Патенты автора Датков Дмитрий Иванович (RU)
Изобретение относится к области добычи и подготовки природного газа к дальнему транспорту на установках комплексной подготовки газа (УКПГ) нефтегазоконденсатных месторождений (НГКМ) Севера РФ. Способ включает контроль средствами автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) УКПГ ряда параметров. Среди них расход осушенного газа, поступающего в магистральный газопровод (МГП), и расход нестабильного газового конденсата (НТК), поступающего в магистральный конденсатопровод (МКП). АСУ ТП поддерживает температуру сепарации газа в каждом низкотемпературном сепараторе и управляет режимом его работы при заданном значении расхода газа по нему. АСУ ТП, получив задание по объему добычи НТК УКПГ, исполняет его с помощью ПИД-регулятора поддержания расхода НТК в МКП, реализованного на базе АСУ ТП. На вход задания SP этого пропорционально интегрально дифференцирующего (ПИД) регулятора ПИД-регулятора АСУ ТП подает сигнал задания диспетчера, и одновременно на его вход обратной связи PV подает сигнал текущего расхода НТК в МКП. Сравнивая задание и текущий расход НТК, этот ПИД-регулятор формирует на своем выходе CV сигнал задания, который подает на вход задания SP ПИД-регуляторов всех технологических линий (ТЛ) низкотемпературной сепарации (НТС) газа, которые также реализованы на базе АСУ ТП. На вход обратной связи PV этих ПИД-регуляторов АСУ ТП подает сигнал фактического расхода осушенного газа по УКПГ. Также одновременно на вход Kp ПИД-регуляторов каждой ТЛ НТС подается для нее сигнал значения коэффициента пропорциональности Кп_i, (где i - номер ТЛ НТС), определяющий степень воздействия этого ПИД-регулятора на управляемый им клапан-регулятор (КР) расхода газа по его ТЛ НТС. При этом величина коэффициента пропорциональности Кп_i определяется для каждой ТЛ НТС ее блоком расчета коэффициента пропорциональности в зависимости от холодопроизводительности ее аппарата воздушного охлаждения (АВО), установленного после сепаратора первой ступени сепарации, и его работа контролируется индивидуальной системой автоматического управления - САУ. При этом САУ в соответствии с заданием АСУ ТП, вырабатываемым с учетом текущих параметров технологического процесса в каждом низкотемпературном сепараторе и состояния окружающей среды, контролирует холодопроизводительность АВО газа и подает соответствующий ей сигнал в блок расчета коэффициента пропорциональности ее ТЛ НТС. Применение данного способа позволяет обеспечить заданную степень извлечения НТК из природного газа на УКПГ на стадиях постоянной, падающей и завершающей стадиях эксплуатации НГКМ при соблюдении норм и ограничений на технологические параметры процесса, предъявляемые технологическим регламентом установки. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области подготовки природного газа и газового конденсата к дальнему транспорту, в частности к автоматическому управлению отмывкой ингибитора - метанола из нестабильного газового конденсата (НГК) на установках низкотемпературной сепарации (НТС) газа (далее установка), расположенных в районах Севера РФ. Способ включает автоматическое поддержание автоматизированной системой управления технологическими процессами (АСУ ТП), в рамках заданных границ, технологических параметров процесса подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту. Для этого АСУ ТП осуществляет поиск оптимального расхода водометанольного раствора (BMP) низкой концентрации, который будет подаваться на вход инжекции инжектора, при запуске установки в работу, периодически, либо при изменении режима работы установки, а также по заданию оператора для текущих параметров технологического процесса. Процесс поиска ведется с учетом его инерционности технологических процессов в установке. По окончании поиска АСУ ТП фиксирует найденное значения оптимального расхода BMP низкой концентрации в виде уставки в своей базе данных до следующего цикла ее поиска. После фиксации значения уставки АСУ ТП осуществляет поддержку подачи найденного оптимального расхода BMP низкой концентрации в режиме пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД) регулирования. Этот поток BMP низкой концентрации подается через инжектор в объединенный поток газожидкостной смеси, поступающий в разделитель жидкости (РЖ) второй ступени сепарации из промежуточного и низкотемпературного сепараторов газа. АСУ ТП осуществляет контроль концентрации метанола в BMP, отводимом из РЖ второй ступени сепарации на регенерацию, и его расхода. Одновременно АСУ ТП контролирует расход НТК, подаваемого из РЖ второй ступени сепарации в МКП. И как только она обнаружит отклонение текущего значения расхода BMP, либо концентрации метанола в нем, либо изменение расхода НТК от заданных значений, с учетом установленных границ отклонения от зафиксированного в базе данных АСУ ТП на этот цикл оптимального расхода BMP низкой концентрации, она сразу переключается на режим определения его нового значения. Способ обеспечивает: автоматическое поддержание максимально возможной отмывки метанола из НГК в реальном режиме работы установки с минимальными энергозатратами на ведение технологического процесса регенерации метанола в рамках технологических норм и ограничений, регламентируемыми технологическим регламентом установки, существенное повышение качества НГК, подаваемого в МКП. 2 ил.
