Материал: Математические методы системного анализа и управления информационно-вычислительными, управляющими и сетевыми системами. Проскурин Д.К., Сысоев Д.В

ВЫПУСК № 3-4 (17-18), 2019

ISSN 2618-7167

и газовой промышленности. Вопросам ис-

ски замеряют количество поступающей из

следований и смежным вопросам посвящено

неё нефти, определяют содержание в по-

достаточно значительное число работ [1-22].

следней воды и нефтяного газа (по замерам

Нефтегазовый промысел - технологи-

подсчитывают суточный

дебит

каждой

ческий комплекс, предназначенный для до-

скважины по нефти и по газу). Затем нефть

бычи и сбора газа и нефти на месторожде-

направляется в зависимости от размеров ме-

нии, а также обработки продукции скважин

сторождения на дожимную насосную стан-

(нефти, нефтяного газа, газа, пластовой во-

цию (ДНС) или ЦПС. ДНС применяются при

ды) с целью подготовки её к дальнейшему

значительной удалённости ГЗУ от централь-

транспортированию потребителям (нефте- и

ного пункта сбора и предназначаются для

газоперерабатывающим заводам и др.). Со-

создания дополнительного напора в системе

оружения и коммуникации нефтегазового

внутри промыслового транспорта (до ЦПС).

промысла подразделяются на основные (экс-

Кроме того, здесь осуществляется первая

плуатационные нагнетательные и контроль-

ступень сепарации нефти (производится в

ные скважины, трубопроводы, насосные и

основном при давлениях 0,2-1,0 МПа, давле-

газокомпрессорные станции, установки под-

ние сепарации выбирается из расчёта бес-

готовки нефти и воды, резервуарные парки и

компрессорного транспорта газа, выделив-

др.) и вспомогательные (объекты энерго- и

шегося на ДНС, до компрессорной станции,

водоснабжения, канализации и связи, меха-

газоперерабатывающего завода или

других

нические мастерские, транспортную сеть и

потребителей), где выделяется до 90% рас-

др.). Количество нефтяных скважин зависит

творённого нефтяного газа. После ДНС ча-

в основном от размеров месторождения,

стично разгазированная нефть и газ посту-

схемы его разработки и изменяется от не-

пают на ЦПС (газ по газопроводу за счёт

скольких десятков до нескольких сотен и

давления, создаваемого в нефтегазовом се-

тысяч. На площади месторождения эксплуа-

параторе, нефть перекачивается насосами по

тационные скважины располагаются кустами

напорному нефтепроводу). В случае близко-

из 3-12 (иногда до 50-80) скважин, нагнета-

го расположения ГЗУ и ЦПС первая ступень

тельные скважины — в зависимости от вы-

сепарации нефти осуществляется на послед-

бранной системы заводнения. Фонд скважин

нем. На ЦПС располагаются также установ-

на месторождении непостоянен, его увели-

ки подготовки нефти, на которых произво-

чивают по мере разработки залежи. Началь-

дится её обезвоживание и обессоливание. На

ные дебиты эксплуатационных скважин из-

ЦПС осуществляется также

окончательное

меняются примерно от 1 до 200 т в сутки.

разгазирование нефти на концевых сепара-

Эффективность работы нефтяного промысла

ционных установках, а в некоторых нефте-

определяется главным образом выбранной

добывающих районах (Татария, Башкирия,

при обустройстве месторождения техноло-

Куйбышевская область) проводится глубокая

гической схемой внутри промыслового сбора

дегазация (стабилизация) нефти в ректифи-

продукции скважин. Применяется несколько

кационных колоннах. На нефтяном промыс-

схем, характеризующихся полной гермети-

ле осуществляется также контроль за разра-

зацией процесса сбора нефти от каждой

боткой нефтяного месторождения, проводят-

скважины до промыслового пункта сбора

ся мероприятия по повышению нефтеотдачи

продукции всех скважин, т.н. центрального

пластов и др.

