МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ ДВОСТУПЕНЕВОЇ СЕПАРАЦІЇ НАФТИ
Ключові слова:
газ, нафта, двоступенева сепарація, математична модель, командні сигнали, змінні стану.Анотація
Процес сепарації є важливим етапом при підготовці нафти до транспортування її магістральними трубопроводами до споживачів. Для відділення газу від нафти використовують герметизовані системи сепарації.
Для синтезу ефективних систем автоматичного керування процесом сепарації необхідно створити математичні моделі у термінах «вхід-вихід». Аналіз літературних джерел показав, що такі моделі створені лише для окремих апаратів. При двоступеневій сепарації відбувається взаємозв’язок і взаємовплив між процесами першої і другої ступені сепарації.
Виходячи із закону збереження кількості речовини, отримана математична модель двоступеневого процесу сепарації у просторі змінних стану з координатами – тиски та рівні в сепараторах першої і другої ступені, які є функціями командних сигналів регуляторів рівня і тиску. Крім того отримана математична модель враховує дію збурень на процес сепарації, які є наслідком дії на об’єкт цілого ряду фізичних величин з боку середовища.
Отримана математична модель може служити основою для синтезу ефективних систем керування процесом двоступеневої сепарації.
Завантаження
Посилання
2 Каспарьянц К. С. Процессы и аппараты для объектов промысловой подготовки нефти и газа: монография / К. С. Каспарьянц, В. И. Кузин, Л. Г. Григорян. – М.: Недра, 1977. – 254 с.
3 Theoretical and numerical analysis on pressure recovery of supersonic separators for natural gas / Yan Yang, Chuang Wen, Shuli Wang, Yuqing Feng : Applied Energy, Volume 132, 1 November 2014, (248-253)p.
4 Simulation of multiphase flow of the oil-water separation in a rotating packed bed for oil purification / Xiaojun Zhang, Yun Cheng, Songlin Nie, Hui Ji, Laiguo Liu / Mathematical Problems in Engineering 2013.
5 Intelligent system for diagnosis of a three-phase separator / Irina Ioniţă, Liviu Ioniţă / Brain : Broad Research in Artificial Intelligence and Neuroscience / 2016; 7(1) : 18 - 28p.
6 MRFT-based design of robust and adaptive controllers for gas loop of oil–gas separator / Hamdati Al Shehhi, Igor Boiko / Cogent Engineering : 2015; 2(1)
7 Structural optimization of downhole oil-water separator / Chuanwei Zhao, Haoyu Sun, Zengliang Li / Journal of Petroleum Science and Engineering, Volume 148, January 2017, 115-126p.
8 Numerical investigation of the effects of the central channel on the flow field in an oil–gas cyclone separator / Xiang Gao, Jinfeng Chen, Jianmei Feng, Xueyuan Peng : Computers & Fluids, Volume 92, 20 March 2014, Pages (45-55)p.
9 A mathematical model to calculate the separation efficiency of streamlined plate gas-liquid separator / Jianfei Song, Xuefei Hu : Separation and Purification Technology, Volume 178, 7 May 2017, (242-252)p.
10 Flow field of continuous phase in a vane-type pipe oil – water separator / Shi-ying Shi, Jing-yu Xu : Experimental Thermal and Fluid Science, Volume 60, January 2015, (208-212)p.
11 Devold H. Oil and gas production handbook. An introduction to oil and gas production / H. Devold - ABB ATPA Oil and Gas, 2006. – 84 p.
12 Тугов В. В. Разработка математического обеспечения оптимального проектирования и автоматического управления технологического процесса дегазации нефти: дис. … канд. техн. наук: 05.13.06 / Тугов Виталий Валерьевич. – Оренбург, 2002. – 208 с.
13 Джарагян М. А. Робастная стабилизация в локальных системах управления процессом подготовки товарной нефти: дис. … канд. техн. наук: 05.13.06 / Джарагян Максим Александрович. – СПб, 2005. – 168 с.
14 (7) Трубопровідний транспорт газу / [М. П. Ковалко, В. Я. Грудз, В. Б. Михалків та ін.]; за ред. М. П. Ковалка. – К.: Арена Еко, 2002. – 600 с.
15 СОУ 60.3-30019801-011:2004. Компресорні станції. Контроль теплотехнічних та екологічних характеристик газопере-качувальних агрегатів. – К.: ДК „Укртрансгаз”, 2004 – 117 с.
16 Казинер Ю. Я. Пневматические исполнительные устройства в системах автоматического управления / Ю. Я. Казинер, М. С. Слободкин. – М,: Энергия, 1972. – 72 с.
17 Горбійчук М. І. Моделювання об’єктів і систем керування в нафтогазовій промисловості: навчальний посібник / М. І. Горбійчук. – Івано-Франківськ: Факел, 1999.Ч. ІІI. – 1999. – 235 с.
18 Иткина Д. М. Исполнительные устройства систем управления в химической и нефтехимической промышленности / Д. М. Иткина. – М.: Химия, 1984. – 232 с.
19 Мильштейн Л. М. Нефтегазопромысловая сепарационная техника: справочное пособие / Л. М. Мильштейн, С. И. Бойко, Е. П. Запорожец; под ред. Л. М. Мильштейна. – М.: Недра, 1992. – 236 с.
.png)
