества разделения газожидкостной смеси необходимо совершенствование систем автоматического управления процессами дегазации и схем систем автоматизации, разработка новых способов, устройств и технологических линий дегазации. Для повышения качества управления дегазацией нефти необходимо подробное математическое описание сепарационных устройств как объектов управления. Поэтому исследования в данной области являются актуальными.

В связи с актуальностью проблемы ставится цель - повышение качества дегазации нефти при ее подготовке на основе совершенствования математического описания и алгоритмов управления процессом, разработки новых способов, устройств и технологических схем дегазации.

На основе проведенного анализа современного состояния принципиальных схем систем сбора и подготовки нефти и газа установлено, что одним из основных технологических процессов является сепарация. С учетом этого анализа и поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) Исследовать возможности улучшения качества процесса сепарации нефти за счет совершенствования математического обеспечения САУ процессом. Решение данной задачи предполагает: а) разработку математического описания сепарационной установки дегазации нефти как объекта автоматического управления; б) установление влияния технологических параметров на характеристики сепарационной установки газ-нефть как объекта оптимального проектирования.

2) Исследовать возможности улучшения качества дегазации нефти путем выбора рационального способа удаления из нефти газа. Решение задачи предполагает математическое описание известных процессов дегазации как объектов автоматического управления, анализ их недостатков и синтез нового способа дегазации нефти.

3) Разработать принципиальные схемы и конструкции устройств для предлагаемого способа дегазации.

4) Провести экспериментальные исследования возможностей одной из разработанных принципиальных схем дегазации.

5) Разработать математическое, алгоритмическое и программное обеспечение САУ процессом дегазации нефти известным и предложенным способами.

6) Разработать функциональные схемы автоматизации технологических процессов дегазации нефти на станциях первичной подготовки.

При решении поставленных задач использованы следующие методы исследования: методы теории гидромеханики, теория массобмена газожидкостной смеси, теория дифференциальных уравнений, преобразование Лапласа, теория автоматического управления.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработаны математические модели сепарационной установки газ-нефть как объекта автоматического управления;

- выявлены закономерности влияния основных технологических параметров на характеристики сепарационной установки как объекта автоматического управления;

- разработан способ динамической дегазации нефти;

- путем сопоставления принципиальных схем дегазации нефти (сепарации, отдувки и динамической дегазации) как объектов управления произведена оптимизация структуры и состава подсистем АСУ ТП дегазации нефти.

Практическая ценность результатов работы:

- разработаны принципиальные схемы сбора и подготовки нефти;

- разработаны устройства для дегазации нефти с использованием ультразвука, малогабаритного механического дегазатора и роторного ультразвукового дегазатора;

- разработаны алгоритмы и программы управления процессом сепарации и программа расчета автоматической установки предварительного отбора газа;

- разработаны функциональные схемы автоматизации процессом дегазации нефти на станциях первичной подготовки.

Результаты диссертационной работы используются и внедряются:

- в процесс подготовки нефти и конденсата для повышения качества дегазации нефти на ООО «Живой исток» (г.Оренбург);

- в производственный процесс для обеспечения более полного удаления из нефти легких углеводородных газов в ООО «Нефтехимическая компания «Экодиметил» (г.Оренбург).

На защиту выносятся следующие положения:

- математическое описание сепарационной установки как объекта управления по давлению газа и по уровню нефти;

- результаты исследования влияния технологических параметров на характеристики сепарационной установки как объекта оптимального проектирования и автоматического управления;

- разработанные принципиальные схемы систем и конструкций устройств дегазации нефти;

- результаты экспериментальных исследований разработанной принципиальной схемы дегазации нефти под действием ультразвука;

- алгоритмы управления процессом сепарации нефти.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на IV Российской научно-технической конференции «Прогрессивные методы эксплуатации и ремонта транспортных средств» (г.Оренбург, 1999), на региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбуржья (г.Оренбург, 2000, 2001), на второй Всероссийской научно-технической конференции «Прочность и разрушение материалов конструкций» (г.Орск, 2000), на Всероссийской научно-практической конференции «Социокультурная динамика региона. Наука, Культура. Образование» (г.Оренбург, 2000), на международной научно-практической конференции, посвященной 30-летию ОГУ «Учебная, научно-производственная и инновационная деятельность высшей школы в современных условиях» (г.Оренбург, 2001), на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы подготовки кадров для развития экономики Оренбуржья» (г.Оренбург, 2002).