пункта сбора нефти и газа (ЦПС), что сводит

Современный нефтяной промысел ха-

к минимуму потери продукции и исключает

рактеризуется высоким уровнем автоматиза-

загрязнение окружающей среды.

ции и телемеханизации, позволяющий осу-

Продукция скважин по трубопроводу

ществлять контроль и управление режимами

поступает на групповую замерную установку

эксплуатации нефтяных скважин, систем

(ГЗУ), где по каждой скважине периодиче-

сбора и подготовки нефти, газокомпрессор-

ными, нефтяными и водонасосными станци-

свод правил «Склады нефти и нефтепродук-

ями. Свыше 80% нефти добывается на ком-

тов. Требования пожарной безопасности» от

плексных автоматизированных промыслах.

2013 года не распространяется на объекты

Основные требования к

объектам

специального негражданского назначения,

нефтяной и газовой промышленности указа-

подземные (в непроницаемых для нефтепро-

ны в «Техническом регламенте о требовани-

дуктов горных породах) и ледогрунтовые

ях пожарной безопасности». В данном ре-

нефтехранилища (рис.1), складов синтетиче-

гламенте отмечено, что на объектах нефтя-

ских жирозаменителей, сжиженных углево-

ной промышленности оборудуют принуди-

дородных газов и др.

тельную вентиляцию из негорючих материа-

Для складов с нефтепродуктами рас-

лов, а в нерабочее время ее заменяет есте-

сматривают несколько причин возникнове-

ственная система. Все взрывоопасные зоны

ния пожаров:

обозначают пожарными знаками, как и места

1.

выбросы газов;

для курения на территории предприятий. Все

2.

аэрозольные утечки;

предметы в лабораториях, на путях эвакуа-

3.

проливы.

ции нельзя делать из пожароопасных мате-

риалов. К работам и обслуживанию на пред-

приятиях этого комплекса допускаются лю-

ди, прошедшие обучение по пожарно-

техническому минимуму. За каждым участ-

ком объекта закрепляют руководителя, и он

несет ответственность за исполнение необ-

ходимых требований по пожарной безопас-

ности. Регулярно проводят анализ воздуха в

производственных помещениях всех объек-

тов нефтегазового комплекса.

Для зданий и сооружений таких пред-

приятий предусмотрены отдельные таблицы

Рис. 1. Нефтехранилища

с размерами пожарных разрывов в приложе-

ниях к техническому регламенту.

Проекти-

Нефтехранилища делят на категории в

рование предприятий предполагает отсут-

зависимости от максимального размера ре-

ствие трубопроводов под административны-

зервуара и общей вместимости склада. При

ми зданиями. На территорию объектов за-

расчете последнего показателя учитывается

прещен въезд любого транспорта без средств

и номинальный объем присутствующей на

огнетушения и пропусков.

территории нефтехранилища тары.

Иногда

Для безопасного функционирования

допускается уменьшение расстояния, напри-

таких предприятий важно соблюдать прави-

мер, при соседстве с лесопарками, участками

ла из смежных с пожарной безопасностью

торфа, если учтены нюансы. Эти требования

отраслей. Большое значение имеют «Прави-

пожарной безопасности относятся

к гене-

ла безопасности в нефтяной и газовой про-

ральным планам нефтехранилищ и складов.

мышленности» от 2013

года,

«Правила

Вокруг территории нефтехранилищ и скла-

устройства электроустановок» в 6-м издании

дов устанавливают ограждения из продувае-

от 1998 года. Благодаря

своевременному

мых материалов.

Здания, относящиеся к

контролю по всем правилам состояния уста-

этим нефтехранилищам, должны быть I, II,

новок, трубопроводов и оборудования с по-

III либо IV степени огнестойкости. Склады

мощью технических экспертиз можно избе-

нефтехранилища

(резервуарные

парки),

жать утечек нефтепродукта.