Изобретение относится к области добычи и подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту. Способ включает очистку поступающей газоконденсатной смеси, поступающей из добывающих скважин, от механических примесей и разделение газоконденсатной смеси на НГК, газ и водный раствор ингибитора (ВРИ), с последующим отводом НГК и ВРИ в разделитель жидкостей для дегазации. Из разделителя жидкостей ВРИ отводят на регенерацию ингибитора в цех регенерации ингибитора, а НГК подают насосом в МКП. Газ выветривания из разделителя жидкости подают для использования на собственные нужды, на компримирование с последующей закачкой в магистральный газопровод (МГП) или на утилизацию. Для управления плотностью НГК АСУ ТП осуществляет контроль датчиком плотности плотность НГК, подаваемого в МКП. Одновременно АСУ ТП контролирует датчиком температуры температуру газа в низкотемпературном сепараторе и сравнивает ее с заданием, величина которого определяется автоматически каскадом из двух пропорционально-интегрально-дифференцирующих (ПИД) регуляторов, реализованных на базе АСУ ТП установки. Для этого на вход задания SP ПИД-регулятора поддержания плотности НГК на выходе разделителя жидкостей подают сигнал значения уставки плотности, значение которой задает обслуживающий персонал. А на вход обратной связи PV этого же ПИД-регулятора подают сигнал фактической плотности с датчика плотности НГК, установленного на выходе разделителя жидкостей. Сравнивая эти сигналы, ПИД-регулятор формирует на своем выходе CV сигнал уставки температуры, до которой необходимо охладить газожидкостную смесь, поступающую из сепаратора первой ступени сепарации аппаратами воздушного охлаждения (АВО) чтобы обеспечить достижение необходимой плотности НГК на выходе разделителя жидкостей, и подают ее на вход SP ПИД-регулятора поддержания температуры в низкотемпературном сепараторе, а на вход обратной связи PV этого ПИД-регулятора подают текущее значение температуры с датчика температуры, установленного в низкотемпературном сепараторе газа, сравнивая которые ПИД-регулятор на своем выходе CV формирует управляющий сигнал, который подают на вход САУ, управляющей режимами функционирования АВО. САУ АВО с учетом текущих параметров окружающей среды подбирает оптимальный режим эксплуатации АВО. Одновременно с этим АСУ ТП контролирует давление в разделителе жидкостей, автоматически поддерживая его значение, заданное технологическим регламентом установки, с помощью клапана-регулятора. Заявляемый способ позволяет в автоматическом режиме: контролировать и поддерживать заданную плотность НГК, подаваемого в МКП; предотвратить образование газовых пробок и их скоплений в конденсатопроводе; снизить вероятность риска возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации МКП, связанных с колебаниями плотности НГК. 2 ил.