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка используемых источников, приложения и содержит 192 страницы, 86 рисунков. Список использованных источников включает 102 наименования, в том числе 17 опубликованных по теме диссертации работ автора, приложения содержат 15 страниц. По результатам работы над ультразвуковым устройством, рекомендуемым автором для применения в процессе дегазации нефти, получен патент на изобретение.

Результаты исследования рекомендуются к использованию в химической, нефтяной, нефтехимической, нефтегазодобывающей и смежных отраслях промышленности.

Заключение

В диссертационной работе проведена характеристика принципиальных схем систем сбора и подготовки нефти и газа, рассмотрены основные методы и устройства сепарации добываемой со скважин нефти. В результате анализа сделан вывод, что существующие сепарационные устройства полностью не удовлетворяют требованиям качества разделения нефти от газа. Рассмотрены современные комплексы систем автоматического регулирования и контроля параметров процессов сепарации нефти на станциях первичной подготовки нефти и газа, а также свойства сепарационной установки как объекта автоматического управления и выявлены недостатки систем управления.

Сформулирована и обоснована модель гомогенного течения жидкости, в которой смесь компонентов принимается псевдонепрерывной средой с усредненными свойствами, то есть газожидкостная смесь рассматривается как однородная жидкость, к которой применимы обычные законы гидродинамики.

Теоретически обосновано и разработано математическое описание сепарационной установки газ-нефть как объекта автоматического управления по давлению газа и по уровню жидкости с учетом расходов нефти, газа и воды. Процесс сепарации полностью описан с учетом влияния уровня нефти на давление газа, и наоборот, давление газа на уровень нефти, кроме того, на эти параметры влияют давление на входном и выходных трубопроводах, площадь проходных сечений регулирующих клапанов установленных на трубопроводах, а также плотность нефтегазовой смеси и отдельно плотности нефти, газа и воды.

В результате проведенных теоретических исследований по математическим моделям установлены оптимальные соотношения технологических параметров сепарационной установки, а также определены минимальные допустимые рабочие значения давления в сепарационной установке в зависимости от давления газа на выходе. Получены оригинальные формулы по нахождению минимума. Произведен анализ влияния технологических параметров на характеристики сепарационной установки газ-нефть как объекта оптимального проектирования по давлению газа и по уровню жидкости. При сопоставлении способов дегазации нефти как объектов управления установлены параметры, для которых необходимы системы автоматического управления. Из проведенных расчетов и анализа определено, что сепарация как способ дегазации нефти значительно уступает способам отдувки и динамической дегазации, при которых выход газа увеличивается 1,5 и 4,8 раза, соответственно.

Разработаны конструкции малогабаритных, высокопроизводительных установок, обеспечивающих высокое качество дегазации нефти, на одно из которых получен патент. Разработано в соавторстве с нефтехимической компанией «Экодиметил» принципиальная схема подготовки нефти и газа, обеспечивающая более полное удаление из нефти легких углеводородных фракций.

Проведенные экспериментальные исследования динамической дегазации нефти под воздействием ультразвуковых колебаний, показали увеличение выхода газа из нефти в 3,2 раза.

Разработаны алгоритмы и программы управления процессом сепарации нефти по давлению газа, по уровню нефти и при динамической дегазации, позволяющие определять влияние различных технологических параметров на процесс сепарации, а также время переходного процесса при сепарации и возмущениях по различным технологическим параметрам.

