Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб контролю роботи підземного сховища газу, що включає періодичний оперативний контроль роботи свердловин підземного сховища газу шляхом вимірювання з установленим періодом значень параметрів - витрати, тиску і температури газу, їхнього запам'ятовування, індикації, порівняння кожного обмірюваного значення параметра з граничними і режимними уставками і видачу відповідного сигналу, якщо порушена уставка, який відрізняється тим, що додатково вимірюють атмосферний тиск і температуру зовнішнього повітря, визначають стан кожної свердловини, час включеного стану кожної свердловини і сумарний час включеного стану всіх свердловин за встановлені інтервали часу і кількість включених свердловин, вимірювання значень параметрів виконують на установці вимикальних пристроїв кожної свердловини, при цьому, при відборі і накачуванні газу тиск вимірюють на вході-виході установки вимикальних пристроїв, перед першим відсічним краном і на ділянці трубопроводу між першим відсічним краном і керованим штуцером, температуру і витрату вимірюють на ділянці трубопроводу між першим відсічним краном і керованим штуцером, а при відборі додатково вимірюють тиск і температуру газу на виході установки вимикальних пристроїв перед другим відсічним краном, під час оперативного контролю кожної свердловини першим вимірюють значення витрати газу, після закінчення оперативного контролю кожного параметра перевіряють стан свердловини і, якщо свердловина відключена, то переходять до контролю наступного параметра свердловини, якщо свердловина включена і обмірюваний параметр є витратою газу, то переходять до визначення, запам'ятовування і індикації інтегральних значень параметрів даної свердловини і підземного сховища газу і архівації інтегральних значень параметрів даної свердловини, після чого переходять до контролю наступного параметра свердловини, якщо обмірюваний параметр не є витратою газу, то після його контролю переходять до визначення, запам'ятовування, індикації, контролю та архівації його усереднених значень, після чого переходять до оперативного контролю наступного параметра свердловини, а, якщо контролювався останній параметр свердловини, то, якщо ознака стану свердловини дорівнює 0, то відразу, а якщо ознака стану свердловини дорівнює 1, то після обчислення числа циклів вимірів параметрів даної свердловини за годину і за добу переходять до оперативного контролю параметрів наступної свердловини, після закінчення оперативного контролю параметрів усіх свердловин вимірюють, запам'ятовують, індицирують, усереднюють та архівують значення атмосферного тиску і температури зовнішнього повітря, визначають по всіх свердловинах число циклів вимірювання параметрів, що закінчилися, виконаних з початку години і з початку доби, архівують значення інтегральних параметрів, що характеризують роботу підземного сховища газу, і після цього переходять до наступного циклу оперативного контролю роботи свердловин.

2. Спосіб контролю роботи підземного сховища газу за п. 1, який відрізняється тим, що перед виконанням оперативного контролю отримують значення ознаки стану свердловини за положенням відсічних кранів bk, що дорівнює 1, якщо свердловина включена, і дорівнює 0, якщо свердловина відключена, далі виконують оперативний контроль - вимірюють значення параметра пki, запам'ятовують, індицирують і порівнюють його з уставками, якщо при виконанні оперативного контролю значень параметрів свердловини буде порушена нижня гранична уставка значенням витрати газу і, якщо витрата газу буде дорівнювати 0, то присвоюють значення 0 ознаці стану свердловини по витраті газу d, якщо витрата газу не буде дорівнювати 0, або, якщо значення витрати газу не порушило нижню граничну уставку, то присвоюють значення 1 ознаці стану свердловини по витраті газу d, після присвоєння значення d визначають значення ознаки стану свердловини ak за логічною формулою , де  - ознака, що дорівнює 1, якщо діє визначення стану свердловини за положенням відсічних кранів, і 0, якщо воно не діє, і, якщо аk=1, то формують і видають сигнал про те, що контрольована свердловина знаходиться у включеному стані, по якому в осередок для поточного числа включених свердловин додається 1, якщо нижня гранична уставка порушена значенням витрати газу, але значення витрати газу не дорівнює 0, або, якщо нижня гранична уставка порушена значенням тисків або температур, або порушена верхня гранична уставка значенням будь-якого параметра, то видають сигнал про порушення відповідної уставки, якщо нижня і верхня гранична уставки не порушені, то значення параметра порівнюють з нижньою і верхньою режимними уставками і, якщо одна з них буде порушена, то видають сигнал про це, після видачі сигналів про порушення уставок, про стан свердловини, а також, якщо не була порушена жодна уставка, переходять до контролю стану наступної свердловини.

3. Спосіб контролю роботи підземного сховища газу за п. 1, який відрізняється тим, що як інтегральні параметри свердловини використовують витрату газу через установку вимикальних пристроїв за годину, за добу, за місяць і за сезон і час включеного стану свердловини за місяць і за сезон, як інтегральні параметри підземного сховища газу використовують сумарну витрату газу по усіх включених свердловинах за годину, за добу, за місяць і за сезон і кількість включених свердловин.

4. Спосіб контролю роботи підземного сховища газу за п. 1, який відрізняється тим, що як усереднені параметри свердловини використовують усереднені за годину і за добу значення тисків і температур газу, а також витрати газу за одиниці часу.

5. Спосіб контролю роботи підземного сховища газу за п. 1, який відрізняється тим, що архівацію значень параметрів здійснюють при закінченні відповідного часового інтервалу шляхом посилання значення параметра, що архівується, у відповідний блок пам'яті й обнуління осередку, в якому зберігався параметр.

6. Спосіб контролю роботи підземного сховища газу за п. 1, який відрізняється тим, що час включеного стану свердловини за годину, за добу, за місяць і за сезон визначають шляхом підрахунку часових міток, що відповідають заданій одиниці часу, при значенні ознаки стану свердловини аk, що дорівнює 1, а сумарний час включеного стану свердловин підземного сховища газу за місяць і за сезон визначають шляхом підсумовування часу включеного стану окремих свердловин за відповідні часові інтервали.

7. Спосіб контролю роботи підземного сховища газу за п. 1, який відрізняється тим, що поточне число включених свердловин  ncв визначають шляхом підрахунку сигналів про те, що контрольована свердловина включена, формованих при кожному запитуванні параметрів свердловини в циклі оперативного контролю, після закінчення циклу вимірювання параметрів по всіх свердловинах поточне число включених свердловин ncв посилають в осередок числа включених свердловин підземного сховища газу Ncв, а осередок ncв обнулюють.

