автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Управление технологическим процессом подготовки нефти по технико-экономическим показателям
Автореферат диссертации по теме "Управление технологическим процессом подготовки нефти по технико-экономическим показателям"
На правах рукописи
□озоеэтьь
ЕЛЬЦОВ Игорь Дмитриевич
УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ
ПОДГОТОВКИ НЕФТИ ПО ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ
Специальность 05.13.06 «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами»
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Уфа 2007
003069755
Работа выполнена на кафедре автоматизации химико-технологических процессов в Уфимском государственном нефтяном техническом университете
Научный руководитель д-р техн наук, проф
ВЕРЕВКИН Александр Павлович
Официальные оппоненты д-р техн наук, проф
ЛЮТОВ Алексей Германович
канд техн наук
МУРТАЗИН Тимур Мансурович
Ведущая организация ГУП «Институт проблем транспорта
энергоресурсов», г Уфа
Защита диссертации состоится «/&> (чдиЭу 2007 г в "часов на заседании диссертационного совета Д-212 288 03 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу 450000, Уфа-центр, ул К Маркса, 12, У ГА ТУ
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета
Автореферат разослан «(Эт> сх-ъл.2007 г
Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн наук, проф
Г( '
Миронов В В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы
Повышение качества и конкурентоспособности продукции нефтедобычи и нефтепереработки невозможно без оптимизации функционирования всех этапов производства, начиная с добычи нефти, ее транспортировки, разделения на товарную нефть и подтоварную воду, дегазации и т д В качестве критериев оптимизации выступают как показатели качества продукции (обводненность нефти, содержание нефти в подтоварной воде и др.), так и показатели технико-экономической эффективности (ПТЭЭ) удельные материало- и энергозатраты, технологическая себестоимость, прибыль, выручка и др
Проблема оптимизации работы технологических установок переработки нефти в динамических режимах и подходы к ее решению описаны в литературе, однако для процессов добычи нефти таких работ нет. Не достаточно изучено также влияние технологических параметров на составляющие элементы показателей качества (ПК) продукции и ПТЭЭ Трудности управления существенно возрастают при вариантах технологий с использованием нескольких параллельно работающих технологических ниток В частности, достаточно широко в настоящее время используются блочные установки подготовки нефти на аппаратах типа «Ма1опеу» (АМ), в том числе и отечественного производства, когда параллельно работают до пяти аппаратов
На эффективность технологических процессов транспортировки водо-нефтяной эмульсии и ее разделения оказывают влияние такие факторы как скачкообразный характер изменения расхода и давлений подаваемой жидкости, изменение вязкости жидкости, выделение газа, дискретный характер срабатывания противоаварийных защит и т д Это приводит к неэффективности ручного и автоматического управлений процессами в классах традиционных структур АСР, которые сопровождаются включениями/отключениями насосных агрегатов, сепараторов, значительными колебаниями ПК продуктов. Большие возможности повышения эффективности управления процессами в смысле ПТЭЭ связаны с нижним уровнем автоматизированных систем - АСУТП. Необходимо отметить, что возможности современной техники и технологий управления позволяют ставить и решать задачи оперативного управления производством
В связи с этим несомненный интерес представляют задачи оценки экономической эффективности оперативного управления процессами подготовки нефти по ПТЭЭ , а
Задача разработки АСУТП в динамических режимах по ПК и ПТЭЭ является актуальной Решение задачи связано с использованием систем управления (СУ) каскадной структуры и включающих в себя модели технологических процессов и расчета ПК и ПТЭЭ
Данная работа направлена на разработку концепции построения подобных СУ применительно к процессам подготовки нефти
Задача оперативного управления по ПК и ПТЭЭ рассматривается на примере системы параллельно работающих АМ
Анализ путей улучшения процессов управления и разработки перспективных вариантов СУ основан на системном подходе с использованием идеологии имитационного моделирования Процедура оптимизации управлений включает этапы сбора и обработки исходных данных с итерационным подбором параметров моделей
Цель работы
Разработка концепции и методов оперативного управления технологическим процессом подготовки нефти по технико-экономическим показателям и оценка их эффективности
Задачи исследования
Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие задачи
1 Провести системный анализ существующих АСУ технологическими процессами подготовки нефти с целью определения факторов, влияющих на эффективность транспортировки водонефтяной эмульсии и последующей ее разделении, возможностей повышения эффективности управления по ПТЭЭ
2 Разработать концепцию построения АСУ технологическими процессами подготовки нефти по показателям технико-экономической эффективности и показателям качества продукции
3 Разработать модели одного аппарата «Ма1опеу» и группы совместно работающих аппаратов для четырех уровней моделирования концептуального, топологического, структурного и параметрического
4 Разработать структуру автоматизированной системы управления технологическим процессом подготовки нефти по показателям "Технико-экономической эффективности
5 Оценить эффективность предложенной АСУ технологическим процессом подготовки нефти по ПТЭЭ
Методы решения
Для решения поставленных в работе задач использовались методы теории систем и системного анализа, теории автоматического управления, теории моделирования и оптимизации, методы менеджмента качества и экономического анализа, методы имитационного моделирования
На защиту выносится
1 Результаты системного анализа факторов, влияющих на эффективность транспортировки водонефтяной эмульсии и последующей ее разделении
2 Концепция построения АСУ технологическими процессами подготовки нефти по показателям технико-экономической эффективности и показателям
качества продукции
3 Модели аппарата «Ма1опеу» и группы совместно работающих аппаратов для четырех уровней моделирования концептуального, топологического, структурного и параметрического
4 Структура автоматизированной системы управления технологическим процессом подготовки нефти по показателям технико-экономической эффективности
5 Результаты имитационного моделирования структурная и параметрическая оптимизация процесса подготовки нефти по ПТЭЭ
Научная новизна:
1) Предложенная структура системы автоматического управления процессами подготовки нефти, направленная на оптимизацию ПТЭЭ при обеспечении заданных ограничений по показателям качества и технологическим параметрам,
2) Модели оценки показателей качества продуктов в процессах подготовки нефти и модели расчета ПТЭЭ, с использованием которых проводится управление процессами подготовки нефти,
3) Методика и соответствующее программное обеспечение задач моделирования и оптимизации структуры и параметров автоматизированного технологического комплекса процессов подготовки нефти,
4) Конструкция сепаратора и автоматическая система управления его работой на входном потоке жидкости на установку подготовки нефти, позволяющая парировать сильные возмущения по расходу и качеству сырья и существенно улучшить качество процессов управления
Практическая ценность полученных результатов
1. Разработана методика расчета и оптимизации процессов управления по показателям качества и ПТЭЭ
2 Разработаны модели автоматизированного технологического комплекса установки подготовки нефти при управлении по ПТЭЭ с ограничениями на технологические параметры и показатели качества
3 Разработаны расчетные соотношения по выбору конструктивных параметров сепаратора на входном потоке жидкости на установку подготовки нефти и автоматической системы управления сепаратором-смесителем
4 Приведены рекомендации по выбору вариантов структуры и параметров автоматической системы управления, оптимизирующих качество процессов управления установкой подготовки нефти в зависимости от имеющихся ресурсов модернизации автоматизированного технологического комплекса.
