Уникальная разработка Satbayev University – на пользу нефтепромышленности

НУР-СУЛТАН. КАЗИНФОРМ - В газете «Казахстанская правда» от 20 июня №116 вышло в свет сообщение о состоявшемся предварительном отборе работ, выдвинутых на соискание Государственной премии Республики Казахстан в области науки и техники имени аль-Фараби на 2019 год. Список проектов опубликован на сайте Министерства образования и науки Республики Казахстан и Комитета науки МОН РК. В число успешно отобранных вошла работа коллектива ученых Бейсембетова И.К. (руководитель), Бекибаева Т.Т., Жапбасбаева У.К., Кенжалиева Б.К., Махмотова Е. и Саяхова Б.К. «Научно-техническое обеспечение энергосбережения транспортировки нефти и нефтесмесей по нефтепроводным маршрутам АО «КазТрансОйл», передает МИА «Казинформ».

Энергосбережениеявляется одной из ключевых задач нефтяного комплекса в области трубопроводноготранспорта. Трубопроводный транспорт нефти представляет собой сложныйэнергетический комплекс. Он включает в себя магистральные и вспомогательныетрубопроводы, нефтеперекачивающие станции, резервуарные парки, печи подогрева идругие технологические оборудования. Экономика транспортировки высоковязких ивысокозастывающей нефтей и нефтесмесей Казахстана в основном определяетсязатратами потребляемой энергии на перекачку и подогрев нефти.

В свою очередь,потребляемые энергии этих оборудований напрямую зависят от точности расчетахарактеристик теплопередачи и гидравлики потока нефтесмеси в магистральномтрубопроводе. С учетом этих факторов и закономерностей в теоретической частиработы были получены несколько результатов, а именно:

- математическиемодели и алгоритмы для моделирования транспортировки высокозастывающей ивысоковязкой нефти и нефтесмесей «горячей» перекачкой;

- математическиемодели и алгоритмы для моделирования способа перекачки нефтесмеси путемхимических реагентов (депрессорные и противотурбулентные присадки);

- критерийоптимизации и алгоритмы динамического программирования на основе теории графовдля определения энергосберегающих условий работы насосных агрегатов и печиподогрева;

- критерийоптимизации и алгоритмы определения температуры подогрева и планированияперекачки нефти магистральных нефтепроводов с несколькими нефтеперекачивающимистанциями и пунктами подогрева.

В прикладнойчасти работы, на основе математической модели и алгоритмов, разработанопрограммное обеспечение (ПО) SmartTran, создана цифровая технология путеминтеграции ПО SmartTran с информационными системами контроля и диспетчерскогоуправления (СКДУ) и автоматической системой коммерческого учета электроэнергии(АСКУЭ). Модули ПО SmartTran совместно с СКДУ и АСКУЭ системы позволилипровести идентификацию характеристик насосов и печи подогрева, гидравлические итеплообменные параметры трубопровода и теплопроводности грунта по всей трассемагистральных нефтепроводов.

Впервые полученыобобщенные целевые функции оптимального управления транспортировки нефти.Разработаны эффективные алгоритмы программного обеспечения SmartTran системыавтоматизации расчетов, планирования и оптимизации работы технологических оборудований.Уникальность разработки в отличии от известных заключается в том, что ПОSmartTran в реальном режиме по времени получает исходные данные от СКДУ, АСКУЭи определяет энергосберегающие режимы перекачки нефти.

Стоит отметитьвклады работы в развитие науки, которые заключаются в следующем:

- найден общийкритерии оптимальности перекачки нефти и разработан алгоритм расчета сиспользованием нелинейного динамического программирования и теории графов;

- установленыэнергосберегающие режимы «горячей» перекачки путем определения оптимальныхусловий работы насосных агрегатов и печи подогрева;

- установленыэнергосберегающие режимы перекачки с химическими реагентами (депрессорные ипротивотурбулентные присадки) путем определения оптимальных условий работы насосныхагрегатов;

- установленпереход течения ньютоновской жидкости в неньютоновское состояние из-заосложнения реологического свойства нефтесмеси при снижении температуры;

- получен законгидравлического сопротивления трубопровода при перекачке нефти спротивотурбулетными присадками;

Подтвержденныерезультаты инновационной деятельности позволяют считать, что данная работа иавторский коллектив достойны присуждения государственной премии РеспубликиКазахстан в области науки и техники имени аль-Фараби 2019 года.

Генеральныйдиректор РГП Института

информационных ивычислительных

технологий КНМОН РК, академик НАН РК,

докторфизико-математических наук, профессор

Калимолдаев М.Н.