Текст

Корисна модель належить до газової промисловості і може бути використана при накачуванні газу в підземне схови ще і його відборі зі сховища. Відомий спосіб накачування газу в підземне сховище [А.с. СРСР №1399584, кл. F17D 1/07, 1988, БИ №20], що включає ступеневе компримування з використанням стиснутого газу високого тиску на кожному ступіні для ежектирування додаткового обсягу газу низького тиску, здійснення компримування і ежектирування на кожному ступіні на одному режимі одною групою ежекторів при прийнятому максимальному постійному коефіцієнті ежекції до розрахункового підвищення тиску в схови ще, виконання, при цьому, компримування та ежектирування після першого ступня з використанням в якості високоналірного газу - газу на виході наступного ступеня компримування, а в якості низьконапірного газу - стиснутого газу на виході попереднього ступеня компримування і ведуть накачування газу до розрахункового підвищення тиску наступної ступіні ежектирування. Даний спосіб експлуатації підземних сховищ газу також, як і спосіб контролю роботи підземного сховища газу, що заявляється, включає контроль параметрів - тиску газу при роботі підземного схови ща газу. Однак, відсутність контролю інших параметрів - витрати і температури газу, а також формування інтегральних і усереднених значень параметрів і їхнього контролю різко знижує ефективність контролю роботи підземного сховища газу через його низьку інформативність, що веде до втрат газу, тому що при роботі сховища не контролюється робота свердловин і оперативному персоналові важко оцінити роботу підземного сховища газу і вчасно вжити необхідних заходів для раціонального ведення технологічного процесу. Відомий спосіб контролю технологічних процесів [патент України №42160А, кл. G 08В 23/00, БВ №9, 2001], що включає циклічний вимір значень параметрів технологічного процесу, запам'ятовування й індикацію обмірюваного значення кожного параметра, контроль порушення значенням параметра його граничних уста вок, виконуваний шляхом порівняння обмірюваного значення кожного параметра з його граничними уставками і видачу відповідного сигналу, якщо обмірюване значення параметра порушило граничну уставку, контроль величини приросту обмірюваного значення параметра, виконуваний після закінчення контролю порушення значенням параметра його граничних уста вок незалежно від результатів цього контролю, і видачу сигналу, якщо приріст величини параметра перевищив установлену величину. Даний спосіб контролю технологічних процесів також, як і спосіб контролю роботи підземного сховища газу, що заявляється, включає контроль параметрів технологічного процесу. Однак, відсутність формування і контролю інтегральних і усереднених значень параметрів, тобто інформації про хід те хнологічного процесу в конкретних умовах підземного сховища газу знижує ефективність відомого способу. Найбільш близьким по технічній сутності є спосіб накачування газу в підземне сховище і його відбір [Деклараційний патент України №29135 А. кл. F17D 1/07. 16.10.2000], що включає компримування газу, його накачування в схови ще і відбір зі сховища, при цьому, при накачуванні газу контролюють тиск газу в магістральному газопроводі, тиск і витрату газу на виході технологічної схеми накачування, нагнітання газу роблять при максимально припустимому тиску газу на виході технологічної схеми накачування і максимально можливій, при даному тиску газу в магістральному газопроводі, витраті газу, при відхиленні тиску газу в магістральному газопроводі від величини, для якої був установлений даний режим роботи технологічної схеми накачування, на величину, більшу встановленої границі, роблять коректування режиму роботи технологічної схеми накачування або зміну технологічної схеми накачування таким чином, щоб тиск газу на виході технологічної схеми накачування був максимально припустимим, а при відборі газу контролюють тиск і витрату газу в магістральному газопроводі і витрату газу на виході технологічної схеми відбору і підтримують витрату газу на виході технологічної схеми відбору, рівною планованій витраті газу, при зміні витрати газу в магістральному газопроводі або планованій витраті газу на величину, більшу встановленої границі. змінюють технологічну схему відбору або режим її роботи таким чином, щоб забезпечити на виході технологічної схеми відбору необхідну витрату газу. Даний спосіб накачування газу в підземне сховище і його відбір так само, як і спосіб контролю роботи підземного сховища газу. що заявляється, включає періодичний оперативний контроль роботи підземного сховища газу шляхом виміру значення параметрів - витрати, тиску і температури газу, їхнього запам'ятовування, індикації, порівняння з граничними і режимними уставками і видачу відповідного сигналу, якщо порушено уставку. Однак, відсутність виміру значень параметрів на установці відключаючих пристроїв кожної свердловини, у зазначених місцях, виміру атмосферного тиску і температури зовнішнього повітря, визначення часу включеного стану кожної свердловини, кількості включених свердловин і стану кожної свердловини, визначення інтегральних значень витрати за встановлені часові інтервали і їхні запам'ятовування, індикації, архівації і визначення усереднених значень параметрів за такі ж часові інтервали часу і їхнього запам'ятовування, індикації, контролю й архівації знижує ефективність контролю роботи підземного сховища газу через його низьку інформативність, що веде до втрат газу, тому що при роботі сховища не контролюється робота свердловин і оперативному персоналові важко оцінити роботу підземного сховища газу і вчасно вжити необхідних заходів для раціонального ведення технологічного процесу. