×
25.08.2017
217.015.af5d

СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002610968
Дата охранного документа
17.02.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов и предназначено для оперативного обнаружения утечек транспортируемой жидкости из трубопроводов. Способ обнаружения утечек нефти и нефтепродуктов, включающий измерение давления по трассе трубопровода, по результатам замеров строят прогноз давления в момент времени следующего замера, вычисляют разности между прогнозируемым и измеренным значением давления, принимают решение о факте возникновения или отсутствия утечки по значению решающей функции непараметрического метода скорейшего обнаружения разладки. Технический результат - повышение скорости обнаружения утечек. 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов и может использоваться для обнаружения утечек транспортируемой жидкости из трубопроводов.

Известен способ обнаружения утечек, основанный на сравнении расходов в двух контрольных сечениях трубопровода [Алиев Т.М., Карташева Р.И., Тер-Хачатуров А.А., Фукс В.Л. Методы и средства контроля малых утечек на магистральных нефте- и продуктопроводах. М., ВНИИОЭНГ, 1981. - с. 8-10]. Недостатком известного способа является большое количество ложных срабатываний при нестационарных режимах эксплуатации трубопровода.

Известен способ обнаружения утечек [RU 2368843], основанный на сравнении разности масс жидкости, поступившей в контролируемый участок и вышедшей из него за определенный промежуток времени, с изменением массы, рассчитанной по замерам давления на концах контролируемого участка. Недостатками известного способа являются плохая чувствительность к малым объемам утечки, а также необходимость установки измерителей расхода на обоих концах контролируемого участка.

Известны способы обнаружения утечек, основанные на регистрации акустического шума, сопровождающего наличие утечки [RU 2053436, RU 2221230, RU 2241174, US 6389881, US 6668619]. Недостатками известных способов являются необходимость оснащения трубопроводной системы дорогостоящим оборудованием, а также ложные срабатывания при наличии посторонних шумов (например, возникающих при эксплуатации трубопроводного оборудования).

Известен способ обнаружения утечек, основанный на вычислении вариации волны давления, возникающей в момент образования утечки, и сравнении ее с эмпирически определенным стандартным отклонением. Если вариация волны превышает стандартное отклонение, проверяется наличие падения давления. Если оно присутствует, подается сигнал об утечке. Недостатком известного способа является необходимость обнаружения волны давления. Чтобы уменьшить вероятность необнаружения волны, в RU 2525369 предлагается измерять давление и обрабатывать полученные значения с высокой частотой (например, 1 раз в 50 мс), что требует наличия надежных высокоскоростных сетей, мощных вычислительных систем и хранилищ данных большой емкости.

Известен способ идентификации утечек, основанный на определении распределения давления по длине трубопровода в течение определенного промежутка времени [RU 2421657]. Недостатком способа является необходимость измерения расхода, из-за ошибок измерения которого известный способ не позволяет идентифицировать утечку малого объема или определяет факт возникновения утечки спустя некоторое время, необходимое для накопления рассогласования между объемом жидкости, поступившей в контролируемый участок трубопровода и вышедшей из него. Более того, измерение расходов требует установки на обоих концах контролируемого участка измерителей расхода.

Наиболее близким способом идентификации утечек к заявляемому изобретению является техническое решение, описанное в патенте RU 2291345. Известный способ основан на обнаружении волн давления, возникающих в момент образования утечки и распространяющихся от места возникновения утечки к концам трубопровода. Недостатками этого способа являются ложные срабатывания, вызванные нестационарными процессами в трубопроводной системе, не связанными с утечкой, невозможность обнаружения утечек с малым расходом, а также необходимость оснащения датчиков давления вспомогательным оборудованием.

В основу предлагаемого изобретения положена задача создания способа обнаружения утечек нефти и нефтепродуктов, в т.ч. утечек малого объема, не требующего установки дополнительного измерительного оборудования, обеспечивающего высокую скорость идентификации момента возникновения утечки и не вызывающего ложных срабатываний в случае нестационарного режима функционирования трубопроводной системы. Поставленная задача решается тем, что по измерениям давления вдоль трассы трубопровода прогнозируется динамика изменения давления в предстоящий временной интервал. Прогнозируемое и фактическое (измеренное) значения давления сравниваются между собой с помощью непараметрического метода скорейшего обнаружения разладки, по результатам сравнения принимается решение о факте возникновения утечки.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Обрабатываются замеры давления за интервал времени, в течение которого утечка не наблюдалась. На их основе прогнозируются значения давления в моменты следующих замеров. Тот факт, что при поступлении очередного замера фактическое значение давления оказалось значительно меньше прогнозируемого, служит сигналом о возникновении утечки.