Разработаны функциональные схемы автоматизации технологическими процессами сепарации нефти, внедрение которых на станциях первичной подготовки позволит улучшить качество управления по точности, быстродействию и устойчивости, увеличить объем обрабатываемой информации в несколько раза. Произведено цифровое моделирование с помощью z-форм систем автоматического управления сепарационной установки по давлению газа.

Реализация результатов диссертационной работы достигается через внедрение в процесс подготовки нефти и конденсата роторной ультразвуковой установки на ООО «Живой исток» и в производственный процесс нефтехимической компании «Экодиметил» схемы подготовки нефти и газа.

1. Коротков П.И. Первичная переработка нефти на высокопроизводительных-атмосферно-вакуумных установках. М.: Недра, 1975, 276 с.

2. Гуров A.M. Автоматизация технологических процессов: Учеб. пособие для техникумов. М.: "Высшая школа", 1979, 380 с.

3. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. М.: Недра, 1977, 192 с.

4. Каспарьянц К.С., Кузин В.И., Григорян Л.Г. Процессы и аппараты для объектов промысловой подготовки нефти и газа. М.: Недра, 1977, 254 с.

5. Маринин Н.С., Савватеев Ю.Н. Разгазирование и предварительное обезвоживание нефти в системах сбора. М.: Недра, 1982, 171 с.

6. Сбор, сепарация и деэмульсация нефти на месторождениях Западной Сибири // Сер. Нефтепромысловое дело, 1976, 101 с.

7. Персиянцев М.Н. Совершенствование процессов сепарации нефти от газа в промысловых условиях. М.: Недра, 1999, 283 с.

8. Лобков A.M. Сбор и обработка нефти и газа на промыслах. М.: Недра, 1968, 284 с.

9. Гужов А.И. Совместный сбор и транспорт нефти и газа. М.: Недра, 1973,280 с.

10. Сбор, подготовка и транспорт нефти и воды: Тр. ВНИИСПТнефть, Выпуск 13, Уфа, 1975, 144 с.

11. Байков Н.М., Позднышев Г.Н., Мансуров Р.И. Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды. М.: Недра, 1981, 261 с.

12. А.с. 969283 В01 D 19/00 Система сбора и подготовки нефти.

13. Кемпбел Д.М. Очистка и переработка природных газов Перевод с английского, М.: Недра, 1977, 283 с

14. Ремизов Н.А. Совмещение сепарации газожидкостной смеси и сброса пластовой воды. // "Нефтяное хозяйство", 1985, №12, с. 43-45.

15. Милынтейн Л.М., Бойко С.И., Запорожец Е.П., Нефтегазопромысло-вая сепарационная техника: Справочное пособие. М.: Недра, 1992, 236 с.

16. Метельков В.П., Тронов В.П., Нургалиев Ф.Н., Моргаев В.П. Технологические процессы направленные на сокращение потерь нефти и газа на промыслах//"Нефтяное хозяйство", 1985, №6, с. 12-17.

17. Внутрипромысловый сбор и подготовка нефти, газа и воды: Тр. Ги-провостокнефти, Куйбышев, 1982, 141 с.

18. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти за рубежом. М.: Недра, 1983, 224 с.

19. Синайский Э.Г. Разделение двухфазных многокомпонентных смесей в нефтегазопромысловом оборудовании. М.: Недра, 1990, 272 с.

20. А.с № 1247040. СССР. Устройство для сепарации нефтегазовой смеси / Ф.И. Мутин (СССР). Бюл.№28 // Изобретение. 1986. - №28.

21. А.с № 597393. СССР. Газонефтяной сепаратор / Е.Ф. Шабаев (СССР). Бюл.№10 //Изобретение. 1978. - №10.