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу контролю роботи підземного сховища газу шля хом підвищення його інформативності і, як наслідок, ефективності контролю за рахунок збільшення числа вимірюваних і контрольованих параметрів, що характеризують роботу свердловин, підготовки і видачі оперативному персоналові відповідної інформації, що дозволяє більш точно оцінити хід технологічного процесу підземного сховища газу і вчасно вжити необхідних заходів для його раціонального ведення. Поставлена задача вирішується тим, що в способі контролю роботи підземного сховища газу, що включає періодичний оперативний контроль роботи свердловин підземного сховища газу шляхом виміру з установленим періодом значень параметрів - витрати, тиску і температури газу, їхнього запам'ятовування, індикації, порівняння кожного обмірюваного значення параметра з граничними і режимними уставками і видачу відповідного сигналу, якщо порушена уставка, згідно корисної моделі додатково вимірюють атмосферний тиск і температуру зовнішнього повітря, визначають стан кожної свердловини, час включеного стану кожної свердловини і сумарний час включеного стану всіх свердловин за встановлені інтервали часу і кількість включених свердловин, вимір значень параметрів роблять на установці відключаючих пристроїв кожної свердловини, при цьому, при відборі і накачуванні газу тиск вимірюють на вході-виході установки відключаючих пристроїв перед першим відсічним краном і на діля нці трубопроводу між першим відсічним краном і керованим штуцером, температуру і витрату вимірюють на ділянці трубопроводу між першим відсічним краном і керованим штуцером, а при відборі додатково вимірюють тиск і температуру газу на виході установки відключаючих пристроїв перед другим відсічним краном, під час оперативного контролю кожної свердловини першим вимірюють значення витрати газу, після закінчення оперативного контролю кожного параметра перевіряють стан свердловини і, якщо свердловина відключена, то переходять до контролю наступного параметра свердловини, якщо свердловина включена й обмірюваний параметр є витратою газу, то переходять до визначення, запам'ятовування й індикації інтегральних значень параметрів даної свердловини і підземного сховища газ у і ар хівації інтегральних значень параметрів даної свердловини, після чого переходять до контролю наступного параметра свердловини, якщо обмірюваний параметр не є витратою газу, то після його контролю переходять до визначення, запам'ятовування, індикації, контролю та архівації його усереднених значень, після чого переходять до оперативного контролю наступного параметра свердловини, а, якщо контролювався останній параметр свердловини, то, якщо ознака стану свердловини дорівнює «0», то відразу, а якщо ознака стану свердловини дорівнює «1», то після обчислення числа циклів вимірів параметрів даної свердловини за годину і за добу переходять до оперативного контролю параметрів наступної свердловини, після закінчення оперативного контролю параметрів усі х свердловин вимірюють, запам'ятовують, індицирують, усереднюють та архівують значення атмосферного тиску і температури зовнішнього повітря, визначають число циклів вимірів параметрів по всім свердловинам, що закінчилися, виконаних з початку години і з початку доби, архівують значення інтегральних параметрів, що характеризують роботу підземного сховища газу, і, після цього, переходять до наступного циклу оперативного контролю роботи свердловин, а також перед виконанням оперативного контролю отримують значення ознаки стану свердловини по положенню відсічних кранів - bk, що дорівнює «1», якщо свердловина включена, і дорівнює «0», якщо свердловина відключена, далі виконують оперативний контроль - вимірюють значення параметра - п ki, запам'ятовують, індицирують і порівнюють його з уставками, якщо при виконанні оперативного контролю значень параметрів свердловини буде порушена нижня гранична уставка значенням витрати газу і, якщо витрата газ у буде дорівнювати «0», то привласнюють значення «0» ознаці стану свердловини по витраті газу - d, якщо витрата газу не буде дорівнювати «0», або, якщо значення витрати газу не порушило нижню граничну уставку, то присвоюють значення «1» ознаці стану свердловини по витраті газу - d, після присвоєння значення d визначають значення ознаки стану свердловини – аk, по логічній формулі ak = bk × c k + c k × d , де c k - ознака, що дорівнює «1», якщо діє визначення стану свердловини по положенню відсічних кранів, і «0», якщо воно не діє, і, якщо аk=1, то формують і видають сигнал про те, що контрольована свердловина знаходиться у включеному стані, по якому в осередок для числа включених свердловин додається «1», якщо нижня гранична уставка порушена значенням витрати газу, але значення витрати газу не дорівнює «0», або, якщо нижня гранична уставка порушена значенням тисків або температур, або порушена верхня гранична уставка значенням будьякого параметра, то видають сигнал про порушення відповідної уставки, якщо нижня і верхня гранична уставки не порушені, то значення параметра порівнюють з нижньою і верхньою режимними уставками і, якщо одна з них буде порушена, то видають сигнал про це, після видачі сигналів про порушення уставок, про стан свердловини, а також, якщо не була порушена жодна уставка, переходять до контролю стану наступної свердловини, при цьому, як інтегральні параметри свердловини використовують витрату газу через установку відключаючих пристроїв за годину, за добу, за місяць і за сезон і час включеного стану свердловини за місяць і за сезон, як інтегральні параметри підземного сховища газу використовують сумарну ви трату газу по усі х включених свердловинах за годину, за добу, за місяць і за сезон і кількість включених свердловин, а в якості усереднених параметрів свердловини використовують усереднені за годину і за добу значення тисків і температур газу і витрату газу за одиницю часу, крім того, архівацію значень параметрів роблять при закінченні відповідного часового інтервалу шляхом засилання значення параметра, що архівірується, у відповідний блок пам'яті й обнуління осередку, в якому зберігався параметр, а час включеного стану свердловини за годину, за добу, за місяць і за сезон визначають шляхом підрахунку часових міток, що відповідають заданій одиниці часу, при значенні ознаки стану свердловини - ak, рівній «1», а сумарний час включеного стану свердловин підземного сховища газу за місяць і за сезон визначають шляхом підсумовування часу включеного стану окремих свердловин за відповідні часові інтервали, а поточне число включених свердловин - nсв визначають шляхом підрахунку сигналів про те, що контрольована свердловина включена, формованих при кожному опитуванні параметрів свердловини в циклі оперативного контролю, після закінчення циклу виміру параметрів по всім свердловинам