Прогноз давления в момент времени следующего замера (для определенности tk+1) строится с помощью процедуры нахождения тренда f(t) по замерам давления P(t) в моменты времени t1, t2, …, tk [Сухарев М.Г. Методы прогнозирования. Учебное пособие. М.: РГУ нефти и газа, 2009 г., 208 с.].

Для принятия решения о наличии/отсутствии утечки в момент времени tk+1 используется непараметрический метод скорейшего обнаружения разладки, частными формами реализации которого являются метод кумулятивных сумм, метод Гиршика-Рубина-Ширяева, экспоненциального сглаживания и т.д. [Бродский Б.Е. Проблемы и методы вероятностной диагностики / Бродский Б.Е., Дарховский Б.С. // Автоматика и телемеханика. 1999. Вып. 8. С. 3-55]. С этой целью вычисляется разность между прогнозируемым значением давления P(tk+l) и измеренным ƒ(tk+1): y(tk+l)=P(tk+1)-ƒ(tk+1). Затем значение y(tk+1) используется для нахождения значения решающей функции непараметрического метода скорейшего

обнаружения разладки d(tk+1). По значению d(tk+1) принимается решение о факте возникновения или отсутствия утечки: если d(tk+1)=1, то в момент времени tk+1 произошла утечка, подается сигнал об утечке, иначе - в момент времени tk+1 утечки не было, проверяется наличие утечки в момент времени tk+2.

Предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:

- обнаруживает утечки с высокой скоростью,

- идентифицирует утечки малого объема,

- не требует установки дополнительного оборудования,

- может быть использован при нестационарных режимах работы трубопровода.

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурная схема, иллюстрирующая предлагаемый способ обнаружения утечек, на фиг. 2-4 приведены графики, иллюстрирующие примеры реализации способа.

По трассе трубопровода (фиг. 1) установлен измеритель давления (Р) 1, данные с которого по системе телеметрии непрерывно поступают на вычислительное устройство 2.

Ниже приведены примеры конкретного выполнения предлагаемого способа.

На фиг. 2 представлены данные о замерах давления, производящихся с периодичностью 0,5 с. В момент времени t=581 (t - номер замера) происходит утечка.

Для каждого t находится значение тренда ƒ(t). Тренд ƒ(t) строится с помощью ортогональных полиномов по 20 предыдущим замерам давления. Вычисляются значения y(t). Данные о величинах y(t), 0≤t≤582 представлены на фиг. 3.

В примере для принятия решения о наличии/отсутствии утечки используется одна из частных форм реализации непараметрического метода скорейшего обнаружения разладки - метод кумулятивных сумм, решающая функция которого имеет вид d(tk+1)=I{y(tk+1)<N}, где I - индикатор, N<0 - критическое число. Значение N полагается равным -0,001.

Способ идентифицирует утечку в момент времени t=582 (фиг. 3), т.е. практически мгновенно, спустя 0,5 с после ее возникновения.

Рассмотрим другой пример - закрытие линейного крана на продуктопроводе, которое также сопровождается падением давления. Амплитуда изменения давления сопоставима с изменением давления при возникновении утечки. Замеры давления проводятся с периодичностью 0,5 с. Данные о замерах давления представлены на фиг. 4.

Для каждого t определяется тренд ƒ(t). Тренд ƒ(t) строится с помощью ортогональных полиномов по 20 предыдущим замерам давления. Вычисляются значения y(t).

Для принятия решения о наличии/отсутствии утечки используется метод кумулятивных сумм - частная форма реализации непараметрического метода скорейшего обнаружения разладки. Критическое число N полагается равным -0,001.

Моментов разладки предлагаемый способ не обнаруживает (сигнал о возникновения утечки не генерируется), т.е. ложного срабатывания при закрытии линейного крана не возникает.

