Система поддержки принятия решений при подготовке нефти с использованием цифрового двойника технологической установки

Настоящая статья посвящена использованию цифровых двойников на установках подготовки нефти. Актуальность темы обусловлена необходимостью непрерывного мониторинга качества подготовки нефти. Указанная проблема часто возникает при поступлении на установку смеси нефтей, добываемых из пластов с высоким и низким содержанием сероводорода. Основной идеей является теоретическое прогнозирование качества в промежутках между анализами нефти в лабораторных условиях. Эта задача решается с помощью математического моделирования установки подготовки нефти. В основу математической модели установки подготовки нефти положено кубическое уравнение состояния Пенга-Робинсона. Реализация предлагаемого цифрового двойника выполнена на основе отечественного программного продукта «МиРПиА Процесс». В статье рассмотрен случай динамически изменяющегося состава сырой нефти, поступающей на технологическую установку. Математическая модель прогнозирует расходы и составы стабильной нефти и газового конденсата. В результате цифровой двойник дает возможность выбирать технологический режим для поддержания стабильности качества подготовленной нефти: температуру концевой ступени сепарации и расход химического реагента для нейтрализации сероводорода. Материалы, представленные в статье, представляют практическую ценность для специалистов, занимающихся подготовкой нефти на промысле.

1. Соловьев С. Цифровые двойники в промышленности: сегодня и завтра //ИКС, 2019;(2):81-83.

2. Курганова Н.В., Филин М.А., Черняев Д.С., Шаклеин А.Г., Намиот Д.Е. Внедрение цифровых двойников, как одно из ключевых направлений цифровизации производства. International Journal of Open Information Technologies, 2019;7(5):105- 115.

3. Кокорев Д.С., Юрин А.А. Цифровые двойники: понятие, типы и преимущества для бизнеса. Colloquium-Journal, 2019;34(10):31-35.

4. Щербинин И.А., Уржумова А.М., Суллагаев А.В. Моделирование процессов подготовки конденсата в среде HYSYS. Нефтяное хозяйство, 2004;(3).

5. Чернышев С.В., Фахретдинов И.З., Тарасов М.Ю., Иванов С.С. Особенности расчетов материально-тепловых балансов процессов сбора, подготовки и транспорта нефти и газа в среде HYSYS. Нефтяное хозяйство, 2014;(10):118-120.

6. Коныгин С.Б., Крючков Д.А. Моделирование и расчет процессов и аппаратов (МиРПиА). Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015613176.

7. Иваняков С.В., Игнатенков Ю.И., Коноваленко Д.В. Моделирование работы пластинчатых теплообменников в системе двухконтурного водоснабжения. Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки, 2017;54(2):196-199.

8. Иваняков С.В., Крючков Д.А. Применение программного продукта «МиРПиА» для компьютерного моделирования систем сепарации нефти. Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки, 2018;57(1):168-172.

9. Коныгин С.Б. Моделирование регулирующих клапанов в программном продукте «МиРПиА». Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки, 2018;58(2):166-170.