поточне число включених свердловин - nсв засилають в осередок числа включених свердловин підземного сховища газу - Ncв, а осередок nсв обнулюють. Додатковий вимір атмосферного тиску, температури зовнішнього повітря, визначення стану кожної свердловини, часу включеного стану кожної свердловини, сумарного часу включеного стану всіх свердловин і кількості включених свердловин, вимір значень параметрів по кожній свердловині на установці відключаючих пристроїв у зазначених точках, вимір під час оперативного контролю першим значення витрати газу, формування сигналу про те, в якому стані знаходиться свердловина, визначення, запам'ятовування, індикація й архівація інтегральних значень параметрів свердловин і всього підземного сховища газу, визначення, запам'ятовування, індикація, контроль і архівація його усереднених значень по всіх параметрах свердловин, а після закінчення оперативного контролю параметрів усіх свердловин вимір, запам'ятовування, індикація, усереднення й архівація значень атмосферного тиску і температури зовнішнього повітря, архівація значень інтегральних параметрів, що характеризують роботу підземного сховища газу, збільшують інформативність контролю роботи свердловин і всього підземного схови ща газу і, як наслідок, підвищують ефективність контролю, тому що збільшення числа вимірюваних і контрольованих параметрів, підготовка і видача оперативному персоналові відповідної інформації, наприклад, інформації про інтегральні й усереднені значення параметрів або про порушення уставок, у зручному виді дозволяє більш точно оцінити хід те хнологічного процесу підземного сховища газ у і вчасно вжити необхідних заходів для його раціонального ведення. Крім того, архівація значень параметрів дозволяє нагромадити необхідні легкодоступні і легкооброблювані статистичні дані про роботу підземного сховища газу для їхнього використання при плануванні роботи в наступних сезонах. На кресленнях приведені: Фіг.1 - узагальнена схема збору (подачі) газу від свердловин (на свердловини) підземного сховища газ у; Фіг.2 - схема збору (подачі) газу від однієї свердловини (на одну свердловину): Фіг.3 - система, що реалізує запропонований спосіб (приклад виконання); Фіг.4 - схема алгоритму роботи системи, що реалізує пропонований спосіб; Фіг.5 - схема алгоритму блоку «Початкові установки»; Фіг.6 - схема алгоритму блоку «Вимір, контроль та індикація значення параметра – п ki; Фіг.7 - схема алгоритму блоку «Визначення, запам'ятовування та індикація інтегральних значень витрати газу і витрати газу за одиницю часу»; Фіг.8 - схема алгоритму блоку «Визначення, запам'ятовування, індикація і контроль усереднених значень параметрів»; Фіг.9 - схема алгоритму блоків «Вимір, запам'ятовування, індикація й усереднення значень температури зовнішнього повітря й атмосферного тиску» і «Архівація параметрів підземного сховища газу». Узагальнена схема збору (подачі) газу від свердловин (на свердловини) підземного сховища газу - Фіг.1 містить свердловини 1-1, 1-2, ..., 1-К, шлейфи 2-1, 2-2, ..., 2-К, установки відключаючих пристроїв 3-1, 3-2, ..., 3-K, вхід-ви хід кожної з яких з'єднаний відповідним шлейфом 2-1, 2-2, ..., 2-К з відповідною свердловиною 1-1, 1-2, ..., 1-К, трубопроводи відбору газу 4-1, 4-2, ..., 4-К, колектор відбору газу 5, до якого підключені через трубопроводи відбору газу 4-1, 4-2, ..., 4-К виходи установок відключаючих пристроїв 3-1, 3-2, ..., 3-К, пристрої підготовки і компримування газу 6, вхід яких з'єднаний з колектором відбору газу 5, сполучений трубопровід 7, магістральний газопровід 8, до якого трубопроводом 7 підключений вхід-вихід пристроїв підготовки і компримування газу 6, колектор накачування газу 9, що з'єднаний з виходом пристроїв підготовки і компримування газу 6, трубопроводи накачування газу 10-1, 10-2, ..., 10-К, через які колектор накачування газу 9 підключений до входів установок відключаючих пристроїв 3-1, 3-2, ..., 3-К. Схема збору (подачі) газу від однієї свердловини (на одну свердловину) - Фіг.2 містить свердловину 1-k, шлейф 2-k, один кінець якого з'єднаний зі свердловиною 1-k, установку відключаючих пристроїв 3-k, що складається з першого відсічного крана 11-k, до одного кінця якого, що є входом-виходом установки відключаючих пристроїв 3-k, підключений шлейф 2-k, трубопроводу установки 12-k, один кінець якого з'єднаний із другим кінцем першого відсічного крана 11-k, керованого штуцера 13-k, що розміщений у тр убопроводі установки 12-k, другого відсічного крана 14-k, вихід якого є виходом установки відключаючих пристроїв 3-k і з'єднаний із трубопроводом відбору газу 4-k, третій відсічній кран 15-k, вихід якого з'єднаний із трубопроводом установки 12-k і з входом керованого штуцера 13-k, вихід якого підключений до входу др угого відсічного крана 14-k, вхід третього відсічного крана 15-k є входом установки відключаючих пристроїв 3-k і з'єднаний із трубопроводом накачування газу 10-k, датчик тиску 16-k, підключений до входу-ви ходу установки відключаючих пристроїв 3-k, перед першим відсічним краном 11-k, датчики тиску 17-k. температури 18-k і витрати газу 19-k, що підключені до трубопровод) установки 12-k між першим відсічним краном 11-k і керованим штуцером 13-k, датчики тиску 20-k і температури 21-k, що підключені до трубопроводу установки 12-k на виході установки відключаючих пристроїв 3-k між керованим штуцером 13-k і другим відсічним краном 14-k. Установка відключаючих пристроїв 3-k призначена для підключення до свердловини 1-k через шлейф 2-k пристроїв підготовки і компримування газу 6, при цьому, у режимі накачування газу відкривають відсічний кран 15k і закривають відсічний кран 14-k, а в режимі відбору газу закривають відсічний кран 15-k і відкривають відсічний кран 14-k, а відключення свердловини здійснюється закриттям відсічного крана 11-k. Крім того, свердловину 1-k можна відключити також закриттям відсічного крана безпосередньо на усті свердловини (на кресленнях не показаний). Пристрої підготовки і компримування газу 6 включають у свій склад пристрої очищення газу, пристрої компримування газу, наприклад дожимну компресорну станцію, і пристрої переключення магістрального газопроводу 8 на подачу газу на накачування в підземне сховище газу або на прийом газу з підземного сховища