22. А.с № 1095932. СССР. Сепарационная установка / Н.Н. Репин, В.А. Крюков, А.А. Абрамов (СССР). Бюл.№21 // Изобретение. 1984. - №21.

23. А.с № 1209249. СССР. Способ дегазации жидкости / В.В. Райков (СССР). Бюл.№2 // Изобретение. 1978. - №21.

24. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М.: "Химия", 1972, 496 с.

25. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. М.: "Высшая школа", 1991, 400 с.

26. А.с. №717813 В 01 D 19/00, G 05 D 27/02 Установка для ультразвуковой дегазации жидкости в потоке

27. А.с. №739773 В 01 D 19/00 Устройство для ультразвуковой дегазации жидкости

28. А.с. №760516 В 01 D 19/00 Установка для дегазации жидкости

29. А.с. 1669484 В 01 D 19/00 Дегазатор.

30. А.с. 1669521 В 01 F 7/00 Роторный аппарат гидроакустического воздействия.

31. Патент РФ №2048160 В 01 D 19/00 Устройство для удаления из жидкости растворенных газов.

32. Ордынцев В.М., Шендлер Ю.И. Автоматическое регулирование и автоматические регуляторы технологических процессов. М 1960, 310 с.

33. Акимов В.Ф., Вознесенский Ю.А., Попков В.В. О динамических свойствах трапа-сепаратора как объекта автоматического регулирования // "Нефтяное хозяйство", 1964, №7, с. 52-57.

34. Автоматизация технологических процессов в газовой и нефтяной промышленности // Выпуск 1 Кабардино-Балкарское книжное издательство.: Нальчик, 1967, 248 с.

35. Элементы и системы автоматики в нефтяной и газовой промышленности. Киев.: Издательство "TEXIHKA", 1974, 186 с.

36. Средства контроля технологических процессов промысловой подготовки нефти. М.: ВНИИОЭНГ, 1981, 56 с.

37. Олейников В.А., Зотов Н.С. Автоматическое регулирование технологических процессов в нефтяной и нефтехимической промышленности. Ленинград, Гостоптехиздат, 1962,324 с.

38. Лутошкин Г.С., Кардашев Г.А. К вопросу применения внутритруб-ной деэмульсации на Самотлорском месторождении // "Нефтяное хозяйство", 1985, №3, с. 50-53.

39. Ремизов Н.А. Совмещение сепарации газожидкостной смеси и сброса пластовой воды // "Нефтяное хозяйство", 1985, №12, с. 43-45.

40. Изерман Р. Цифровые системы управления. Перевод с английского. М.: Мир, 1984 - 541 с.

41. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. М.: Машиностроение, 1987,-440 с.

42. Жежера Н.И., Тугов В.В. Математическое описание сепарационной установки газ-нефть как объекта управления по давлению газа / Оренбург2001. -9с.- Деп. в ВИНИТИ № 1671-В2001.

43. Жежера Н.И., Тугов В.В. Моделирование сепарационной установки газ-нефть как объекта управления по давлению газа // Нефтяное хозяйство.2002. №2.-С. 91-94.

44. Протодьяконов И.О., Люблинская И.Е. Гидродинамика и массооб-мен в системах газ-жидкость. Л.: Наука, 1990, 365 с.

45. Коган В.Б., Харисов М.А. Оборудование для разделения смесей под вакуумом. Л.: Машиностроение, 1976, 386 с.

46. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. Справочное пособие. -М.: Машиностроение, 1971.-672 с.

47. Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. -М.: Машиностроение, 1978.- 736 с.

48. Штеренлихт Д.В. Гидравлика. М.: Энергоатомиздат, 1984.- 640 с.

49. Жежера Н.И., Тугов В.В. Математическое описание сепарационной установки газ-нефть как объекта управления по давлению газа // Оренбург, 2001. -9с. Деп. в ВИНИТИ № 1671-В2001.