находящиеся по уровню выше населенных

Для складов и хранилищ

действует

пунктов, дорог или у берегов рек, требуют

ВЫПУСК № 3-4 (17-18), 2019

ISSN 2618-7167

дополнительных мер по обеспечению по-

над землей. Резервуары выбирают в соответ-

жарной безопасности. Резервуары с нефте-

ствии с ГОСТом. По объемам и близости к

продуктами бывают горизонтальными и вер-

рекам или городским постройкам причисля-

тикальными. Располагают их под, а также

ют к одному из трех классов опасности.

Рис. 2. Резервуары для нефтепродуктов

Резервуары с нефтепродуктами бывают

ствие обвалов, при условии хранения нефти

горизонтальными и вертикальными (рис.2).

или мазута.

Располагают их под землей, а также над зем-

Резервуарные парки оборудуют систе-

лей. Резервуары выбирают в соответствии с

мами пенного пожаротушения, сигнализи-

ГОСТом. По объемам и близости к рекам

рующими устройствами и средствами пер-

или городским постройкам причисляют к

вичного пожаротушения. Исправность всех

одному из трех классов опасности.

элементов, узлов, установок регулярно про-

На каждом резервуаре нефтехранилища

веряют, чтобы они были пригодны для ис-

делают надпись «Огнеопасно» и указывают

пользования в любой момент. Склады и

характеристики. Если территория объекта

нефтехранилища обеспечивают пожарной

находится под охраной и оснащено плаката-

охраной. Для персонала разрабатывают ин-

ми, то предупреждение не нужно. Резервуа-

струкции по пожарной безопасности, обо-

ры могут быть с понтонами или плавающи-

значают места размещения средств первич-

ми крышками. Такая конструкция емкостей

ного пожаротушения. Резервуары без нефте-

позволяет уменьшить пожарную опасность и

продуктов чистят перед регламентными ра-

испарения легковоспламеняющихся продук-

ботами, проверкой швов методами неразру-

тов.

шающего контроля, ремонтом. Для этого

В своде правил размещены таблицы с

разработаны официальные инструкции по-

пожарными расстояниями между резервуа-

жарной безопасности, как и для сварочных и

рами внутри парка и другими зданиями, со-

остальных огневых работ на территории ре-

оружениями, путепроводами, объектами.

зервуарного парка.

Вокруг наземных резервуаров делают земля-

Правила

пожарной

безопасности при

ные обвалы. Они должны быть больше

эксплуатации

предприятий нефтепродукто-

на 0,2 м, чем предполагаемый разлив нефте-

обеспечения предполагают соблюдение про-

продукта. Для подземных допустимо отсут-

тивопожарных

норм на

автозаправочных

станциях и подобных им объектах. Сейчас на

вочных островков различных размеров.

автозаправочные

станции,

нефтебазы,

В заключение отметим, что различные

наливные пункты распространяются требо-

техногенные производства [2, 3, 11, 12], ока-

вания из «Правил противопожарного режима

зывающие

существенное

неблагоприятные

в Российской Федерации».

воздействия на атмосферу населенных пунк-

На станциях нельзя заправлять транс-

тов и городов. При выполнении работы ис-

порт с работающим двигателем, а мотоцик-

пользовались научные подходы, изложенные

лы, мопеды заглушают за 15 м до заправоч-

в работах [1, 4-10, 13]. В работах [14-22] рас-

ного островка. Допускается нахождение пас-

сматриваются различные гидравлические си-

сажиров в легковом автомобиле, а в осталь-

стемы, для которых актуальны задачи техно-

ных случаях люди должны покинуть салон.

сферной безопасности. В основе решения со-

Между транспортом в очереди к заправке

временных научных задач лежат информаци-

должно быть расстояние не менее 1 м, при

онные технологии [1, 22]. Применение науч-

этом должно остаться место для отъезда или

ной аналогии [1-25] при решении поставлен-

маневра автомобиля. Запрещено заправлять

ных задач позволит найти более эффективное

машины, когда автоцистерна сливает топли-

решение.