Апробация работы и публикации
Основные результаты работы обсуждались на II Межотраслевой научно-
практической конференции «Проблемы совершенствования дополнительного профессионального и социогуманитарного образования специалистов топливно-энергетического комплекса» (Уфа, УГНТУ, 2005 г), Второй Всероссийской конференции с международным участием «Мехатроника, автоматизация, управление» (МАУ'2005, Уфа, УГАТУ, 2005), научно-практической конференции «Вклад науки Республики Башкортостан в реальные секторы экономики» (Уфа, ТРАНСТЭК, 2003)
Результаты диссертации приняты к внедрению на предприятиях ОАО «Лукойл-Западная Сибирь» (г Когалым), Институтом проблем транспорта энергоресурсов (г Уфа), компанией «Нефтегазовые системы» (г Москва), МОАО «Нефтеавтоматика» (г Уфа)
Список публикаций включает 10 научных трудов, в том числе 7 статей, 3 из которых опубликованы в рецензируемых изданиях из списка ВАК, 2 тезисов докладов и материалов конференций различного уровня и один патент РФ
Структура работы
Диссертационная работа изложена на 122 страницах машинописного текста и включает в себя введение, четыре главы основного материала, заключение, рисунки на 34 страницах, библиографический список из 117 наименований на 11 страницах и четырех приложений на 75 страницах
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследований, приведены положения, выносимые на защиту, отмечена научная новизна и практическая значимость Содержаться сведения о внедрении результатов, апробации работы и публикациях
В первой главе проведен анализ задач и путей оптимизации управления процессами подготовки нефти по показателям качества продукции и ПТЭЭ процессов На основе анализа методов оперативного управления по ПК продуктов и ПТЭЭ в различных отраслях сформулированы основные задачи оперативного управления для нефтяной промышленности, в частности, для установок подготовки нефти
В последнее время на установках подготовки нефти на промыслах Западной Сибири все чаще используются безрезервуарные технологии подготовки нефти, когда процессы разделения и стабилизации водонефтяной эмульсии проводятся на потоке Наиболее известны аппараты типа «Ма1опеу», в которые водогазонефтяная смесь подается из входного коллектора с промысла, на выходе аппарата отбираются подтоварная вода, подготовленная или товарная нефть и попутный газ Схема аппарата «Ма1опеу» показана на рис 1
Для блочных установок подготовки нефти выявлены основные факторы,
которые определяют трудности и пути решения задач оперативного управления деэмульгатор
по этим показателям Также предложена концепция построения АСУТП установок подготовки нефти, решающая данные задачи Определен подход к решению задачи разработки системы оперативного управления по ПТЭЭ и оценке эффективности от внедрения такой системы
Во второй главе перечислены факторы, влияющие на эффективность технологических процессов при транспортировке водонефтяной эмульсии и ее разделении, к числу которых относятся
• скачкообразный характер изменения расхода подаваемой жидкости,
• колебания давлений поступающей жидкости,
• наличие отрицательных и положительных обратных связей в аппаратах по давлениям, расходам и температурам,
• изменения вязкости жидкости, связанные с изменением состава, температуры и т д,
Перечисленные факторы приводят к неэффективности ручного и автоматического управлений процессами в классах традиционных структур АСР, которые сопровождаются включениями/выключениями насосных агрегатов, сепараторов, значительными колебаниями ПК продуктов и тд Решение задачи управления лежит в использовании СУ, отличающихся от «традиционных» наличием функций оптимизации параметров (неизмеряемых технологических параметров, ПК, ПТЭЭ и др ) на всех уровнях управления производством, адаптации к изменениям технологических условий
При разработке адаптивных СУ необходимым этапом является разработка моделей процесса для целей исследования и последующей оптимизации их структур и параметров В данной главе разработана методика моделирования процессов подготовки и переработки нефти, использующая доступный объем априорных и эмпирических данных
Выделяются четыре уровня моделирования концептуальный, топологи-
I Подтоварная вода
Рисунок 1
ческий, структурный и параметрический На каждом уровне определяется минимально допустимый уровень информации для решения тех или иных задач, что, в свою очередь, позволяет минимизировать затраты ресурсов на формирование баз данных и разработку методов анализа моделей
На концептуальном уровне предлагается рассматривать подсистемы двух иерархически связанных уровней
- модель одного АМ (рис 2, а),
- модель системы АМ (САМ) из нескольких АМ, взаимодействующих через входной коллектор (рис 2,6) и выходную гребенку (рис 2,в)
а б в
Рисунок 2
В качестве входных параметров модели одиночного АМ приняты а - степень открытия входной задвижки АМ, %, Рж - давление жидкости перед входной задвижкой, атм, т]ж — обводненность жидкости, поступающей в АМ, СДЛ - расход деэмульгатора, добавляемого в жидкость на входе, Р, - давление газа в выходной гребенке, атм, tm■¡ш - заданное значение температуры нефти в АМ, °С, Ргпмд - заданное значение давления в АМ, атм Выходными параметрами являются Сж, С„, С„, С,, - расходы жидкости в АМ, нефти , воды и газа из АМ соответственно, м3/сут, г\„ - обводненность нефти на выходе из АМ, %, Г1„ - загрязненность воды нефтью на выходе из АМ
Для модели входного коллектора входными параметрами являются (7жтр - расход жидкости, поступающей в коллектор, м3/сут, (7Ж, - расходы жидкости, поступающей в АМ, м3/сут, т|жтр — обводненность жидкости, поступающей в коллектор, % В качестве выходных параметров приняты Рх, - давления перед входными задвижками АМ, атм, т|ж, - обводненности жидкостей, подаваемых в АМ, %, Р-гр — давление в коллекторе, атм
В модели выходной гребенки обозначены , - расходы газа из АМ, м3/сут, Рг — давление газа в гребенке, атм
На топологическом уровне определенности для системы взаимодействующих АМ определены два типа взаимодействия
- через давления, расходы и обводненности жидкостей, поступающих из входного коллектора в АМ,
- через давления и расходы газов, сбрасываемых из АМ в выходную газовую гребенку
Посредством фазовых параметров модели входного коллектора, выходной гребенки и АМ (количество АМ принято равным четырем) объединяются в модель САМ (рис 3)
Рисунок 3
На рисунке обозначены Хи, = {а, (7Д„ Гап 14Л, Рш ЗАД} — вектор фазовых входных параметров 1-го АМ, Ун 1 = (С„, г),,, (7В, Т1В, />ап} - вектор фазовых выходных параметров 1-го АМ
Модель отдельного АМ топологического уровня определенности (рис 4) представляет собой совокупность функциональных блоков, объединенных свя-
На рисунке обозначены функциональные блоки, которые в общем случае состоят из динамической и статической частей Динамические части блоков реализованы в виде передаточных функций инерционных и интегрирующих (для потоков, откачиваемых насосами) звеньев с запаздываниями, что является достаточным для качественной имитации динамики с точностью 10-14 % даже с учетом нестационарности параметров реального объекта
Статические части блоков модели имеют вид F\ - определение расхода жидкости в АМ
£7Ж = Р|(а, Рж, Рех 7, г),
где РВх2 - давление жидкости после входной задвижки, 2 - сигнал блокировки по температуре
Р2 - функция определения расхода нефти, притекающей в АМ
нр = ^2(<7ж, Т)ж)
/*з - функция определения расхода воды, притекающей в АМ
Се пр = ^з(Сж, Т|ж)
/<4 - блок регуляторов межфазного уровня и уровня нефти в АМ
{С? н» с?.} ^1ф1 С. 1]р)
Р5 - функция определения количества выделяющегося газа С,„ от расхода жидкости
С?,, = Р5(СЖ)
/4 - блок регулятора давления в аппарате Рт (давление в АМ регулируется сбросом газа в выходную гребенку), к числу выходных параметров относятся кроме давления Рт также давление Рш 2 и расход газа С,
{РВт Рвх 2» Сг} ~~ Рб(С>вэ Рп ^аи чад)
- функция определения температуры в аппарате /.,„, выходным параметром функции является также сигнал блокировки ъ на отключение АМ
{Гат 2} = Р^,,, ^апзад}
Р» ~ расчет обводненности нефти т|н, выходящей из АМ
Л" = ^('ап. Сд), с,„ Т|ж}
- функция расчета загрязненности воды, выходящей из АМ, л» от температуры в аппарате /ап и расхода жидкости Сгж
