МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЦЕЛЯХ АЛГОРИТМИЗАЦИИ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ ПРОМЫСЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ

Аннотация

В настоящей статье приведены математические модели и расчеты балансов технологических процессов, используемые для целей проектирования и синтеза алгоритмов управления процессами в установках промысловой подготовки нефти. Представление процесса в виде характеристического потокового графа и матрицы смежности позволяет наглядно показать и упростить расчет материального и теплового балансов многостадийного технологического процесса. На примере установки предварительного сброса пластовой воды приведено сравнение результатов расчета материального баланса, полученных с использованием специализированной моделирующей системы, и уравнений основных процессов подготовки нефти, с экспериментальными данными действующей установки. Основной причиной высокой погрешности результатов является отсутствие в моделях расчета показателей расхода и эффективности деэмульгатора. Разработана математическая модель расчета функции обводненности на выходе с установки как основного показателя качества подготовки нефти. Функция обводненности аппроксимирована уравнением второго порядка и зависит от варьируемых управляющих переменных – температуры, нормы деэмульгатора и времени пребывания жидкости в аппарате. Расход жидкости и ее обводненность определяются промыслом и не относятся к варьируемым управляющим переменным. По разработанной математической модели построены графики зависимости обводненности от нормы деэмульгатора, времени пребывания жидкости в аппарате и температуры. Сравнение результатов показало адекватную степень сопоставимости режимных параметров, полученных по модели, с экспериментальными данными действующей установки. Практическая значимость работы заключается в подготовке рекомендаций по параметрам технологического процесса, передаваемых в качестве исходных данных для проектирования и в систему управления в качестве заданий операторам и автоматическим регуляторам.