Изобретение относится к области добычи и подготовки газа и газового конденсата к дальнему транспорту. Способ предусматривает разделение газожидкостной смеси, поступающей с выхода сепаратора первой ступени редуцирования, на два потока и подачу их для предварительного охлаждения через трубопровод на вход первой секции рекуперативного теплообменника «газ-газ» и на вход первой секции рекуперативного теплообменника «газ-конденсат» через клапан-регулятор расхода газа, установленный на входе теплообменника «газ-конденсат». Этот клапан-регулятор регулирует расход газожидкостной смеси через теплообменник «газ-конденсат», обеспечивая поддержание заданной температуры НГК на выходе второй секции рекуперативного теплообменника «газ-конденсат». После прохождения первых секций рекуперативных теплообменников оба потока газожидкостной смеси объединяются и подаются на вход турбины ТДА. Скорость вращения турбины контролируется датчиком скорости вращения ротора ТДА. Охлажденная газожидкостная смесь, выйдя из ТДА, поступает в низкотемпературный сепаратор газа, оснащенный датчиком температуры, в котором она разделяется на осушенный холодный газ и НГК. Холодный НГК подают на вход второй секции рекуперативного теплообменника «газ-конденсат» и далее, через разделитель жидкости, с помощью насосного агрегата в МКП. Холодный газ, вышедший из низкотемпературного сепаратора, разделяют на два потока, один из которых подают на вход второй секции рекуперативного теплообменника «газ-газ», а второй на байпас этой секции, оснащенный клапаном-регулятором расхода газа. Этот клапан-регулятор изменяет соотношение потоков газа через рекуперативный теплообменник и байпас, обеспечивая в реальном масштабе времени коррекцию температуры газа, поступающего в компрессор ТДА. В компрессоре ТДА газ дожимается до рабочего давления и заданной температуры, необходимых для подачи его в МГП. Заявляемый способ позволяет: поддержать заданный температурный режим технологических процессов установки, обеспечивающий ее эффективную эксплуатацию; осуществить контроль и поддержание необходимой температуры осушенного газа и НГК, подаваемого соответственно в МГП и МКП, с целью защиты вечномерзлых грунтов от размораживания при подземной прокладке газопроводов на Крайнем Севере. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области добычи природного газа и может быть применено для предупреждения гидратообразования и разрушения гидратов в газосборных шлейфах (ГСШ), расположенных в районах Крайнего Севера. Способ включает автоматическую систему подачи ингибитора гидратообразования. Система содержит насосный агрегат с электроприводом и трубопровод отбора ингибитора из коллектора, обеспечивая подачу ингибитора в начало ГСШ. После выхода из ГСШ добываемого флюида производится отделение из него водного раствора ингибитора в сепараторе и подача его в цех регенерации ингибитора. В ходе этого процесса непрерывно контролируют концентрацию ингибитора в водном растворе C2 фак., поступающего на регенерацию, и в регенерированном ингибиторе C1 фак., подаваемом в ГСШ, с помощью датчиков концентрации, а так же расход регенерированного ингибитора Fингиб_фак., подаваемого в ГСШ, значение которого контролирует датчик расхода регенерированного ингибитора. Сигнал расхода регенерированного ингибитора Fингиб_фак. подается на вход обратной связи PV ПИД-регулятора поддержания расхода регенерированного ингибитора в ГСШ, который с помощью клапана-регулятора, стоящего после насосного агрегата в трубопроводе подачи ингибитора в ГСШ, обеспечивает автоматическое поддержание заданной концентрации ингибитора в водном растворе, поступающего на регенерацию. На вход задания SP этого ПИД-регулятора подают скорректированное значение расхода регенерированного ингибитора Fингиб_расч_кор., определяемого с учетом вычисляемого АСУ ТП с заданной дискретностью рассчитанного значения массового расхода регенерированного ингибитора Fингиб_расч.. Алгоритм расчета массового расхода регенерированного ингибитора Fингиб_расч. учитывает фактическую концентрацию C1 фак. регенерированного ингибитора, рассчитанное - C2 расч. и фактическое - C2фак значение концентрации ингибитора в водном растворе, поступающего на регенерацию. Технический результат заключается в повышении эффективности и безопасности разработки месторождения углеводородов путем исключения гидратообразования в ГСШ с минимально возможным расходом ингибитора. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области добычи и подготовки газового конденсата к дальнему транспорту, в частности к автоматическому управлению насосными агрегатами, обеспечивающими подачу конденсата в магистральный конденсатопровод (МКП). Управление производительностью параллельно работающих насосных агрегатов осуществляется путем изменения частоты питающего трехфазного напряжения, поступающего на электродвигатель каждого агрегата от его частотного преобразователя. Задание на изменение частоты частотному преобразователю выдается индивидуальным пропорционально-интегрально-дифференцирующим регулятором, включенным в состав автоматической системы управления технологическими процессами установки комплексной подготовки газа. Распределение нагрузки осуществляется в зависимости от величины тока в цепи питания электродвигателей агрегатов путем изменения задания скорости их вращения частотно регулируемым приводом. Изобретение направлено на поддержание заданного расхода перекачиваемого газового конденсата в МКП с высокой надежностью и минимальными энергозатратами путем автоматического распределения нагрузки между параллельно соединенными насосными агрегатами. 1 ил.