Л В = ^('ал, Сж}
Для разработки моделей структурного и параметрического уровней использовалась следующая информация технические характеристики АМ и технологическая схема подготовки нефти, экспериментальный материал по исследованию статических и динамических характеристик системы, теоретические зависимости между переменными, полученные на основе литературных источников по гидравлике, гидродинамике, нефтепромысловой механике, теории
процессов и аппаратов, теории автоматического регулирования и др
Идентификация параметров как объектов регулирования, так и настроек регуляторов осуществлялась на основе обеспечения близости качественного поведения объекта и его динамической модели Поскольку данная задача, строго говоря, не является корректной (и однозначно решаемой), привлекались общетеоретические закономерности взаимосвязи технических (конструктивных) характеристик аппаратов и статических и динамических характеристик моделей, после чего подбором настроечных параметров регуляторов осуществлялась параметрическая оптимизация по критериям качественной и количественной адекватности
В третьей главе сформулирована задача оптимизации процесса подготовки нефти по ГГТЭЭ Показано, что с учетом размерности, наличия многочисленных и разнообразных ограничений решение задачи управления можно обеспечить только на основе декомпозиции задачи, дискретизации состояний и подзадач с обязательной координацией решений подзадач для выполнения системных ограничений
Формирование оптимальных управлений U* осуществляется на основе решения задачи оптимизации
со Хх11-»У
<р Y->Я
у Y->Г
К(Т) -> opt
и с IT"
при ограничениях У с У10", Рс-Р"0", где К - интегральный технико-экономический критерий, ЛГ- множество возмущений, U, Y, Р,Т- подмножества управлений, технологических параметров, ПК, ПТЭЭ, со, ср, \|/ - отображения (модели) связи входов с технологическими параметрами, технологических параметров (технологической ситуации или режима) в множества ПК и ПТЭЭ
Применительно к рассматриваемому объекту в качестве варьируемых параметров приняты /апмд и Gjy,, которые управляются расходами топлива и де-эмульгатора В качестве критерия К выступает функция от технологической прибыли или технологической выручки
Метод оптимизации включает следующие шаги
1) определение параметров модели расчета ПК,
2) определение параметров модели расчета ПТЭЭ,
3) поиск оптимума критерия К в пространстве допустимых значений технологических параметров
Технологическая выручка определяется по формуле
TB = GH * Ц,,
где, G„ - это расход сепарированной нефти (выход нефти), Цг — технологическая цена подготовленной нефти Величина Сн рассчитывается системой управления по технологическим параметрам Величина Ц, определяется, исходя из цены реализации товарной нефти (Цр) и обводненности нефти (Л н)
Ц,
Основным ПК, определяющим цену на нефть, а, в конечном итоге, ТП является обводненность товарной нефти, функция которой аппроксимирована уравнением второго порядка вида
\]„ = Ко+К) Лж +К2 (ап+Кз Гам2 + + Ял,2 + ¿4, Яд. К„+К7 0ж,
где г|„ - обводненность нефти, %, /а„ - температура в аппарате, "С, gл) - расход деэмульгатора, т/т, ()ж — расход жидкости (водо-нефтяной эмульсии) в АМ, т/месяц, К, - коэффициенты
Коэффициенты К, подбираются по экспериментальным данным методом наименьших квадратов. Выбор метода аппроксимации обусловлен высокой степенью зашумленности априорной информации
Затраты на подготовку нефти складываются из постоянных затрат и переменных. К переменным относятся: расход деэмульгатора и вспомогательных материалов, расход электроэнергии, расход топлива
Затраты на деэмульгатор 3„, топливо Зт и электроэнергию 3,„ из расчета на 1 т подготовленной нефти рассчитаем по следующим формулам
С„, Ц,„ С, Ц, _ С„ //„
С„ ' ' в„ ' " С„ '
где (7д„ С7)л, С, — суточные массовые расходы деэмульгатора, электроэнергии и топлива соответственно, ЦдЭ) Цт, Ц,л - цена за единицу деэмульгатора, топлива и электроэнергии соответственно Расход электроэнергии
где О^л, Оу„, Свуэл, Онуэл - расходы электроэнергии на перекачку нефтяной эмульсии до установки, на работу самой установки, на перекачку воды с установки и на перекачку нефти с установки соответственно
с? = сж*ц„, С-=С.*Ц„, с:=с„*ц„*к,,
где С/ж, С?в, Си, - расход жидкости (водонефтяной эмульсии) на установку, воды и нефти с установки соответственно, к, - коэффициент, учитывающий увеличение расхода электроэнергии в результате возрастания вязкости нефти вследствие увеличения ее обводненности
Показатель берется на основе данных за прошедший месяц и пере-считывается на объем нефти, планируемый к переработке в текущем месяце
где - расход электроэнергии по установке за прошедший месяц, (Т™ - расход жидкости, проходящей через установку в текущем месяце, С,"ж - расход жидкости, прошедшей через установку в прошлом месяце
Постоянные затраты рассчитываются на основе данных калькуляции себестоимости
11
А + ЗП + ОЦ + 3„,
С„
где А - сумма амортизации, ЗП - сумма заработной платы персонала, ОЦ - общецеховые затраты, Зап — затраты на содержание аппарата управления Затраты на добычу нефти
•^доб С ж
где Сж - стоимость добычи жидкости на месторождении Затраты на деэмульгатор
Здэ = Сдэ Qдэ, где Сю - стоимость деэмульгатора, Qю - расход деэмульгатора
0.дз = £>„
Затраты на топливо зависят кроме стоимости топлива также от расхода жидкости в АМ и поддерживаемой в АМ температуры Функция затрат принята в виде
Зт ~ Ст (К8 £?ж- + Кд ¡а„ + Кщ 1а„2),
где Ст — стоимость топлива, К$, К9, Кю - коэффициенты, определяемые по данным о расходах топлива и жидкости
Затраты на электроэнергию, расходуемую на перекачку подготовленной нефти и воды
ем = Сэл (К11 £)в + К12 <2н),
где Сэл - стоимость электроэнергии, /Гц, Кп - коэффициенты, определяющие затраты электроэнергии на перекачку воды и товарной нефти соответственно Тогда суммарные затраты составляют
3 - Зпост + Здоб + Здэ + Зт + Зэл
Расход товарной нефти с установки подготовки нефти (УПН) может быть рассчитан по соотношению
ю-'),
где т)ж — обводненность поступающей нажидкости, %
Выход воды с УПН может быть определен по формуле
Технологическая прибыль ТП определяется как разница между технологической выручкой и суммарными затратами
ТП = ТВ - 3
Полученные параметрические модели расчета ПК и ПТЭЭ используются далее для оптимизации процесса из условия максимума технологической прибыли на ограничения по показателям качества продуктов путем варьирования изменяемых технологических параметров, к которым относятся расход деэмульгатора
(}д-), задание по температуре в АМ *„1МД и др Оптимальное значение технологической прибыли можно определить численными методами, в частности, сканированием области технологических режимов температуры в АМ и норме де-эмульгатора
В четвертой главе сформулирована методика построения имитационных моделей автоматизированного технологического комплекса (АТК), включающая этапы сбора и анализа исходной информации, разработки имитационной модели, анализа результатов моделирования и путей улучшения процессов управления
Рассмотрены также структуры продвинутых систем управления, на основе которых предложена новая структура управления, отличающаяся от известных наличием блоков адаптации и оптимизации по ПК и ПТЭЭ (рис 5)
Рисунок 5
На рис. 5 приняты обозначения R — множество регуляторов, М - модель объекта, Р - множество расчетных ПК, Р' — множество ПК, определенных в оперативном режиме или лабораторным путем, Т - множество ПТЭЭ, (Ум - канал передачи моделируемых управляющих воздействий, Y - канал передачи контролируемых технологических параметров, ZR, ZP и Zm - корректирующие воздействия на регуляторы (изменение структур и параметров регуляторов), процедуру расчета ПК (коррекция структуры и коэффициентов функций) и модель соответственно, А - адаптер, Ор — оптимизатор, Z0p - корректирующие воздействия на регулятор со стороны оптимизатора (изменение уставок регуляторов), Vtim - множество ограничений по технологическим параметрам, ПК и ПТЭЭ
Объектом управления является не только технологическая часть W\, к которой относятся основные технологические процессы с выходными параметрами Y (контролируемые технологические параметры), но и процедуры определения ПК (РГПк) и ПТЭЭ (Гппэ).