газу. Система контролю, що реалізує пропонований спосіб - Фіг.3, містить датчики виміру параметрів, наприклад, 16-1, 17-1, 18-1, 19-1, 20-1, 21-1, ..., 16-К, 17-К, 18-К, 19-К, 20-К, 21-K, 21-(К+1), 21-(К+2) (при необхідності і при наявності відповідних датчиків і каналів зв'язку в систему контролю, що реалізує пропонований спосіб можуть входити й інші датчики), блок збору і первинної підготовки інформації 22, до інформаційних входів якого підключені датчики 16-1, 17-1, 18-1, 19-1, 20-1, 21-1, ..., 16-К, 17-К, 18-К, 19-К, 20-К, 21-K, 21-(К+1), 21-(К+2), пульт оператора 23, електронно-обчислювальну машину (ЕОМ) 24, першу шину 25, що з'єднує ЕОМ 24 і пульт оператора 23, другу шину 26, що з'єднує ЕОМ 24 і блок збору і первинної підготовки інформації 22, блок виводу інформації 27, третю шин у 28; що з'єднує блок виводу інформації 27 і ЕОМ 24. В окремому випадку блок виводу інформації 27 може бути реалізований за допомогою одного або декількох дисплеїв. Усі датчики в системі, що реалізує запропонований спосіб, крім 21-(К+1), 21-(К+2), згруповані, по свердловинах, наприклад, датчик 16-k, означає, що це датчик визначеного виду, наприклад датчик тиску, що відноситься до k-ої свердловини, тобто встановлений на установці відключаючих пристроїв 3-k свердловини 1-k. А загальні для всього підземного сховища газу датчики атмосферного тиску і температури зовнішнього повітря позначені 21(К+1) і 21-(К+2) відповідно. Перед початком сезону роботи підземного сховища газу - відбіра або накачування газу на підставі встановленого завдання по відбору (накачуванню) газу і параметрів газу, подаваного в магістральний газопровід або газу, що відбирається з нього, а також величинах відбору (накачування) газу і статистичних даних про роботу сховища по місяцях і добах у попередніх аналогічних сезонах складають плани роботи сховища в майбутньому сезоні в цілому, по місяцях і добах першого місяця роботи і визначають граничні і режимні уставки. У процесі роботи з результатів за місяць, що закінчується, коректують план роботи на наступаючий місяць, що також розбивають на добові плани. Контроль і оцінка роботи підземного сховища газу в запропонованому способі здійснюється в два етапи. На першому етапі здійснюють контроль роботи свердловин шляхом визначення знаходяться чи ні миттєві значення параметрів - витрати, тисків і температур газу кожної свердловини, вимірювані на установці відключаючих при строїв, у встановлених межах, заданих режимними і граничними уставками. На другому етапі здійснюють контроль роботи свердловин шляхом визначення знаходяться чи ні усереднені значення параметрів - витрати, тиски і температури газу кожної свердловини у встановлених межах, заданих режимними і граничними уставками. Обидва етапи контролю роботи свердловин проводять періодично з однаковими або різними періодами в залежності від потужності використовуваних те хнічних засобів і від потужності підземного сховища. Період (або періоди) контролю установлюють відповідно до технологічного регламенту роботи підземного сховища газу, наприклад, рівними 5-25 секунд. Крім того, для візуальної оцінки ходу те хнологічного процесу накачування (відбору) газу передбачена індикація обмірюваних і усереднених значень усіх параметрів та індикація інтегральних значень параметрів - значень, що накопичуються за встановлені інтервали часу (година, доба. місяць і сезон). Як інтегральні параметри свердловини використовують витрату газу по свердловині за годину, добу, місяць і сезон, час включеного стану свердловини за місяць і сезон, а як інтегральні параметри по підземному схови щу газу використовують витрату газ у по схови щу за годину, добу, місяць і сезон, сумарний час включеного стану свердловин сховища за місяць і сезон і кількість включених свердловин. В якості усереднених параметрів свердловини використовують усереднені за годину і за добу значення тисків і температур газу, а також витрата газу за одиницю часу. Відлік установлених часових інтервалів починається після початку роботи підземного сховища газу в режимі відбору або накачування газу від моменту початку робочої доби (наприклад, з 9-ти годин ранку за місцевим часом), тому і закінчення добових і місячних часових інтервалів відбувається одночасно з закінченням одного з годинних часових інтервалів. Відлік сезонних значень витрати газу починається з моменту початку роботи підземного сховища газу. У системі, що реалізує запропонований спосіб, зокрема в ЕОМ 24, програмним шляхом організований формувач часових інтервалів, який видає сигнали, що відповідають моментові закінчення заданих часових інтервалів - годинних, добових і місячних від заданого моменту часу, зокрема, від моменту початку першої робочої доби (наприклад, з 9-ти годин ранку за місцевим часом) після початку одного з робочих сезонів. Ці сигнали фіксують шляхом присвоєння значення «1» ознакам закінчення часових інтервалів - місячних - м, добових - д і годинних - г. Крім того, цей же формувач видає імпульси - часові мітки, що відповідають заданій одиниці часу - секунді або хвилині, використовувані для визначення часу включеного стану свердловин. При реалізації пропонованого способу контролю режимів роботи підземного сховища газу в залежності від виду параметра і місця його виміру використовуються одна або дві граничні уставки - верхня і нижня і режимні уставки - верхня і нижня, що визначаються попередньо. При роботі підземного сховища газу оперативний персонал може включати або відключати свердловини шляхом закриття або відкриття відсічних кранів, наприклад, для k-ої свердловини (Фіг.2) за допомогою відсічних кранів 11-k, 14-k або 15-k на установці відключаючих пристроїв 3-k або відсічного крана на усті свердловини (на кресленні не показаний), через який шлейф 2-k підключений до устя свердловини 1-k. Якщо у свердловини всі відсічні крани мають датчики їх стану, то у відповідності з положенням зазначених кранів формується значення ознаки стану k-ої свердловини по положенню кранів - bk, що дорівнює «1», якщо свердловина включена, і дорівнює «0». якщо свердловина відключена. Тоді, наприклад, для схеми, приведеної на Фіг.2, свердловина включена - bk=1, якщо відкриті відсічний кран на усті, від січний кран 11-k і один з відсічних кранів 14-k або 15-k, і