во в резервуар. Если нет специального кла-

Библиографический список

пана, то в этот момент на территории и в по-

1. Казьмина, И.Г. Создание экологиче-

мещение заправочной станции

не должны

ского ВЕБ-атласа воронежской области на

находиться люди

кроме обслуживающего

основе

ГИС-технологий

/ И.Г. Казьмина,

персонала. Аналогичные требования к дей-

Н.В. Мозговой,

Л.Т. Рязанцева //

Вопросы

ствиям персонала заправочной станции при

современной науки и практики. Университет

возникновении пожара. После обнаружения

им. В.И. Вернадского. - 2013. - № 3 (47). - С.

возгораний отключают электропитание, за

76-84.

исключением противопожарных систем за-

2. Терещенко, М.А. Эксперименталь-

правочной станции (тушение и сигнализа-

ное исследование парогенератора на основе

ция), сообщают пожарной охране об инци-

пульсирующего горения и оценка его эколо-

денте, и немедленно приступают к ликвида-

гичности / М.А. Терещенко, В.И. Быченок,

Н.В. Мозговой // Теплоэнергетика. - 2009. -

ции с помощью первичных средств пожаро-

№ 6. - С. 69-72.

тушения.

3.

Мозговой, Н.В. Влияние процессов

Пролитые в

небольшом

количестве

пульсации

в камере

сгорания

аппаратов

нефтепродукты посыпают песком и удаляют

пульсирующего горения на выход окислов

в специальный ящик вместе с промасленны-

азота / Н.В. Мозговой, М.А. Терещенко //

ми материалами (ветошь, одежда). Содер-

Вестник

Воронежского

государственного

жимое в конце дня вывозят за пределы за-

технического университета. - 2008. - Т. 4. -

правочных станций. Утечку нефтепродуктов

№ 7. - С. 73-76.

из автоцистерны ликвидируют пенным огне-

4.

Звягинцева, А.В.

Прогнозирование

опасных

метеорологических явлений

при

тушителем до того, как весь объем не со-

определении характера и масштабов стихий-

льется в аварийный люк.

ных бедствий / А.В. Звягинцева, Ю.П. Соко-

На заправочных станциях

запрещено

лова, И.П. Расторгуев. ГОУ ВПО "Воронеж-

курение, использование открытого пламени,

ский гос. технический ун-т". Воронеж, 2009.

въезд автотранспорта без искрогасителей.

5. Звягинцева, А.В. Влияние бора на

Нельзя использовать технику для заправки,

наводороживание никелевых пленок / А.В.

которая не предназначена для перевозки, за-

Звягинцева

//

Международный

научный

правки нефтепродуктов. В указанных выше

журнал Альтернативная энергетика и эколо-

правилах пожарной безопасности есть тре-

гия. - 2006. - № 5 (37). - С. 85-86.

6. Zvyagintseva, A.V. Hydrogen permea-

бования по оснащению огнетушителями и

bility of

nanostructured

materials

based

on

другими первичными средствами для запра-

nickel, synthesized by electrochemical method.

ВЫПУСК № 3-4 (17-18), 2019

ISSN 2618-7167

В сборнике: Proceedings of the 2017 IEEE 7th

структурного резервирования для функцио-

International

Conference

on

Nanomaterials:

нирующих систем теплоснабжения / С.А.

Applications and Properties, NAP 2017 7. -

Сазонова // Вестник Воронежского институ-

2017. - С. 02NTF41.

та высоких технологий. - 2008. - № 3. - С.

7. Богданович, Е.Н. Технология вос-

082-086.

становления системы сопряжения вал-

16. Сазонова,

С.А.

Моделирование

подшипник / Е.Н. Богданович, А.В. Звягин-

нагруженного резерва при авариях гидрав-

цева, Ю.Н. Шалимов // Технология машино-

лических систем / С.А. Сазонова // Модели-

строения. - 2010. - № 4. - С. 32-38.

рование, оптимизация и информационные

8. Звягинцева, А.В. Определение водо-

технологии. 2015. - № 4 (11). - С. 7.