То есть, объект (Vрассматривается как совокупность трех последовательно соединенных подсистем
Данная система управления (СУ) содержит четыре контура обратных связей, замкнутых через блок А обратная связь по каналу У, функционирующая непрерывно в оперативном режиме, обратные связи по каналам Р и Т, реализующие процедуры расчета управлений по ПК и ПТЭЭ, также функции адаптации моделей, которые осуществляет адаптер А
Блоки адаптера А и оптимизатора Ор в структуре СУ фактически используют одинаковые множества входных параметров V, однако в структуре они представлены как отдельные блоки, так как используют разные принципы подстройки СУ под изменения параметров объекта управления и внешней среды Адаптер определяет корректирующие воздействия преимущественно структурного характера, в то время как оптимизатор - параметрического
Назначение процедуры адаптации состоит в анализе поступающей информации о контролируемых и расчетных параметрах и выработке корректирующих воздействий на СУ и модели в целях адаптации к изменению условий внешней среды и параметров ОУ Корректирующие воздействия могут быть как параметрическими (изменение настроек регуляторов и коэффициентов моделей расчета ПК), так и структурными (изменение структур регуляторов, точек приложения управляющих воздействий, вида моделей расчета ПК) Адаптация и оптимизация могут проводиться как автоматически, так и с участием человека-эксперта (экспертов)
Описанная СУ реализует принцип каскадного управления, которое может работать в двух режимах
- при отсутствии данных о ПТЭЭ обратная связь по ПТЭЭ не функционирует и СУ работает как система ситуационного управления на ограничениях по ПК, целью которой является стабилизация ПК на заданных значениях,
- при наличии данных по ПТЭЭ функционируют все обратные связи и СУ работает как оптимизатор ПТЭЭ с учетом ограничений по ПК
Оптимизация проводится на двух уровнях
- нижний уровень - оптимизация динамических характеристик АТК по критериям качества переходных процессов, базирующаяся на мероприятиях параметрической и структурной оптимизации,
- верхний уровень - оптимизация технологических режимов по ПТЭЭ
На основе полученной модели АТК параметрическую оптимизацию на
нижнем уровне предлагается проводить с целью разнесения рабочих частот регуляторов каждого из АМ при ограничении снизу на интенсивность затухания переходных процессов Проверка эффективности мероприятий по параметрической оптимизации проведена на основе имитационного моделирования
В рамках структурной оптимизации были исследованы следующие мероприятия
- Установка дополнительного входного сепаратора-смесителя предварительного сброса газа с соответствующими дополнительными системами регулирования с регулированием уровня жидкости в сепараторе-смесителе и с регулированием давления газа
- Объединение газовых объемов всех АМ за счет использования выходного газового коллектора с регулятором давления.
- Установка входной задвижки с регулятором расхода в АМ в целях парирования возмущений по расходу жидкости
С целью сепарации газа из поступающей жидкости, а также парирования возмущений по составу жидкости со стороны промысла, предлагается установить входной сепаратор-смеситель, представляющий собой вертикальный резервуар с распределительной гребенкой жидкости и имеющий регулятор с из-
Рисунок 6
Регулирование ведется по уровню жидкости или давлению в зависимости от величины уровня На рис 6 обозначены: РТ - датчик давления газа, ЬТ -уровнемер
Управляющее воздействие формируется по принципу
{/¡(¿-¿»Л если £ € (£тт, )'
^ I Ант > ^ < Ашп ™Л [Агах > ^ > Ашх
где Ьтт и £тах - предельные допустимые значения уровня, - заданное значение давления, Р — давление в сепараторе-смесителе, Ь - уровень жидкости
Оптимальное значение критерия на ограничениях по ПК можно определить численными методами, в частности, сканированием области технологических режимов температуры в АМ и норме деэмульгатора
Предлагается итеративно решать последовательность задач
1) определяется конечное множество режимов (с заданным шагом дискретизации), для которых выполняются ограничения по ПК
Ui ={и | Р(и) сРдоп, и с- Шоп },
2) определяется режим, для которого ПТЭЭ оптимален
Т* = arg{K(T) opt}, i = l,2, Ui
с остановом процесса оптимизации по заданной точности управлений
Имитационные эксперименты на СУ по ПТЭЭ показали, что в зависимости от выбора критерия оптимальности и технологического режима эффективность работы установки может изменяться на десятки процентов Сопоставление оптимальных режимов с технологическими режимами реальной установки показало, что эффективность работы установки может быть повышена в смысле технологической прибыли на величину 10-15 %
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
1 В результате системного анализа существующих АСУ технологическими процессами подготовки нефти определены факторы, влияющие на эффективность транспортировки водонефтяной эмульсии скачкообразный характер расхода подаваемой жидкости; колебание давления поступающей жидкости, наличие отрицательных и положительных обратных связей в аппаратах по контролируемым параметрам, изменения вязкости жидкости Показано, что повышение эффективности оперативного управления процессом подготовки нефти по ПТЭЭ достигается за счет использования иерархической двухуровневой автоматической системы управления в классе модельных систем
2 Предложенная концепция построения АСУ технологическими процессами подготовки нефти позволяет разрабатывать системы управления, учитывающие как показатели технико-экономической эффективности самого процесса, так и показатели качества выпускаемой продукции
3 Разработанные модели одного аппарата «Maloney» и группы совместно работающих аппаратов, учитывающие ПТЭЭ и ПК, позволяют на стадии проектирования системы управления провести структурную и параметрическую оптимизацию процесса подготовки нефти.
4 Структура автоматизированной системы управления технологическим процессом подготовки нефти включает модель объекта, блок адаптера, множество регуляторов, блок оптимизатора, блок определения показателей качества, блок определения ПТЭЭ, и реализует принцип каскадного управления ситуационного, при отсутствии данных ПТЭЭ, и оптимального, если данные есть
5 Сопоставление результатов имитационного моделирования оптимальных режимов работы установок с данными технологических режимов работы реальных установок показало увеличение эффективности работы установок в плане технологической прибыли на 15 %
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
В рецензируемых журналах из списка ВАК
1 О модернизации системы управления параллельно работающими сепараторами типа «Maloney» / А.П. Веревкин, И.Д. Ельцов, О.В. Кирюшин, В.Я. Соловьев // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности М ВНИИОЭНГ, 2004 №4 С 51-54
2 Оперативное управление технологическими процессами подготовки нефти по технико-экономическим показателям / А.П. Веревкин, И.Д. Ельцов, Ю.И. Зозуля, О.В. Кирюшин // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности М ВНИИОЭНГ, 2006 № 3 С 48-53
3. Интеллектуализация управления системой поддержания пластового давления / А.П. Веревкин, И.Д. Ельцов, Ю.И. Зозуля, О.В. Кирюшин // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности М ВНИИОЭНГ, 2007 №4 С 42-44.
В других изданиях
4 АСУ 111 подогрева нефти / A.C. Александров, В.Г. Чулков, И.Д. Ельцов // Нефтегазовая вертикаль. М , 2002. № 14. С. 102-103.
5 Автоматизированная система управления технологическим процессом подогрева нефти / A.C. Александров, В.Г. Чулков, И.Д. Ельцов // Промышленные АСУ и контроллеры М,2002 № 10 С 17-18
6 Оптимизация системы управления процессом подготовки нефти / А.П. Веревкин, И.Д. Ельцов, О.В. Кирюшин // Вклад науки Республики Башкортостан в реальные секторы экономики : тр. науч -практ конф Уфа ТРАНСТЭК, 2003 С 50-52
7 Разработка системы управления сепараторами подготовки нефти на основе моделей / О.В. Кирюшин, И.Д. Ельцов // Проблемы совершенствования дополнительного профессионального и социогуманитарного образования специалистов топливно-энергетического комплекса тр межотрас второй науч -практ. конф : Сб науч тр. Уфа, 2005 С. 269-271.
8. Концепция построения адаптивной системы управления по технико-экономическим показателям для процесса подготовки нефти / А.П. Веревкин, И.Д. Ельцов, О.В. Кирюшин // Мехатроника, автоматизация, управление тр междунар второй всерос науч -техн конф с междунар участием Уфа УГАТУ, 2005 С 231-235
9 К решению задачи оперативного управления процессами подготовки нефти / А.П. Веревкин, И.Д. Ельцов, О.В. Кирюшин // Территория Нефтегаз М, 2007. №2 С 13-15
10 Патент RU 2208158 Установка оперативного учета нефти мультифа-ной дожимной насосной станции / ИД. Ельцов.