свердловина відключена - bk=0, якщо закриті відсічний кран на усті або відсічний кран 11-k або обидва відсічних крана 14k і 15-k. Крім того, одночасно формується ознака сk, яка дорівнює «1», якщо діє блок визначення значення ознаки стану даної свердловини по положенню відсічних кранів. і дорівнює „0", якщо цей блок відсутній або не діє. Однак, тому що не усі відсічні крани обладнані датчиками положення і не до всіх кранів прокладені канали зв'язку, а також через виходи з ладу датчиків визначення положення кранів на практиці постійно визначати автоматично положення ряду відсічних кранів і, відповідно, свердловин не можна. З огляду на приведені обставини опитування параметрів кожної свердловини здійснюється, починаючи з витрати газу, і по величині витрати газу формується значення ознаки стану свердловини по величині витрати газу - d у такий спосіб. Якщо величина витрати газу по свердловині, вимірювана на установці відключаючих пристроїв дорівнює «0», то свердловина відключена - d=0, а, якщо не дорівнює «0», то свердловина включена - d=1. Тоді, враховуючи, що визначення стану свердловини по положенню відсічних кранів має пріоритет перед визначенням по витраті газу отримуємо, що ознака стану свердловини – аk визначається по логічній формулі а k=bk×c k+c k×d. Для свердловин, що відключені, параметри - тиск і температура на ній не враховуються при усередненні їхніх значень, вони виміряються для контролю працездатності системи, що реалізує даний спосіб. На схемах алгоритмів роботи системи - Фіг.4, 5, 6, 7, 8 і 9 і в описі способу використані наступні позначення: k, К - порядковий і максимальний номер свердловини відповідно; і, І - порядковий і максимальний номер параметра свердловини відповідно; п ki - обмірюване значення і-го параметра k-ої свердловини; п k1 - обмірюване значення витрати газу - першого параметра k-ої свердловини; П kiг, П kiд - значення усередненого за годину і за добу і-го параметра k-ої свердловини відповідно; П k1г, П k1д - значення 1-го параметра - витрати газу за одиницю часу - за годину і за добу (при відборі це дебіт, а при накачуванні - приймальність свердловини) k-ої свердловини відповідно; Qkг , Q kд, Q kм , Q kсез - інтегральні значення витрати газу за годину, добу, місяць і сезон по k-ій свердловині відповідно; Qг, Qд, Qм , Qсез - інтегральні значення витрати газу за годину, добу, місяць і сезон по підземному схови щу газу відповідно; У ігН, Уігв - нижня і верхня граничні уставки і-го параметра відповідно: У ірН, У ірв - нижня і верхня режимні уставки і-го параметра відповідно: Nkд, N kг - число циклів вимірів параметрів протягом доби і години k-ої свердловини відповідно; Nд, Nг - число циклів вимірів параметрів по усіх свердловинах протягом доби і години відповідно: ncв - поточне число включених свердловин; N СВ - число включених свердловин підземного сховища газу: Тзов - обмірюване значення температури зовнішнього повітря; Тзовг, Тзовд - усереднене значення температури зовнішнього повітря за годину і за добу відповідно; Ратм - обмірюване значення атмосферного тиску; Ратм г, Ратм д - усереднене значення атмосферного тиску за годину і за добу відповідно; tвк г, tвк д, t вк м , tвк сез - час включеного стану k-ої свердловини за годину, за добу, за місяць і за сезон відповідно. На схемах алгоритмів роботи системи - Фіг.4, 6, 7 і 9 пунктирні лінії означають інформаційний зв'язок, тобто означають, що з блоку, з якого виходить така лінія, у блок, у який ця лінія приходить, надходить при необхідності інформація - значення параметрів тощо. Пропонований спосіб контролю роботи підземного сховища газу реалізують у такий спосіб. Пропонований спосіб призначений для контролю роботи підземного сховища газу як при відборі газу, так і при його накачуванні, і в обох випадках контроль здійснюється однаково. Контроль роботи підземного сховища газу (Фіг.4) починають у момент початку одного з робочих сезонів. Попередньо роблять початкові установки (Фіг.5) - у систему, що реалізує спосіб, уводять вид режиму - відбір або накачування газу, установлюють попередньо визначені значення граничних і режимних уставок для параметрів і обнуляють робочі осередки Nд, Nг, Nдk, Nгk, ncв, Ncв, осередки ознак закінчення часових інтервалів м, д, г, осередок ознаки стану свердловині аk і осередки усереднених і інтегральних параметрів. Запуск системи контролю роблять з пульта 23. Відразу після запуску система контролю, яка реалізує спосіб, починає збір інформації про роботу підземного сховища газу з установленим періодом. Одночасно, блок визначення стану свердловин по положенню кранів видає сигнали „bk”, „c k”. Кожний цикл контролю починається з вироблення ЕОМ 24 номера опитуваної свердловини - k (відразу після запуску системи це номер першої свердловини - k=1). Вимір і контроль значення параметрів свердловини (Фіг.4) починається з вироблення ЕОМ 24 номера опитуваного (вимірюваного) параметра - і. ЕОМ 24 запам'ятовує номер, зчитує стан свердловини по положенню кранів - значення ознак „bk”, „ck” з відповідного блоку і передає номер вимірюваного параметра в блок збору і первинної підготовки інформації 22. Блок збору і первинної підготовки інформації 22 вимірює значення параметра, адреса якого задана, за допомогою відповідного датчика, одного з 16-1, 17-1, 18-1, 19-1, 20-1, 21-1, ..., 16-К , 17-K, 18-K, 19- K, 20-К, 21-К, виставляє це значення на свої відповідні вихідні шини і далі на входи ЕОМ 24 і видає сигнал про закінчення підготовки інформації. ЕОМ 24 по сигналу про закінчення підготовки інформації від блоку 22 зчитує значення параметра – п ki, запам'ятовує його і видає в блок виводу ін формації 27, що індіцирує значення цього параметра. Далі ЕОМ 24 робить порівняння значення обмірюваного параметра з граничними і режимними уставками. Якщо обмірюваний параметр є першим параметром опитуваної свердловини, тобто, як указувалося вище. витратою газу, то, при виявленні порушення значенням витрати газу значення нижньої граничної уставки. ЕОМ 24 визначає дорівнює чи ні значення параметра «0», якщо дорівнює, присвоює значення «0» ознаці стану свердловини по витраті газу d=0, визначає значення ознаки стану свердловини а k по формулі аk=bk×ck+c k×d, видає відповідний сигнал у блок виводу інформації 27 і, якщо аk=1, то формує