50. Жежера Н.И., Тугов В.В. Математическое описание сепарационной установки газ-нефть как объекта управления по уровню жидкости // Оренбург 2001.-10с,- Деп. в ВИНИТИ №21670-В2001.

51. Жежера Н.Н., Тугов В.В. Моделирование установки сепарации газонефтяной смеси как объекта управления по уровню жидкости // Нефтегазовые технологии. 2001. №4.- с. 4-8.

52. Тугов В.В. Дегазация нефти на роторном ультразвуковом устройстве / Тезисы докладов региональной науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов Оренбуржья. Оренбург: Изд-во ОГУ, 2000. - С. 45-46.

53. Жежера Н.И., Тугов В.В. Автоматизация дегазации нефти на роторном сепараторе / Прочность и разрушение материалов конструкций: Тезисы докладов 2-й Всероссийской науч.-техн. конференции. -Орск: Изд-во ОГТИ, 2000.-С. 138-139.

54. Патент RU МПК 7 В 01 D 19/00. Акустический деаэратор / Жежера Н.И., Тугов В.В., Сердюк А.И., (РФ).- № 2173569.- Заявлено 30.03.2000.- Решение о выдаче патента от 20.09.2001 г.

55. Тугов В.В., Жежера Н.И., Шевченко А.И. Сопоставление способов и устройств дегазации нефти как объектов управления // Нефтегазовые технологии. 2002. №3,-С. 13-15.

56. Аксельрод Ю.В. Газожидкостные хемосорбционные процессы. Ки^ нетика и моделирование. М.: Химия, 1989, 240 с.

57. Шервурд Т.К. Массопередача. М.: Химия, 1982, 695 с.

58. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. М.: Химия, 1975,583 с.

59. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. М.: Химия, 1995, 400 с.

60. Соколов В.И. Центрифугирование. М.: Химия, 1976, 408 с.

61. Ультразвуковая технология. Под.ред. Аграната Б.А. М.: «Металлургия», 1974, 504 с.

62. Девликамов В.В., Хабибуллин З.А., Кабиров М.М. Аномальные нефти. М.: Недра, 1975, 168 с.

63. Тугов В.В. Основные методы повышения эффективности процесса дегазации нефти / Прогрессивные методы эксплуатации и ремонта транспортных средств: Тезисы докладов четвертой Российской научно-технической конференции. Оренбург: ОГУ, 1999. С. 278-279.

64. Бергман JI. Ультразвук и его применение в науке и технике. М.: ИЛ, 1957,726 с.

65. Хорбенко И.Г. Ультразвук в машиностроении. М.: "Машиностроение", 1974, 280 с.

66. Эскин Г.И. Ультразвук шагнул в металлургию. М.: "Металлургия", 1975,216 с.

67. Ультразвук в гидрометаллургии. М.: "Металлургия", 1969, 304 с.

68. Фридман В.М. Ультразвуковая технологическая аппаратура. М.: Химическая техника, 1976, 486 с.

69. Жежера Н.Н., Тугов В.В., Петин В.А. Нефтегазовый сепаратор. Ин-форм. листок № 50-076-00 от 16.03.00. Оренбург: ЦНТИ, 2000,- 4 с.

70. Жежера. Н.Н., Тугов В.В. Устройство для дегазации жидкости. Ин-форм. листок № 50-072-00 от 06.03.00. Оренбург: ЦНТИ, 2000.- 5 с.

71. Жежера Н.И., Тугов В.В. Устройство ультразвуковой дегазации нефти / Социокультурная динамика региона. Наука. Культура. Образование: Материалы всероссийской науч.-практ. конференции. Часть 2.- Оренбург: ИПК ОГУ, 2000.- С. 175-177.

72. Жежера Н.И., Тугов В.В. Дегазация добываемой нефти с использованием ультразвука / Актуальные проблемы подготовки кадров для развития экономики Оренбуржья: Материалы всероссийской научно-практической конференции. Оренбург: ИПК ОГУ, 2002,- С. 236-237.