Способ может быть применен в системах транспорта нефти и нефтепродуктов, а также в трубопроводных системах транспорта воды, газового конденсата, жидких химикатов и др.

Способ обнаружения утечек нефти и нефтепродуктов, включающий измерение давления по трассе трубопровода, причем по результатам замеров строят прогноз давления в момент времени следующего замера, вычисляют разности между прогнозируемым и измеренным значением давления, принимают решение о факте возникновения или отсутствия утечки по значению решающей функции непараметрического метода скорейшего обнаружения разладки.
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧЕК НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 17 items.
20.04.2014
№216.012.bc43

Способ расширения ствола скважины, компоновка инструмента для его осуществления, раздвижные гидравлические расширитель, центратор и стабилизатор

Группа изобретений относится к бурению скважин и может быть использована для их расширения, а также в процессе выполнения ремонтных работ в скважинах. Размещают в скважине компоновку инструмента, переводят ее из транспортного положения в рабочее. Расширяют участок ствола скважины методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513923
Дата охранного документа: 20.04.2014
25.08.2017
№217.015.c57d

Способ работы скважинного струйного аппарата

Изобретение относится к струйным установкам для добычи газа из скважин с низким давлением газа. Способ работы струйного аппарата заключается в том, что в скважину с низким давлением газа спускают на колонне труб сборку, включающую корпус струйного аппарата, пакер и трубопровод подвода газа из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618170
Дата охранного документа: 02.05.2017
29.12.2017
№217.015.f0ea

Кожухотрубный каталитический реактор для проведения экзотермических процессов

Изобретение относится к области технологического оборудования для осуществления газофазных каталитических процессов, которые сопровождаются выделением тепловой энергии, и может быть использовано в химической, нефтехимической, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности. Кожухотрубный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638987
Дата охранного документа: 19.12.2017
29.12.2017
№217.015.f121

Блок конверсии синтез-газа в жидкие углеводороды установки для переработки природного газа

Изобретение относится к технологическому оборудованию для получения синтетических жидких углеводородов путем каталитической конверсии синтез-газа и может быть использовано в химической, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности. Основной технологический агрегат в блоке конверсии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638853
Дата охранного документа: 18.12.2017
19.01.2018
№218.016.0805

Скважинная струйная установка для селективного испытания пластов

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для селективного испытания нефтегазовых и метаноугольных пластов. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), на которой установлены последовательно снизу вверх опора, в корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631580
Дата охранного документа: 25.09.2017
20.01.2018
№218.016.19ba

Кожухотрубный каталитический реактор

Изобретение относится к технологическому оборудованию для осуществления газофазных каталитических процессов и может быть использовано в химической, нефтехимической, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности. Кожухотрубный каталитический реактор содержит вертикальный цилиндрический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636507
Дата охранного документа: 23.11.2017
20.01.2018
№218.016.19c4

Центрифуга для разделения смеси газов

Изобретение относится к оборудованию для непрерывного разделения смесей газов с разным молекулярным весом в поле центробежных сил и касается конструкции газовой центрифуги. Центрифуга для разделения смеси газов содержит цилиндрический корпус с днищем, входным и отводным патрубками, соосно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636504
Дата охранного документа: 23.11.2017
20.01.2018
№218.016.19fe

Центрифуга для очистки газа

Изобретение относится к центробежным устройствам для очистки газа от твердых частиц и мелкодисперсных капель жидкости и может быть использовано в системах компримирования, очистки и осушки газа, применяемых в нефтяной, химической и газовой отраслях промышленности. Центрифуга для очистки газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636502
Дата охранного документа: 23.11.2017
20.01.2018
№218.016.1a7d

Устройство для ввода жидких реагентов в трубопровод

Изобретение относится к устройствам для ввода жидких реагентов в трубопровод. Устройство состоит из полого цилиндрического кожуха с двумя фланцами и боковым приливом в виде присоединительного фланца, расположенного радиально по отношению к центральной оси кожуха. Внутри кожуха соосно размещены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636356
Дата охранного документа: 22.11.2017
20.01.2018
№218.016.1b86