і видає сигнал про те, що контрольована свердловина знаходиться у включеному стані, по якому в осередок для поточного числа включених свердловин - п св додається «1» і після цього, а також, якщо аk=0, переходить до виміру наступного параметра. Блок виводу інформації 27, у цьому випадку, індіцирує сигнал про стан свердловини у відповідності зі значенням ак і номер свердловини. Якщо значенням витрати газу порушена нижня гранична уставка, але значення параметра не дорівнює «0» або, якщо значенням витрати не порушена нижня гранична уставка, то ЕОМ 24 привласнює значення «1» ознаці стану свердловини по витраті газу d = 1, визначає значення ознаки стану свердловини а k по формулі аk=b k×c k+c k×d, видає відповідний сигнал у блок виводу інформації 27 і, якщо ак =1, то формує і видає сигнал про те, що контрольована свердловина знаходиться у включеному стані, по якому в осередок для поточного числа включених свердловин - nсв додається «1» і після цього, а також, якщо ак =0, переходить до виміру наступного параметра. Блок виводу інформації 27, у цьому випадку, індіцирує сигнал про стан свердловини у відповідності зі значенням ак і номер свердловини. Якщо це перший після включення системи контролю цикл контролю роботи свердловин підземного сховища газу, то з моменту визначення значення ознаки стану кожної свердловини ак починається визначення значень часу включеного стану даної свердловини за годину, за добу, за місяць і за сезон відповідно, які виробляються у відповідності зі значенням ознаки стану кожної свердловини ак , а саме, якщо ак =1, то вміст відповідного осередку для збереження tвк г, tвк д, tвк м , tвк сез збільшується при надходженні часової мітки, якщо ак =0, то в осередки даної свердловини часові мітки не пропускаються. Якщо значенням витрати порушена нижня гранична уставка, але значення параметра не дорівнює «0» або, якщо значенням витрати порушена верхня гранична уставка, або, якщо порушено яка-небудь гранична уставка будь-яким параметром, крім витрати, то ЕОМ 24 видає в блок виводу інформації 27 сигнал на індикацію повідомлення «Порушена нижня (верхня) гранична уставка» і яким параметром. Якщо жодна гранична уставка не порушена, то ЕОМ 24 порівнює обмірюваний параметр із режимними уставками. У цьому випадку, якщо порушена режимна уставка, те ЕОМ 24 видає в блок виводу інформації 27 сигнал на індикацію повідомлення «Порушена нижня (верхня) режимна уставка» і яким параметром. Після видачі повідомлень про порушення уставок або про те, що свердловина включена або включена, або в тому випадку, якщо не порушені ні граничні, ні режимні уставки, ЕОМ 24 перевіряє стан свердловини і. якщо вона відключена (ак =0), то переходить до виміру іншого параметра цієї свердловини. Значення параметрів відключеної свердловини використовуються для контролю працездатності системи, що реалізує спосіб, а, якщо вона включена (ак =1), те ЕОМ 24 перевіряє є чи ні обмірюваний параметр витратою газу. Якщо параметр є витратою газу, то ЕОМ 24 визначає інтегральні значення витрати газу по опитуваній свердловині - годинне, добове, місячне і сезонне по формулах: Qkг=Q kг+п k1 , Q kд=Q kд+п k1 , Q kм =Q kм +п k1, Q kсез=Q kсез+п k1, і інтегральні значення витрати газу по підземному сховищу газу - годинне, добове, місячне і сезонне по формулах: Qг=Qг+п k1 , Qд=Qд+п k1, Qм =Qм +п k1 , Q сез=Qсез+п k1, а також значення витрати газу за одиницю часу - за годину і за добу для опитуваної свердловини по формулах: П k1г=Q kг 60/tв kг, П k1д=Q kд 1440×/tв kд, де tв kг і tв kд виражені в хвилинах. Отримані інтегральні значення витрати газу по опитуваній свердловині й інтегральні значення витрати газу по підземному сховищу газу, а також значення витрати газу за одиницю часу для опитуваної свердловини ЕОМ 24 запам'ятовує і індіцирує за допомогою блоку виводу інформації 27. Далі ЕОМ 24 порівнює отримані значення витрати газу за годину і за добу (за одиницю часу) з режимними уставками і, якщо вони порушені, то видає повідомлення про порушення, а після цього або, якщо уставки не порушені, перевіряє, закінчились чи ні часові інтервали. Якщо закінчився тільки годинний (г=1) часовий інтервал, то ЕОМ 24 переписує в архів інтегральне значення витрати газу за годину й значення витрати газу за годину (за одиницю часу). в осередки, у яких вони були записані, і в осередок, у який записаний час включеного стану свердловини за годину, заносить нульове значення. Якщо закінчилися добовий (д=1) і годинний (г=1) часові інтервали, то ЕОМ 24 спочатку переписує в архів інтегральне значення витрати газу за добу й значення витрати газу за добу (за одиницю часу), а в осередки, у яких вони були записані, і в осередок, у який записаний час включеного стану свердловини за добу, заносить нульове значення, а потім переписує в архів інтегральне значення витрати газу за годину й значення витрати газу за годину, а в осередки, у яких вони були записані, і в осередок, у якій записаний час включеного стану свердловини за годину, заносить нульове значення. Якщо закінчилися місячний (м=1), добовий (д=1) і годинний (г=1) часові інтервали, то ЕОМ 24 спочатку переписує в архів інтегральні значення витрати газу за місяць і за сезон і час включеного стану свердловини за місяць і за сезон, а в осередки, у яких були записані інтегральне значення витрати газу за місяць і час включеного стану свердловини за місяць, заносить нульове значення, потім переписує в архів інтегральне значення витрати газу за добу й значення витрати газу за добу, а в осередки, у яких вони були записані, і в осередок, у якій записаний час включеного стану свердловини за добу, заносить нульове значення і також переписує в архів інтегральне значення витрати газу за годину й значення витрати газу за годину, а в осередки, у яких вони були записані, і в осередок, у якій записаний час включеного стану свердловини за годину, заносить нульове значення і після цього, а також у випадку, якщо не закінчився жоден з часових інтервалів, переходить до виміру інших параметрів цієї свердловини. Якщо при перевірці виявилося, що обмірюваний параметр не є витратою газу, то ЕОМ 24 визначає усереднені за годину і за добу значення обмірюваного параметра по формулах: П kiг=(П kiг×Nkг+п ki)/(N kг+1), П kiд=(П kiд×Nkд+п ki)/(N