73. Шутилов В.А. Основы физики ультразвука. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, - 1980, 280 с.

74. Перник А.Д. Проблемы кавитации. Л.: Судостроение, 1968, 290 с.

75. Красильников В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику. М.: Наука, 1984, 400 с.

76. Карташов Л.П. Центробежные реосепараторы. Екатеринбург, 1997,70 с.

77. Жежера Н.И., Тугов В.В., Медяков М.М. Программа расчета автоматического устройства предварительного отбора природного газа на станциях первичной обработки нефти. Информ. листок № 50-121-00 от 20.06.00. -Оренбург: ЦНТИ, 2000.- 4 с.

78. Методы электрических измерений: Учебное пособие для вузов / Л.Г. Журавин, М.А. Мариненко, Е.И. Семенов, Э.И. Цветков. Под ред. Э.И. Цвет-кова. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990.- 288 с.

79. Экспериментальные исследования режимов энергосистем / Л.М. Горбунова, М.Г. Портной, Р.С. Рабинович и др. Под ред. С.А Сованова. М.: Энергоатомиздат, 1985.-448 с.

80. Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990.- 288 с.

81. Назаров Н.Г., Архангельская Е.А. Современные методы и алгоритмы обработки измерений и контроля качества продукции: Учебное пособие. -М.: Изд-во стандартов, 1995. 163 с.

82. Гутников B.C. Фильтрация измерительных сигналов. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990,- 192 с.

83. Автоматическое регулирование и регуляторы: Учебник для техникумов. / К.И. Котов, М.А. Шершевер.- М.: Металлургия, 1987.- 348 с.102 А.с. 759913 Вискозиметр.

84. Программа расчета автоматического устройства предварительного отбора природного газа на станциях первичной обработки нефтиvar1. Form2: TForm2;

85. Vp,Qg,W,Pn,Ps,Ts,PO,TO,Z,B,Eg,K : real; Vs,Vt,Qt,Qn,Bt,Qs,tmp,Dly,Dy:real; implementation {$R*.DFM}procedure TForm2.ButtonlClick(Sender: TObject); begin

86. Vs :=( Vp * (ln(Pn/Ps)))/(ln(Pn/P0)); Vt:=((Ts*P0)/(T0*Ps)*Vs*Z);

87. Qt:=Qg* (1 -(W/l 00))* Vt; Qn:=Qg* (1 -(W/100))*B;

88. Bt:=(Qt/(Qt+Qn+Qg*(W/100))); Qs:=Qt+Qn+Qg*(W/100);tmp:=((1.62*sqr(Qs))/(9.81 *Eg)); Dly:=exp(5*ln(tmp));{a-4Hcno, Ь-степень} Dy:=K*Dly;

89. Программа составлена в среде программирования Delpi 4.0. Объем оперативной памяти должен быть не ниже 8 Мбайт. Операционная среда -Windows 98, видеокарта SVGA на 1 Мбайт.

90. Результаты проводимых экспериментальных исследований

91. Газосодержание Г, м3/л Вязкость нефти Пас,1. Изменяющиеся

92. Я о опыта Среднее № опыта Среднеепараметры 1 2 3 значение 1 2 3 значение

93. Расход нефти, м"7с: 0,025 0,033 0,031 0,035 0,033 2,115 2,090 2,095 2,100,030 0,045 0,041 0,040 0,042 2,055 2,057 2,056 2,056 0,035 0,046 0,047 0,045 0,046 2,053 2,054 2,049 2,0520,040 0,050 0,047 0,047 0,048 2,050 2,049 2,051 2,050

94. Программа управления процессом сепарации нефтипо давлению газа}1. Uses Crt; Label 1; Constml=0.75;m2=0.75;R=52.88;T=2 83;G0=2 0;P0=0.3;Pcm=78 0; Pg=0.717;Ka=3.68;Tb=1988;Ta=198;ml,m2-коэффициенты расхода газожидкостной смеси через клапаны,