родной емкости структурных дефектов / А.В.

17. Сазонова, С.А. Применение деком-

Звягинцева

//

Международный

научный

позиционного

метода при

моделировании

журнал Альтернативная энергетика и эколо-

потокораспределения в гидравлических си-

гия. - 2015. - № 21 (185). - С. 145-149.

стемах / С.А. Сазонова // Моделирование,

9. Звягинцева,

А.В.

Особенности

оптимизация и информационные техноло-

электpохимического обpазования NI-B- по-

гии. - 2015. - № 4 (11). - С. 14.

кpытий / А.В. Звягинцева, Ю.Н. Шалимов //

18. Колодяжный, С.А. Решение задачи

Технология машиностроения. - 2008. - № 3. -

статического оценивания систем газоснаб-

С. 27-34.

жения / С.А. Колодяжный, Е.А. Сушко, С.А.

10. Звягинцева, А.В. Определение во-

Сазонова, А.А. Седаев // Научный вестник

дородной емкости структурных дефектов /

Воронежского

государственного архитек-

А.В. Звягинцева // Международный научный

турно-строительного университета. Строи-

журнал Альтернативная энергетика и эколо-

тельство и архитектура. - 2013. - № 4 (32). -

гия. 2015. - № 21 (185). - С. 145-149.

С. 25-33.

11. Звягинцева, А.В. Анализ техноген-

19. Сазонова, С.А. Статическое оцени-

ного загрязнения природной среды / А.В.

вание состояния систем теплоснабжения в

Звягинцева, В.И. Федянин, К.В. Чекашов //

условиях информационной

неопределенно-

Технология

гражданской

безопасности.

сти / С.А. Сазонова // В сборнике: Модели-

Научно-технический вестник МЧС России. -

рование систем и информационные техноло-

2006. - № 2(8). -С. 96-98.

гии сборник научных трудов. Составители:

12. Звягинцева, А.В. Мониторинг сти-

И. Я. Львович, Ю. С. Сербулов. Москва,

хийных бедствий конвективного происхож-

2005. - С. 128-132.

дения по данным дистанционного зондиро-

20. Квасов, И.С. Энергетическое экви-

вания с метеорологических космических ап-

валентирование больших

гидравлических

паратов: монография / А.В. Звягинцева, А.Н.

систем жизнеобеспечения городов / И.С.

Неижмак, И.П. Расторгуев. Воронеж:

Квасов, М.Я. Панов, В.И. Щербаков, С.А.

ФГБОУ ВПО

«Воронежский государствен-

Сазонова // Известия высших учебных заве-

ный технический университет», 2013. -162 с.

дений. Строительство. - 2001. - № 4 (508). -

13. Звягинцева, А.В. Прогнозирование

С. 85-90.

опасных метеорологических явлений в опре-

21. Сазонова, С.А. Решение задачи

делении характера и масштабов стихийных

статического оценивания систем теплоснаб-

бедствий» под общ. ред. И.П. Расторгуева:

жения / С.А. Сазонова // Вестник Воронеж-

монография / А.В. Звягинцева, И.П. Растор-

ского государственного технического уни-

гуев, Ю.П. Соколова. Воронеж: ГОУВПО

верситета. 2011. - Т. 7. - № 5. - С. 43-46.

«ВГТУ», 2009, - 247 с.

22. Сазонова, С.А. Информационная

14. Сазонова, С.А. Особенности фор-

система проверки двух альтернативной ги-

мулировки

прикладных

задач управления

потезы при диагностике утечек и обеспече-

функционированием

системами

теплоснаб-

нии безопасности

систем

газоснабжения /

жения / С.А. Сазонова // Моделирование си-

С.А. Сазонова // Вестник Воронежского ин-

стем и процессов. - 2018. - Т. 11. № 3. - С. 80-

ститута высоких технологий. - 2015. - № 14. -

88.

С. 56-59.

15. Сазонова, С.А. Разработка модели