Диссертант
Ельцов И Д
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Ельцов, Игорь Дмитриевич
Введение
1 Системный анализ задач и путей оптимизации процессов подготовки нефти по показателям технико-экономической эффективности
1.1 Основные схемы и особенности технологий подготовки нефти
1.2 Концепция построения системы управления процессами подготовки нефти
1.3 Задачи, решаемые в работе Выводы по первой главе
2 Моделирование процессов подготовки нефти на блочных установках типа «MALONEY»
2.1 Задача и проблемы управления процессами
2.2 Проблемы моделирования процесса подготовки нефти
2.3 Классификация уровней моделирования
2.4 Синтез моделей концептуального уровня
2.5 Синтез моделей топологического уровня
2.6 Синтез моделей структурного и параметрического уровней
2.6.1 Классы моделей структурного уровня
2.6.2 Исходная информация для построения моделей
2.6.3 Обзор методов идентификации
2.6.4 Области применения методов
2.7 Программная поддержка имитационного моделирования 2.8. Имитационное моделирование процесса подготовки нефти
2.8.1 Модели концептуального уровня определенности
2.8.2 Модель САМ топологического уровня определенности
2.8.3 Модель AM топологического уровня определенности
2.8.4 Модель входного коллектора топологического уровня определенности
2.8.5 Модели структурного и параметрического уровней определенности
Выводы по второй главе
3 Управление технологическим процессом по технико-экономическим показателям
3.1 Задача оптимизации процесса подготовки нефти
3.2 Метод оптимизации процесса подготовки нефти
3.3 Экспериментальная проверка метода и анализ полученных результатов
Выводы по третьей главе
4 Разработка методики идентификации параметров моделей процессов подготовки нефти и экспериментальные исследования технических решений
4.1 Разработка методики идентификации моделей объекта в режиме нормальной эксплуатации
4.2 Структура предлагаемой адаптивной СУ
4.3 Требования к экспериментальному материалу и моделям процессов
4.4 Анализ результатов экспериментов и предложения по параметрической и структурной оптимизации
4.5 Мероприятия по структурной оптимизации
4.6 Результаты и рекомендации по оптимизации процессов 1 Выводы по четвертой главе
Введение 2007 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Ельцов, Игорь Дмитриевич
Актуальность темы
Повышение качества и конкурентоспособности продукции нефтедоб! чи и нефтепереработки невозможно без оптимизации функционироваш всех этапов производства, начиная с добычи нефти, ее транспортировки, ра деления на товарную нефть и подтоварную воду, дегазации и т.д. В качест] критериев оптимизации выступают как показатели качества продукции (об' ем добываемой жидкости и нефти, обводненность нефти, содержание нефти подтоварной воде и др.), так и показатели технико-экономической эффекта ности (ГГГЭЭ): удельные материале- и энергозатраты, технологическая себ стоимость, прибыль, выручка и др.
Проблема оптимизации работы технологических установок и ряд по, ходов к ее решению описаны в литературе, однако разработка структур те: нико-экономических моделей оптимизации не осуществлены [1]. Не дост точно изучены также влияния технологических параметров на составляют? элементы показателей качества (ПК) продукции и ПТЭЭ.
На эффективность технологических процессов при транспортиров! водонефтяной эмульсии и ее разделении оказывают влияние такие фактор как скачкообразный характер изменения расхода и давлений подаваемо жидкости, изменения вязкости жидкости, выделение газа, дискретный xapai тер срабатывания противоаварийных защит и т.д. [2, 3]. Это приводит к н< эффективности ручного и автоматического управлений процессами в класса традиционных структур АСР, которые сопровождаются включение ми/отключениями насосных агрегатов, сепараторов, значительными колеб; ниями ПК продуктов. Перечисленные трудности существенно возрастал: при вариантах технологии с использованием нескольких параллельно раб< тающих технологических ниток. В частности, достаточно широко в настоз щее время используются блочные установки подготовки нефти на аппарата типа «Maloney» (AM), в том числе и отечественного производства [1 - 9], к< гда параллельно работают до пяти аппаратов.
Сложность управления технологическим процессом разделения вод нефтяной эмульсии связана со следующими причинами:
1) при нескольких параллельно работающих AM из-за наличия связей меяц технологическими параметрами как внутри AM, так и между AM чер входные (сырьевые) и выходные (газовые) коллекторы образуется мног связная система управления; идентичность или близость динамических х рактеристик АСР уровней и давлений обуславливают резонансные явл ния; при этом исследование динамических свойств одного AM не да< возможности прогнозировать поведение группы AM;
2) аппаратная компактность технологического процесса обуславлива< большие скорости технологических процессов и высокие требования к к честву динамических характеристик процессов управления;
3) предъявляются достаточно жесткие ограничения по расходу эмульсии аппараты;
4) имеет место сильная нелинейная взаимосвязь между технологическим параметрами и ПК продуктов разделения.
Опыт эксплуатации установок подготовки нефти на основе AM пок; зал, что существующий вариант решения задачи управления при наличии п; раллельно работающих аппаратов является неудовлетворительным, поскол] ку:
1) задача автоматического управления по ПК и технико-экономической э<| фективности системой управления (СУ) решается косвенно, и только в yi ловиях стабилизации режимов, что далеко не всегда выполняется в усл< виях взаимосвязности AM;
2) подсистемы нижнего уровня по поддержанию температур нефтяных слое: уровней раздела фаз «нефть-вода», давлений в AM часто обеспечивак низкое качество процессов управления, т.к. эти системы плохо парирук возмущения по расходу и качеству сырья;
3) система противоаварийной защиты (ПАЗ), не включает в себя защиту с таких событий как прогар жаровой трубы, нарушение условий горени топлива и предельных значений параметров топливного коллектора, ч предусмотрено правилами взрывопожаробезопасности ПБ 09-540-03, ] предусматриваются операции прогноза и мониторинга, резервирован жизненно важных источников информации о процессе, что приводит частым аварийным отключениям AM.
Задача разработки АСУТП по ПК и ГТГЭЭ является актуальной, и р шение задачи лежит в использовании адаптивных систем управления (С1 каскадной структуры, включающих в себя модели технологических проце сов и расчета ПК и ПТЭЭ.
Задачи управления по показателям технико-экономической и эконом ческой эффективности обычно относят к задачам менеджмента предприят ем (ERP-системы) и решают на верхних уровнях АСУП или интегрирова: ных систем управления (ИАСУ).
В то же время большие возможности повышения эффективное! управления процессами в смысле ПТЭЭ связаны с нижним уровнем автом газированных систем - АСУТП. Подчеркнем, что возможности современнс техники и технологий управления позволяют ставить и решать задачи опер тивного управления производством по ПТЭЭ.
Как следует из литературных данных [10,11 и др.], экономический эс фект решения задач оперативного управления установками по переработ! нефти по ПТЭЭ очень часто лежит в пределах от 0,3 до 1,0 доллара на куб* метр производимой продукции, а в относительных цифрах повышение эс фективности составляет обычно от 2 до 8 %.
В связи с этим несомненный интерес представляют задачи оценки эк< номической эффективности оперативного управления процессами подгото] ки нефти по ПТЭЭ и вопросы разработки АСУТП, которые могут решать т; кие задачи.
Данная работа направлена на разработку концепции построения подо* ных СУ применительно к процессам подготовки нефти.
Таким образом, ставится задача разработки для системы параллелы работающих AM более совершенного варианта системы управления проце сами, обеспечивающего заданное качество подготовки нефти, возможное парирования возмущений по расходам и давлениям, безаварийную pa6oi AM, снижение частоты отключений AM, а также повышение безопасное! автоматизированного технологического комплекса (АТК).
Анализ путей улучшения процессов управления и разработки перспе] тивных вариантов основан на идеологии имитационного моделировани включающей сбор и обработку исходных данных с итерационным подборо параметров моделей [3,10,12].