95. R-газовая постоянная, Т-абсолютная температура,

96. GO-установившийся расход газа и жидкости черезсепарационную установку,

97. РО-давление в сепарационной установке,

98. Рсш-плотность газожидкостной смеси,

99. Pg-плотность газовой фазы,

100. Х-значение давления в сепарационной установке, которое необходимо поддерживать системе управления, F10,F20-площади проходных сечений клапановустановленных на входном и выходном трубопроводе сепарационной установки,

101. Р10,Р2О-давление соответственно перед и после сепарационной установки,

102. НО-уровень жидкости в сепарационной установке, Wremq текущее время в системе,

103. X:=0.3;tg:=10;F10:=0.5;F20:=0.5;P10:=0.45;P20:=0.25; HO:=0.5;V:=0.5;Pkl:=5;

104. KKl; KK2; KK3; KK4; Wremq:=0; Delta:=5.0;k5:=ml*FlO*PlO*Pg/(GO*SQRT(2*Pg*(P10-P0) ) ) ; qt:=H0/1; at:=F10/1; ct:=P10/0.8; dt:=P2 0/0.8;

105. Writeln (Лк1=',kl:6:3); Writeln (Л k2 = ',k2:6:3) ; Writeln (Л k5 = ',k5:6:3) ; Writeln (Лкб=',кб:6:3);

106. Определили безразмерные коэффициенты}

107. Найдем значение переменных относительных величин}1. Writeln (yat=' ,at:6:3) ;

108. Writeln ( 4Dt=',bt:6:3) ; Writeln (*ct=', ct:6:3) ; Writeln (Mt=',dt:6:3); Writeln ('qt=',qt:6:3);

109. Определим значение давления в сепарационной установке} 1: xt:=(1/kl)*at1/kl)*bt+(k5/kl)*ct+(k6/kl)*dt+Tb*(qt/tg)-Ta*V; Writeln ( ,xt=' , xt: б : 5, ' Время \Wremq:5:l);1. xt>(X+0.01) then begin

110. F20:=F2 0+0.01; Wremq:=Wremq+Pkl; KK1;KK2;KK3;KK4; goto 1; end;1. xt<X-0.02 then begin

111. F20:=F20-0.01; Wremq:=Wremq+Pkl;KKl;KK2;KK3;KK4; goto 1;end; readln; end.

112. Writeln ( ' kl',kl) ; Writeln ('k5',k5); Writeln ('кб',кб);x:=((a-b+k5*c+k6*d)/kl)*(1-exp((t/Ta)* In (2.78)) )+C0*exp((t/Ta)*ln (2.78))+C1;

113. Writeln ('x=',x); readkey; end.

114. Программа управления процессом сепарации нефтипо уровню нефти}1. Uses Crt; Label 1; Constml=0.75;m3=0.75;R=52.88;T=283;G0=20; Pcm=780; Pn=8 00;Tb=l 98;Ta=0.1;ml,тЗ-коэффициенты расхода клапаны,

115. Q-значение уровня, которое необходимо поддерживать системе управления,

116. F10,F30- площади проходных сечений клапанов установленных на входном и выходном трубопроводе сепарационной установке,

117. Р10,Р2О-давление соответственно перед и послесепарационной установки,

118. РО-давление в сепарационной установке,

119. НО-уровень жидкости в сепарационной установке,

120. Wremq текущее время в системе,

121. Q:=0.5;V:=0.1;F10:=0.5;F30:=0.5; P10:=0.5;P30:=0.25;P0:=0.3;Pk2:=15; KKl; KK2; KK3; KK4; Wremq:=0;k5:=P10/2*(P10-P0); at:=F10/1; ct:=P10/0 . 8; mt:=P30/0.8; xt:=P0/0.8;

