​Инновационная разработка, позволяющая решать приоритетные социально-экономические задачи

Отечественные ученые, проведя исследование по приоритетному направлению «Информационные, телекоммуникационные и космические технологии, научные исследования в области естественных наук», создали и внедрили на базе АО «КазТрансОйл» (далее – КТО) уникальную систему автоматизации расчетов, планирования и оптимизации перекачки высокозастывающей и высоковязкой нефти и нефтесмесей по магистральным нефтепроводам. Инновационная разработка обеспечила КТО решение приоритетных социально-экономических задач и рост конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках.

В целях энергосбережения перекачки нефти и нефтесмесей ученые разработали цифровую технологию транспортировки нефтесмесей по нефтепроводным маршрутам КТО. Она применяется на 24 участках магистральных трубопроводов общей длиной 5 377,3 км и эксплуатируется на 35 нефтеперекачивающих станциях, 7 пунктах подогрева, 200 насос­ных агрегатах, 67 печах подогрева и другом технологическом оборудовании. Экономический эффект от внедрения составляет до 20%.

Особенность разработки в отличие от известных заключается в том, что программное обеспечение SmartTran, получая оперативные данные от СКДУ (система конт­роля и диспетчерского управления) и АСКУЭ (автоматическая система коммерческого учета электроэнергии) в режиме реального времени, определяет энергосберегающий регламент транспортировки нефти в соответствии с оптимальными условиями работы насосных агрегатов, печи подогрева и грузооборота магистрального нефтепровода.

В технологическом аспекте разработка ученых по цифровизации транс­портировки нефти обеспечивает:

1) идентификацию характеристик технологических оборудований в зависимости от их ресурса работы;

2) учет изменения гидравлических и теплообменных параметров трубопровода при перекачке нефти;

3) автоматизацию расчетов, планирования и оптимизацию технологических режимов транспортировки нефти;

4) управление работой системы «трубопровод – насосная станция» и определение энергосберегающих режимов технологических оборудований;

5) проектирование новых участков магистральных нефтепроводов и насосных агрегатов для транспортировки планируемого грузооборота по новым нефтепроводным маршрутам.

В теоретической части работы получено несколько результатов. Это математические модели и алгоритмы для моделирования транс­портировки высокозастывающей и высоковязкой нефти и нефтесмесей способом «горячей» перекачки с использованием химических реагентов (депрессорные и противотурбулент­ные присадки). Критерий оптимизации и алгоритмы динамического программирования на основе теории графов для определения энергосберегающих условий работы насосных агрегатов и печи подогрева. А также критерий оптимизации и алгоритмы определения температуры подогрева и планирования перекачки нефти магистральных нефтепроводов с несколькими нефтеперекачивающими станциями и пунктами подогрева.

В прикладной части работы на основе математической модели и алгоритмов разработано программное обеспечение (ПО) SmartTran, создана цифровая технология путем интеграции ПО SmartTran с информационными системами СКДУ и АСКУЭ КТО.

Модули ПО SmartTran совместно с СКДУ и АСКУЭ системой позволили провести адаптацию характеристик насосов и печи подогрева, уточнение шероховатости стенки трубопровода и определение теплопроводности грунта по всей трассе магистральных нефтепроводов.

Результаты экономической эффективности транспортировки нефти и нефтесмесей могут быть рекомендованы для:

– энергосберегающих режимов перекачки нефтесмесей с депрессорной присадкой;

– энергосберегающих режимов «горячей» перекачки;

– энергосберегающих режимов последовательных режимов перекачки высокозастывающих и высоковязких нефтесмесей;

– энергосберегающих режимов по нефтепроводным маршрутам КТО.

Эти подтвержденные результаты инновационной деятельности свидетельствуют о том, что данная работа и ее авторы достойны присуждения государственной премии Республики Казахстан в области науки и техники им. аль-Фараби 2019 года.