Цель работы
Разработка концепции и методов оперативного управления технолоп ческим процессом подготовки нефти по технико-экономическим показателя и оценка их эффективности. Для достижения поставленной цели в работ рассматриваются следующие задачи:
1. Провести системный анализ существующих АСУ технологическим процессами подготовки нефти с целью определения: факторов, влияющих к эффективность транспортировки водонефтяной эмульсии и последующей е разделении; возможностей повышения эффективности управления по ПТЭЭ
2. Разработать концепцию построения АСУ технологическими проце< сами подготовки нефти по показателям технико-экономической эффектш ности и показателям качества продукции.
3. Разработать модели одного аппарата «Maloney» и группы совмести работающих аппаратов для четырех уровней моделирования: концептуальнс го, топологического, структурного и параметрического.
4. Разработать структуру автоматизированной системы управления те? нологическим процессом подготовки нефти по показателям технике экономической эффективности.
5. Оценить эффективность предложенной АСУ технологическим прс цессом подготовки нефти по ПТЭЭ.
Методы исследования.
В работе использованы теоретические положения теории систем и си темного анализа, теории автоматического управления, теории моделироваш и оптимизации, методы менеджмента качества и экономического анализ методы имитационного моделирования. Экспериментальные исследоваш проведены на предприятиях ОАО «Лукойл-Западная Сибирь».
На защиту выносятся:
1. Результаты системного анализа факторов, влияющих на эффекта ность транспортировки водонефтяной эмульсии и последующей ее раздел нии.
2. Концепция построения АСУ технологическими процессами подг< товки нефти по показателям технико-экономической эффективности и пок зателям качества продукции.
3. Модели аппарата «Maloney» и группы совместно работающих апп ратов для четырех уровней моделирования: концептуального, топологич ского, структурного и параметрического.
4. Структура автоматизированной системы управления технологии ским процессом подготовки нефти по показателям технико-экономическс эффективности.
5. Результаты имитационного моделирования: структурная и парам? рическая оптимизация процесса подготовки нефти по ПТЭЭ.
Научная новизна.
1) Предложенная структура системы автоматического управлеш процессами подготовки нефти, направленная на оптимизацию ПТЭЭ пр обеспечении заданных ограничений по показателям качества и технология! ским параметрам;
2) Модели оценки показателей качества продуктов в процессах подп товки нефти и модели расчета ПТЭЭ, с использованием которых проводите управление процессами подготовки нефти;
3) Методика и соответствующее программное обеспечение задач м делирования и оптимизации структуры и параметров автоматизированно технологического комплекса процессов подготовки нефти;
4) Конструкция сепаратора и автоматическая система управления е: работой на входном потоке жидкости на установку подготовки нефти, позв ляющая парировать сильные возмущения по расходу и качеству сырья и с щественно улучшить качество процессов управления.
Практическая ценность работы.
1. Разработана методика расчета и оптимизации процессов управлен] по показателям качества и ПТЭЭ.
2. Разработаны модели автоматизированного технологического koi плекса установки подготовки нефти при управлении по ПТЭЭ с огранич ниями на технологические параметры и показатели качества.
3. Разработаны расчетные соотношения по выбору конструктивных п раметров сепаратора на входном потоке жидкости на установку подготовь нефти и автоматической системы управления сепаратором-смесителем.
4. Приведены рекомендации по выбору вариантов структуры и пар метров автоматической системы управления, оптимизирующих качество npi цессов управления установкой подготовки нефти в зависимости от имев щихся ресурсов модернизации автоматизированного технологического koj плекса.
Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались i II Межотраслевой научно-практической конференции «Проблемы соверше] ствования дополнительного профессионального и социогуманитарного обр! зования специалистов топливно-энергетического комплекса» (Уфа, УГНТ5 2005 г.), Второй Всероссийской конференции с международным участие «Мехатроника, автоматизация, управление» (МАУ'2005, Уфа, УГАТУ, 2005 научно-практической конференции «Вклад науки Республики Башкортоста в реальные секторы экономики» (Уфа, ТРАНСТЭК, 2003).
Публикации. Список публикаций включает 10 научных трудов, в то числе 7 статей, 3 из которых опубликованы в изданиях из списка ВАК, 2 т< и зиса докладов и материалов конференций различного уровня и один пате: РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, чеп рех глав, основных результатов и выводов, списка литературы и приложени содержит 122 страницы машинописного текста (без приложений), вюпоча 34 рисунка, 8 таблиц, 117 наименований использованных литературных и точников.
Заключение диссертация на тему "Управление технологическим процессом подготовки нефти по технико-экономическим показателям"
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
1. В результате системного анализа существующих АСУ технологическими процессами подготовки нефти определены факторы, влияющие на эффективность транспортировки водонефтяной эмульсии: скачкообразный характер расхода подаваемой жидкости; колебание давления поступающей жидкости; наличие отрицательных и положительных обратных связей в аппаратах по контролируемым параметрам; изменения вязкости жидкости. Показано, что повышение эффективности оперативного управления процессом подготовки нефти по ПТЭЭ достигается за счет использования иерархической двухуровневой автоматической системы управления в классе модельных систем.
2. Предложенная концепция построения АСУ технологическими процессами подготовки нефти позволяет разрабатывать системы управления, учитывающие как показатели технико-экономической эффективности самого процесса, так и показатели качества выпускаемой продукции.
3. Разработанные модели одного аппарата «Maloney» и группы совместно работающих аппаратов, учитывающие ПТЭЭ и ПК, позволяют на стадии проектирования системы управления провести структурную и параметрическую оптимизацию процесса подготовки нефти.
4. Структура автоматизированной системы управления технологическим процессом подготовки нефти включает: модель объекта, блок адаптера, множество регуляторов, блок оптимизатора, блок определения показателей качества, блок определения ПТЭЭ; и реализует принцип каскадного управления: ситуационного, при отсутствии данных ПТЭЭ, и оптимального, если данные есть.
5. Сопоставление результатов имитационного моделирования оптимальных режимов работы установок с данными технологических режимов работы реальных установок показало увеличение эффективности работы установок, в смысле технологической прибыли, на 15 %.
Библиография Ельцов, Игорь Дмитриевич, диссертация по теме Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
1. Веревкин А.П., Ельцов И.Д., Кирюшин О.В., Соловьев В.Я. Омодернизации системы управления параллельно работающими сепараторами типа «Maloney». // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности, № 4, 2004. ОАО «ВНИИОЭНГ». -С. 51-54.
2. Алиев Р.А. Абилов Ю.А., Панахов А.А. Оптимальное управлениеустановкой первичной переработки нефти на основе ее нечеткой модели. // Изв. вузов. Нефть и газ. 1983. №6 .-С. 80-83.
3. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа, Гилем.2002. 672 с.
4. Бойко B.C. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. М.:1. Недра. 1990.-437 с.
5. Технология и техника добычи нефти: Учебник для вузов/ А.Х.
6. Мирзаджанзаде, И.М. Ахметов, A.M. Хасаев, В.И. Гусев Под ред. А.Х. Мирзаджанзаде. М.: недра. 1986. -382 с.
7. Нефтегазовые системы. Комплексное обслуживание нефтегазовой отрасли.
8. Оборудование и АСУТП для автоматизации объектов добычи, транспортировки и подготовки нефти./ Каталог. -Уфа: МОАО «Нефтеавтоматика», 2006. -120 с.
9. Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти игаза: Учеб. пособие / С.А. Ахметов, М.Х. Ишмияров, А.П. Веревкин, Е.С. Докучаев, Ю.М. Малышев; Под ред. С.А. Ахметова. -М.: Химия, 2005. -736 с.
10. Веревкин А.П., Кирюшин О.В. Теория систем: Учеб. пособие. Уфа: Издво УГНТУ, 2003. -71 с.
11. Беляков B.JI. Автоматизация промысловой подготовки нефти и воды.1. М.: Недра, 1988.-232 с.