kд+1). Отримані усереднені значення параметрів ЕОМ 24 запам'ятовує та індіцирує за допомогою блоку виводу інформації 27 і порівнює з граничними і режимними уставками. Якщо порушена яка-небудь уставка, то по сигналу від ЕОМ 24 блок виводу інформації 27 видає повідомлення про це. Після цього, а також, якщо уставки не порушені ЕОМ 24 перевіряє закінчилися чи ні часові інтервали. Якщо закінчився тільки годинний (г=1) часовий інтервал, то ЕОМ 24 переписує в архів усереднене за годину значення параметра, а в осередок усередненого за годину значення параметра заносить «0». Якщо закінчилися добовий (д=1) і годинний (г=1) часові інтервали, то ЕОМ 24 спочатку переписує в архів усереднене за добу значення параметра, а в осередок усередненого за добу значення параметра заносить «0», а потім переписує в ар хів усереднене за годину значення параметра, а в осередок усередненого за годину значення параметра заносить «0» і після цього, а також у випадку, якщо не закінчився жоден з часових інтервалів, переходить до виміру інших параметрів цієї свердловини. Якщо обмірюваний параметр був останнім параметром даної свердловини, то ЕОМ 24 перевіряє стан свердловини і, якщо вона включена, то визначає число циклів вимірів параметрів даної свердловини, що закінчилися, по формулах: Nkд=Nkд+1 Nkг=Nkг+1, а після цього або, якщо свердловина була відключена, переходить до виміру параметрів наступної свердловини. Якщо ж обмірюваний параметр був останнім параметром останньої свердловини, то ЕОМ 24 передає в блок збору і первинної підготовки інформації 22 сигнал на вимір температури зовнішнього повітря й атмосферного тиску, який здійснюють з допомогою датчиків 21-(К+1) та 21-(К+2). Після одержання обмірюваних значень зазначених параметрів ЕОМ 24 запам'ятовує них, індіцирує та обчислює їхні усереднені значення і число циклів вимірів параметрів, що закінчилися, по всім свердловинам по формулах: Ратм г=(Ратм г×Nг+Ратм )/(Nг+1); Ратм д=(Ратм д×Nд+Ратм )/(Nд+1); Nд=Nд+1 Тзовг=(Тзовг×Nг+Тзов)/(Nг+1); Тзовд=(Тзовд×Nд+Тзов)/(Nд+1); Nг=Nг+1, а також переписує поточне число включених свердловин - ncв в осередок числа включених свердловин підземного сховища газу - Ncв и обнулють ncв. Далі ЕОМ 24 запам'ятовує і індицирує отримані значення і переходить до архівації цих значень і інших параметрів підземного сховища газу. Для цього ЕОМ 24 перевіряє закінчилися чи ні часові інтервали. Якщо закінчився тільки годинний (г=1) часовий інтервал, то ЕОМ 24 переписує в архів інтегральне значення витрати газу за годину по підземному схови щу газу й усереднені значення температури зовнішнього повітря й атмосферного тиску газу за годину, в осередки, у яких вони були записані заносить нульове значення, а ознаці закінчення годинного часового інтервалу привласнює значення «0» (г=0). Якщо закінчилися добовий (д=1) і годинний (г=1) часові інтервали, то ЕОМ 24 спочатку переписує в архів інтегральне значення витрата газу за добу по підземному сховищу газу і число включених свердловин, а в осередки, у яких вони були записані, і в осередки, у яких записані усереднені значення температури зовнішнього повітря й атмосферного тиску газу за добу, заносить нульове значення, а ознаці закінчення добового часового інтервалу привласнює значення «0» (д=0), а потім переписує в архів інтегральне значення витрати газу за годину по підземному схови щу газу й усереднені значення температури зовнішнього повітря й атмосферного тиску газу за годину, в осередки, у яких вони були записані заносить нульове значення, а ознаці закінчення годинного часового інтервалу привласнює значення «0» (г=0). Якщо закінчилися місячний (м=1), добовий (д=1) і годинний (г=1) тимчасові інтервали, то ЕОМ 24 спочатку переписує в архів інтегральні значення витрати газу за місяць і за сезон по підземному сховищу газ у, в осередок, в якому було записано інтегральне значення витрати газу за місяць заносить нульове значення, а ознаці закінчення місячного часового інтервалу привласнює значення «0» (м=0). Потім переписує в архів інтегральне значення витрати газу за добу по підземному схови щу газу і число включених свердловин, а в осередки, у яких вони були записані, і в осередки, у яких записані усереднені значення температури зовнішнього повітря й атмосферного тиску газу за добу, заносить нульове значення, а ознаці закінчення добового тимчасового інтервалу привласнює значення «0» (д=0), і потім переписує в архів інтегральне значення витрати газу за годину по підземному сховищу газу й усереднені значення температури зовнішнього повітря й атмосферного тиску газу за годину, в осередки, у яких вони були записані заносить нульове значення, а ознаці закінчення годинного часового інтервалу привласнює значення «0» (г=0). Після цього ЕОМ 24 переходить до наступного циклу контролю роботи свердловин підземного сховища газу. По закінченні сезону подається сигнал, по якому встановлюються в одиничне положення ознаки закінчення всіх часових інтервалів і як, описано вище, здійснюється архівація значень всіх параметрів, що архівуюються, у спеціально виділеному для результатів сезону блоці пам'яті.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for control of underground gas storage operation

Автори англійською

Shymko Roman Yaroslavovych, Vecherik Roman Leonidovych, Khaietskyi Yurii Bronislavovych, Kolodiazhnyi Valerii Vasyliovych, Tkach Oleh Ivanovych, Vynohradets Serhii Oleksandrovych, Kotok Valerii Bronislavovych, Volchkov Ivan Ivanovych, Maksymov Viacheslav Pavlovych, Kosolapov Serhii Vasyliovych, Bantiukov Yevhen Mykolaiovych

Назва патенту російською

Способ контроля работы подземного хранилища газа

Автори російською

Шимко Роман Ярославович, Вечерик Роман Леонидович, Хаецкий Юрий Брониславович, Колодяжный Валерий Васильевич, Ткач Олег Иванович, Виноградец Сергей Александрович, Коток Валерий Борисович, Волчков Иван Иванович, Максимов Вячеслав Павлович, Косолапов Сергей Васильевич, Бантюков Евгений Николаевич

МПК / Мітки

МПК: F17D 1/07

Мітки: роботи, газу, контролю, спосіб, підземного, сховища

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-22636-sposib-kontrolyu-roboti-pidzemnogo-skhovishha-gazu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб контролю роботи підземного сховища газу</a>

Подібні патенти