Устройство для паровой каталитической конверсии природного газа в синтез-газ

Изобретение относится к технологическому оборудованию для производства синтез-газа путем паровой каталитической конверсии природного газа. Устройство состоит из корпуса с горловиной, снаружи которого коаксиально размещен кожух с крышкой и с днищем в виде обечайки с фланцем для присоединения к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636726
Дата охранного документа: 27.11.2017
Showing 1-10 of 25 items.
20.04.2014
№216.012.bc43

Способ расширения ствола скважины, компоновка инструмента для его осуществления, раздвижные гидравлические расширитель, центратор и стабилизатор

Группа изобретений относится к бурению скважин и может быть использована для их расширения, а также в процессе выполнения ремонтных работ в скважинах. Размещают в скважине компоновку инструмента, переводят ее из транспортного положения в рабочее. Расширяют участок ствола скважины методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513923
Дата охранного документа: 20.04.2014
25.08.2017
№217.015.c57d

Способ работы скважинного струйного аппарата

Изобретение относится к струйным установкам для добычи газа из скважин с низким давлением газа. Способ работы струйного аппарата заключается в том, что в скважину с низким давлением газа спускают на колонне труб сборку, включающую корпус струйного аппарата, пакер и трубопровод подвода газа из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618170
Дата охранного документа: 02.05.2017
29.12.2017
№217.015.f0ea

Кожухотрубный каталитический реактор для проведения экзотермических процессов

Изобретение относится к области технологического оборудования для осуществления газофазных каталитических процессов, которые сопровождаются выделением тепловой энергии, и может быть использовано в химической, нефтехимической, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности. Кожухотрубный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638987
Дата охранного документа: 19.12.2017
29.12.2017
№217.015.f121

Блок конверсии синтез-газа в жидкие углеводороды установки для переработки природного газа

Изобретение относится к технологическому оборудованию для получения синтетических жидких углеводородов путем каталитической конверсии синтез-газа и может быть использовано в химической, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности. Основной технологический агрегат в блоке конверсии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638853
Дата охранного документа: 18.12.2017
19.01.2018
№218.016.0805

Скважинная струйная установка для селективного испытания пластов

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для селективного испытания нефтегазовых и метаноугольных пластов. Установка содержит колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), на которой установлены последовательно снизу вверх опора, в корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631580
Дата охранного документа: 25.09.2017
20.01.2018
№218.016.19ba

Кожухотрубный каталитический реактор

Изобретение относится к технологическому оборудованию для осуществления газофазных каталитических процессов и может быть использовано в химической, нефтехимической, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности. Кожухотрубный каталитический реактор содержит вертикальный цилиндрический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636507
Дата охранного документа: 23.11.2017
20.01.2018
№218.016.19c4

Центрифуга для разделения смеси газов

Изобретение относится к оборудованию для непрерывного разделения смесей газов с разным молекулярным весом в поле центробежных сил и касается конструкции газовой центрифуги. Центрифуга для разделения смеси газов содержит цилиндрический корпус с днищем, входным и отводным патрубками, соосно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636504
Дата охранного документа: 23.11.2017
20.01.2018
№218.016.19fe

Центрифуга для очистки газа

Изобретение относится к центробежным устройствам для очистки газа от твердых частиц и мелкодисперсных капель жидкости и может быть использовано в системах компримирования, очистки и осушки газа, применяемых в нефтяной, химической и газовой отраслях промышленности. Центрифуга для очистки газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636502
Дата охранного документа: 23.11.2017
20.01.2018
№218.016.1a7d

Устройство для ввода жидких реагентов в трубопровод

Изобретение относится к устройствам для ввода жидких реагентов в трубопровод. Устройство состоит из полого цилиндрического кожуха с двумя фланцами и боковым приливом в виде присоединительного фланца, расположенного радиально по отношению к центральной оси кожуха. Внутри кожуха соосно размещены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636356
Дата охранного документа: 22.11.2017
20.01.2018
№218.016.1b86

Устройство для паровой каталитической конверсии природного газа в синтез-газ

Изобретение относится к технологическому оборудованию для производства синтез-газа путем паровой каталитической конверсии природного газа. Устройство состоит из корпуса с горловиной, снаружи которого коаксиально размещен кожух с крышкой и с днищем в виде обечайки с фланцем для присоединения к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636726
Дата охранного документа: 27.11.2017
+ добавить свой РИД