12. Желтов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений: Учеб.для ВУЗов.-М.:
13. ОАО «издательство «НЕДРА». 1998.-365 с.
14. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатациинефтяных месторождений: Проектирование разработки/Под ред. Ш.К. Гиматудинова. М.: недра.1983.
15. Балакирев B.C., Володин В.М., Цирлин A.M. Оптимальное управлениепроцессами химической технологии ( Экстремальные задачи в АСУ ). -М.: Химия, 1978.-383 с.
16. Беляков B.JI. Автоматизация промысловой подготовки нефти и воды.1. М.: Недра, 1988.-232 с.
17. Борисов Ю.П., Рябинина З.К., Воинов В. Особенности проектированияразработки нефтяных месторождений. М.: Недра. 1976.-375 с.
18. Веревкин А.П., Кирюшин О.В., Соловьев В.Я. Моделирование и оптимизация процессов добычи нефти в динамике.//Вопросы управления и проектирования в информационных и кибернетических системах. Уфа. Изд-во УГАТУ. 2003. с. 175-180.
19. Кузнецова С.Т. и др. Опыт разработки и внедрения АСУ ТП установокпервичной переработки нефти. / Обзор. М.: ЦНИИТНефтехим, 1986. -41 с.
20. Лысенко В.Д. Инновационная разработка нефтяных месторождений. М.:000»Недра-Бизнесцентр».200.-516 с.
21. Лысенко В.Д. Оптимизация разработки нефтяных месторождений. М.:1. Недра. 1991.
22. Лысенко В.Д. Разработка нефтяных месторождений. Теория и практикам.:1. Недра. 1996.
23. Нефтепромысловое оборудование: Справочник/ Под ред. Е.И. Бухаленко.1. М.: Недра. 1990-559 с.
24. Справочник современных АСУ ТП // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. -1987. -№ 3. -С. 87 125.+
25. Нефтепромысловое оборудование: Справочник/ Под ред. Е.И. Бухаленко.1. М.: Недра. 1990-559 с.
26. ПБ 09-540-03. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств.
27. ПБ 09-563-03. Правила промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств.
28. Веревкин А.П., Иванов В.И., Раутенштейн В.Я. Решение задачи оценкисодержания нефти в резервуарах. // Межвузовский сборник «Автоматизация технологических процессов и объектов нефтяной и газовой промышленности.» Уфа: УНИ, 1991. - С. 89-96.
29. Алиев Р.А. Абилов Ю.А., Панахов А.А. Оптимальное управление установкой первичной переработки нефти на основе ее нечеткой модели. // Изв. вузов. Нефть и газ. 1983. №6 .-С. 80-83.
30. Веревкин А.П. Автоматическое управление технологическими процессаминефтепереработки по показателям качества продуктов. / Диссертация на соискание ученой степени доктора техн. наук. -Уфа: 1999.
31. Willis M.J., Tham М.Т. Advance Process Control. // http://lorien.ncl.ac.uk/niing/advcontrl.
32. Технические средства автоматизации химических производств: Справ.изд. / B.C. Балакирев, JI.A. Барский, А.В. Бугров и др. -М.: Химия, 1991. -272 е.; ил.
33. Вавилов А.А., Веревкин А.П., Имаев Д.Х. Параметрический синтезсистем управления как задача векторной оптимизации. //Вопросы теории систем автоматического управления. Вып. 2. / Л.: Изд-во ЛГУ, 1976. С. 8-19.
34. Веревкин А.П., Дадаян Л.Г. Анализ и синтез автоматических системрегулирования сложных объектов нефтепереработки и нефтехимии. -Уфа: Изд-во Уфимского нефт. ин-та, 1989. 94 с.
35. Воронов А.А. Ведение в динамику сложных управляемых систем. М.:1. Наука, 1985.-352 с.
36. Голованов О.В. Системы оперативного управления автоматическимипроизводствами. М.: Химия, 1978. - 200 с.
37. Методы классической и современной теории автоматического управления
38. В 3-х томах. /Под ред. Н.Д. Егупова. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э Баумана. 2000.
39. Клюев А.С. Автоматическое регулирование. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.:
40. Энергия, 1973. -392 е., ил.
41. Ротач В .Я. Расчет настройки промышленных систем регулирования. М.
42. JL: Госэнергоиздат, 1961. -344 с.
43. Веревкин А.П. Автоматное управление сложными химико-технологическими объектами на основе многозначной логики. //Математические методы в химии и химической технологии. / Тезисы докладов международной конференции. т.З. Новомосковск. - С. 42-43.
44. Заде JI.A. Основы нового подхода к анализу сложных систем и процессовпринятия решений. // Математика сегодня. М,: Знание, 1974. - С. 5-48.
45. Ицкович Э.Л., Трахтенгерц Э.А. Алгоритмы централизованного контроляи управления производством. -М.: Сов. радио, 1967.- 352 с.
46. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. М.: Наука,1986.-284 с.
47. Поспелов Д.А. Логико-лингвистические модели в системах управления.
48. М.: Энергоиздат, 1981. 232 с.
49. Dadhiawala R., Skidharan N., Raulefs P., Pickering C. Real-time AI systems: Adeinition and an architecture. IJCAI-89 // Proc. 11th Int. Joint Conf. Artif. Intell., Detroit. 1989. Vol. 1.
50. Lauber RJ. Artificial Intelligence Techniques in Real-time Control Systems. //12 th World Congress International Federation of Automatic Control. Sydney. Australia. 1993. Vol. 1.
51. Tham M.T., Willis M.J., Montague G.A., Morris A.J. Adaptive Systems in
52. Chemical Process Control. / IFAC Conf., ITAC'91, Singapore, Jan., 1991.
53. Теория автоматического управления: Учеб. для вузов / С.Е. Душин, Н.С.
54. Зотов, Д.Х. Имаев и др.; Под ред. В.Б. Яковлева. -М.: Высшая школа, 2003. -567 с.
55. Дорф Р. Современные системы управления./ Р. Дорф, Р. Бишоп. Пер. сангл. Б.И. Копылова. -М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. -832 е., ил.
56. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. Пер. с англ. -М.:1. Мир», 1975. -684 с.
57. Беляков B.JI. Автоматизация промысловой подготовки нефти и воды. -М.:1. Недра, 1988. -232 е., ил.
58. Поспелов Д.А. Логико-лингвистические модели в системах управления.
59. М.: Энершиздат, 1981. -232 е., ил.
60. Вавилов А.А. Структурный и параметрический синтез сложных систем.1. Л.:Изд-воЛЭТИ, 1979.
61. Вавилов А.А., Имаев Д.Х. Машинные методы расчета систем управления.-Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981.
62. Имитационное моделирование производственных систем./ Под ред. А.А.
63. Вавилова.-М.: Машиностроение, 1983.
64. Волчек И.С., Лужков Ю.М. Автоматизация производств поликонденсационных смол. -М.: Химия, 1976.
65. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных химических производств.-М.: Химия, 1982.-е.
66. Симою М.П. Определение коэффициентов передаточных функций линеаризованных звеньев систем регулирования. Автоматика и телемеханика, 1957 г., № 6, с.514-527.
67. Балакирев В. С., Дудников Е. Г., Цирлин А. М. Экспериментальноеопределение динамических характеристик промышленных объектов управления. -М.: Энергия, 1967.
68. Теория автоматического управления. Под ред. А.В .Нетушила. -М.: Высшая школа, 1976.
69. Андрианова Л.П., Сурков Д.М. Испытательные сигналы специальнойформы в задачах активной идентификации.// Электронный журнал «Исследовано в России», http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2001/110.pdf
70. Андрианова Л.П., Шаймарданов Ф.А. Идентификация коэффициентовпередаточных функций динамических объектов. -Уфа: УГАТУ, 1997. -195 с.
71. Современные методы идентификации систем. Под ред. П. Эйкхоффа. -М.:1. Мир, 1983.