122. Writeln (лк1=',kl:6:3); Writeln (лкЗ=',k3:6:3); Writeln (лк5=',k5:6:3); Writeln ('k7=*,k7:6:3);

123. Определили безразмерные коэффициенты}

124. Найдем значение переменных относительных величин}

125. Writeln (Aat=',at:б:3); Writeln ('nt=',nt:б:3); Writeln (Act=',ct:6:3); Writeln ('mt=',mt:б:3);1. Writeln ( 'xt=',xt:б:3) ;

126. Определим значение уровня в сепарационной установке} 1: qt:=(1/Tb)*at-(k3/Tb)*nt+(k5/Tb)*ct+(k7/Tb)*mt-(Ta/Tb)*V-kl*xt/Tb;

127. Writeln (yqt=',qt:б:5,' Время Л,Wremq:5:1);1. qt>Q+0.01 then begin

128. F30:=F30+0.01; Wremq:=Wremq+Pk2; KKl;KK2;KK3;KK4;' goto 1; end;1. qt<Q-0.02 then begin

129. F3 0:=F30-0.1; Wremq:=Wremq+Pk2 ; KKl;KK2;KK3;KK4; goto 1; end;readln; end.

130. Writeln ( ' k3 ' , k3) ; Writeln ( ' k5 ' , k5) ; Writeln ( ' k7',k7) ;h:=C0+(a-k3*n+k5*c+k7*m)*t/Tn; Writeln ('h=',h); readkey; end.

131. Программа управления выходом газа из нефти при динамической дегазации}1. Uses Crt; Label 1; Const

132. R=52.8 8;T=27 3;j=1000;Pi=3.14;Pg=7 60;Pq=l.36;rd=0.5;ln=3 .91;

133. R-газовая послоянная Т-абсолютная температураj-коэффициент зависящий от структуры потока Pg-плотность жидкости Pq-плотность газаrd-радиус движущейся поверхности ln-натуральный логарифм}1. Var

134. Qdd,Qn,Da,wx,x,V,Vn,rs,m,n,Nn,P,Pn,Wremq,Delta,Pkl,Pk2, Pk3:real;

135. Qdd-расход компонента переходящего из одной фазы в другую придинамической дегазации

136. V-расход газожидкостной смесих-высота слоя жидкостиrs-радиус пузырька газаm-динамическая вязкость жидкостиn-частота движения поверхности

137. Р-перепад давления при динамической дегазации

138. Wremq-текущее время в системе

139. Pkl-время увеличения частоты движения на 10 дискрет Рк2-время увеличения расхода газожидкостной смеси на 0.1 кг/с

140. РкЗ-время увеличения перепада даленря на 0.01 МПа}begin1. ClrScr;

141. Qn:=б.30;Da:=0.000 000004;wx:=0.1;х:=0.01; V:=3.5; Vn:=4.5rs:=0.0 013;m:= 0.62;n:=1100;Nn:=1100;P:=0.1;Pn:=0.1;Wremq:=0; Delta:=5;Pkl:=3;Pk2:=5;Pk3:=4;1:Qdd:=(2/SQRT(Pi))*(SQRT(Da*wx/x))*(j*3*V/(4*Pi*

142. Sqr(rs)))*(4.5*m/(2*Sqr(rs)*(Pg-Pq)* Sqr(Pi)*Sqr(n) ) )*Sqr(rd)*ln*P/R*T;

143. Writeln ('Qdd=',Qdd:6:4,'Время -',Wremq:5:1,'Qn+0.1-', Qn+0.1:5:2);1. Qdd<(Qn+0.1) then begin1. n<Nn then begin n:=n+10; Wremq:=Wremq+Pkl; goto 1; end;

144. V<Vn then begin V:=V+0.1;Wremq:=Wremq+Pk2; goto 1; end;

145. P<Pn then begin P:=P+0.01;Wremq:=Wremq+Pk3; goto 1; end;end; readln; end. □