72. Zadeh L.A. From Circuit Theory to System Theory, Proc. IRE, 50, 1962. pp.856 865.
73. Barnes J. Information Theoretic Aspects of Feedback Control Systems.//
74. Automatica, # 4,1968. pp. 165 - 185.
75. Bellman R., AstrfaiKJ. On Structural Identifiability.// Math. Biosci., #1,1969.-pp. 329-339.
76. Eykhoff P. SomeFundamental Aspects of Process Parameter Estimation, IEEE
77. Trans. Autom. Control, AC-8,1963 pp. 347 - 357.
78. Кульбак С. Теория информации и статистика. -М.: «Мир», 1967.
79. Weidemann H.L. Entropy Analysis of Feedback Control Systems.// Advancesin Control Systems. -N.Y.: Academic Press, 1969. pp. 225 - 255.
80. Powell M.J.D. A Survey of Numerical Methods for Unconstrained Optimization. // SLAM Review, #12,1970.
81. Davidon W.C. Variance Algorithm for Minimization.// Computer Journal, #10,1968.-pp. 406-410.
82. Jacobson D.H., Oksman W. New Algorithms for Function Minimization.//
83. EE Symp. on Adaptive Processes, Decision and Control. -Austion: Univ. of Texas, 1970.-p. XXI. 1.1-4.
84. Волчек И.С., Лужков Ю.М. Автоматизация производств поликонденсационных смол. -М.: Химия, 1976.
85. Растригин JI. А., Маджаров Н. Е. Введение в идентификацию объектовуправления. М., "Энергия", 1977,216 с.
86. Клиначёв Н. В. Теория систем автоматического регулирования и управления: Учебно-методический комплекс. Website: http://www.vissim.nm.ru/taulec.html - Offline версия 2.7. Челябинск, 2003. - 639 файлов, ил.
87. MathWorks http://www.mathworks.com79 http://www.exponenta.ru/soft/others/mvs/dssim.asp.htm
88. Visual Solution http://www.vissim.com
89. Controllab Products B.V; http://www.rt.el.utwente.nl/20sim/
90. Dymasim; http://www.dynasim.se/
91. Lund University; http://www.control.lth.se/~cace/omsim.html
92. California PATH: http://www.path.berkeley.edu/shift
93. Мелихов А.Н., Берштейн JI.C., Коровин С.Я. Ситуационные советующиесистемы с нечеткой логикой. М.: Наука, 1990.
94. Мешалкин В.П. Экспертные системы в химической технологии. Основытеории, опыт разработки и применения. М.: Химия, 1995. - 368 с.
95. Веревкин А.П., Ельцов И.Д., Кирюшин О.В. К решению задачи оперативного управления процессами подготовки нефти.// Территория Нефтегаз, № 2,2007. С. 13 - 15.
96. Веревкин И.А., Веревкин А.П. Оперативное управление технологическими процессами нефтепереработки.// Сб.тр. Российской н/метод. конференции «Управление экономикой: методы, модели, технологии». 4.3. -Уфа: 2001. С. 216-222.
97. Веревкин И.А. Организационно-экономическое обеспечениеразработкисистем оперативного управления нефтеперерабатывающими производствами. Дисс.канд. эконом. наук.-Уфа: УГНТУ, 2000.
98. Веревкин А.П., Ельцов И.Д., Зозуля Ю.И., Кирюшин О.В. Интеллектуализация управления системой поддержания пластового давления.// Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности, № 4,2007. ОАО «ВНИИОЭНГ». - С. 42 - 44.
99. Ельцов И.Д. Автоматизированная система управления технологическимпроцессом подогрева нефти. //Промышленные АСУ и контроллеры, № 10,2002.-С. 17-18.
100. Методика определения экономической эффективности комплексной автоматизации производственных процессов нефтегазодобывающих предприятий. Министерство нефтяной промышленности, СПКБ «Союзнефтеавтоматика». М.,1974.
101. Экономика. /Под ред. А.С. Булатова. М.: Изд-во БЕК. 1997. -783 с.
102. Стандарт ОАО «Лукойл». Автоматизированая система управления технологическими процессами нефтегазодобычи. СТП-01-007-97. М.
103. Стандарт 1ЕС(МЭК) 61069. Контроль и управление промышленнымипроцессами. Оценка свойств систем для целей аттестации систем.
104. Кейн Л. Справочник современных АСУ ТП // Нефть, газ и нефтехимия зарубежом. -1987, № 3, -С. 87 125.
105. Рей У. Методы управления технологическими процессами: Пер. с англ.
106. М.: Мир, 1983. -368 е., ил.
107. Колесов Ю.Б., Сениченков Ю.Б. Компьютерное моделирование в научных исследованиях и образовании.// Exponenta Pro, № 1, 2003. -С. 4 -11.
108. Асанов А.З. Аналитическое конструирование системы управления, эквивалентной адаптивной.// Вопросы управления и проектирования в информационных и кибернетических системах./ Межвузовский научный сборник. -Уфа: УГАТУ, 2003. -С. 12 19.
109. Орлов В.А. Моделирование систем. Часть 1. -М.: МЭИ, 1977. -52 с.
110. Орлов В.А. Имитационные системы в задачах автоматизированного проектирования и управления./ Под ред. Л.И. Абросимова. -М.: МЭИ, 1984. -60 с.
111. Бусленко В.Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. -М.: «Наука», 1977. -240 с.
112. Танатаров М.А., Ахметшина М.Н., Фасхутдинов Р.А. Волошин Н.Д., Золотарев П.А. Технологические расчеты установок переработки нефти. М.: Химия. 1987.352 с.
113. Форест Грей. Добыча нефти/ Пер. с англ.- М.: ЗАО «Олимп-бизнес».2001. -416 с.
114. Хисамова Г. А., Веревкин А.П., Писаренко Э.В. Повышение эффективности применения деэмульгаторов. //Вклад молодежи Башкирии в решение комплексных проблем нефти и газа. / Тезисы 40-й Научн. техн. конфер. - Уфа. 1989. - С. 70.
115. Хисамутдинов Н.И. Совершенствовангие методов решения инженерных задач при добыче нефти на поздней стадии разработки. //Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. №8. 2001. с. 16-19.
116. Хисамутдинов Н.И., Скворцов А.П., Буторин О.И. и др. Методика расчета технологий нестационарного отбора нефти и закачки воды. //Нефтепромысловое дело. №11. 2000. с. 19.
117. Патент на изобретение № 2106629 РФ. / БИ № 7 от 10.03.98. Способ определения агрегативной устойчивости водонефтяных эмульсий. /Веревкин А.П., Хафизов А.Р., Ишмаков P.M.
118. Алиев Р.А. и др. Производственные системы с искусственным интеллектом. М.: Радио и связь, 1990. - 264 с.
119. Sentory G., Agamtnnoni О., Desages A., Romagnoli J. Approximate models for nonlinear process control. //AIChE Journal.-1996.-42, № 8.-p.2240-2250.
120. Kim W.H., Groves F.R. A direct nonlinear adaptive-control of state-feedback linearizable systems. //Chem.Eng.Commun.-1995.-132,-p.69-90.
121. Дьячук И.А., Ильясов Б.Г., Шаньгин Е.С. Системный подход к построению модели организации процесса эксплуатации месторождения нефти //Нефтепромысловое дело.2003. №4.
122. Дудников Е.П., Балакирев B.C., Кривсунов В.Н., Цирлин А.М. Построение математической модели химико-технологических объектов. -Д.: Химия, 1970.-311 с.
123. Установка оперативного учета нефти мультифазной дожимной насосной станцию Патент РФ № 2208158 от 10.07.2003.
124. Ельцов И.Д. АСУТП подогрева нефти.// Нефтегазовая вертикаль, № 14, 2002. С. 102-103.
-
Похожие работы
- Разработка метода оптимального автоматического управления процессами обезвоживания и обессоливания нефтей
- Разработка технологического оборудования для промысловой подготовки аномально высоковязких нефтей
- Оптимизация конструкции и технологических режимов агрегата для разделения водонефтяной эмульсии в электрическом поле при подготовке нефти на промыслах
- Совершенствование технологических процессов обезвоживания и обессоливания нефти с позиций системного подхода
- Системный анализ и автоматическое управление процессом транспортировки вязкой нефти
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность