2019. — Т 11. — №4 | Страница 6

https://esj.today/issue-4-2019.html

Построение модели для прогнозирования образования газовых гидратов при трубопроводном транспорте газа

Дербичев Вячеслав Сергеевич
ФГОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет», Владивосток, Россия
Студент 1-го курса кафедры «Нефтегазовое дело и нефтехимии»
Магистрант
E-mail: slavka564@mail.ru

Мещук Александр Андреевич
ФГОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет», Владивосток, Россия
Студент 1-го курса кафедры «Нефтегазовое дело и нефтехимии»
Магистрант
E-mail: Meshchuk.aa@students.dvfu.ru

Роман Константин Сергеевич
ФГОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет», Владивосток, Россия
Студент 1-го курса кафедры «Нефтегазовое дело и нефтехимии»
Магистрант
E-mail: kpocc_god@mail.ru

Баженов Павел Александрович
ФГОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет», Владивосток, Россия
Студент 1-го курса кафедры «Нефтегазовое дело и нефтехимии»
Магистрант
E-mail: bazhenov.pa@students.dvfu.ru

Болдырев Константин Алексеевич
ФГОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет», Владивосток, Россия
Студент 1-го курса кафедры «Нефтегазовое дело и нефтехимии»
Магистрант
E-mail: boldyrev.ka@students.dvfu.ru

Дорошенко Геннадий Андреевич
ФГОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет», Владивосток, Россия
Студент 1-го курса кафедры «Нефтегазовое дело и нефтехимии»
Магистрант
E-mail: Doroshenko.gena@mail.ru

Аннотация. Нефтегазовая отрасль сталкивается с очень сложными производственными задачами, связанными с разработкой шельфовых месторождений нефти и газа. С течением времени добыча углеводородов будет отходить все дальше от берега. Поэтому, очевидно, потребуется строительство более протяженных морских трубопроводов. Возможной альтернативой для отгрузки газа с морского месторождения является транспортировка посредством танкеров. Однако, использование танкеров для отгрузки газа, подразумевает строительство мощностей по его сжижению непосредственно на морской платформе, что часто является невозможным как в силу технологических, так и экономических факторов. Одной из остро стоящих проблем при транспортировке газа по подводному трубопроводу является образование твердых отложений, преимущественно газовых гидратов. Образование газовых гидратов при наличии воды, газа, а также снижении температуры и повышении давления. Эти условия часто можно встретить как в экспортных газопроводах, так и в промысловых газопроводах, проходящих по морскому дну. В свою очередь, образование первичных агломератов газовых гидратов приводит к ускоренному образованию на их поверхности и других твердых образований, таких как воски, асфальтены, которые могут полностью перекрыть сечение газопровода. Поэтому построение моделей, которые могли бы помочь предсказать возможные место и время образования газогидратных пробок, в значительной степени может помочь инженерам отрасли в обеспечении бесперебойной и безопасной работы газопроводов. Математические модели, построенные в данной работе, могут быть использованы с этой целью. Эти модели учитывают динамическую агрегацию в водогазовых смесях с доминированием природного газа.

Ключевые слова: газовые гидраты; трубопроводный транспорт газа; морские газопроводы; моделирование термодинамических процессов; экспорт газа; переохлаждение газа; сухие газогидраты; безопасный метод транспорта; скорость гидратообразования

14.07.2019

Моделирование влияния переходных процессов на работу газопровода

Аннотация. В статье представлено исследование передачи тепла от газопровода к почве. Исследован эффект упрощения модели теплопередачи. В ходе проведенных исследований с использованием различных конфигураций разрабатываемой модели изучены устойчивые, одномерные нестационарные и двумерные нестационарные модели стенки трубы и грунта. В ходе работы были рассмотрены различные варианты решения поставленной задачи. Было произведено сравнение возможности решения задачи с помощью аналитических и численных методов. При использовании численных методов, были опробованы различные конфигурации пространственной и временной дискретизации в зависимости от цели исследования. Для одномерной модели была предложена схема концентрических колец с постоянным увеличением их толщины по мере удаления от газопровода. Для двумерной модели оптимальной была признана радиальная сетка разбиения, которая по мере удаления от трубопровода переходит в перпендикулярную. Это позволило достичь высокой точности расчета при этом сохранив баланс с временем обработки результатов моделирования. Также в ходе работы были рассмотрены различные условия входа потока в трубопровод. Исследованы эффекты быстрых изменений массового расхода газа и температуры на входе в трубопровод. Рассмотренные условия часто встречаются в трубопроводах большого диаметра, рассчитанные на экспорт газа. В таких системах часто встречаются морские и заглубленные участки вдоль трассы трубопровода. Поэтому данные исследования будут актуальны для оптимизации работы различных типов газопроводов. В работе также был произведен сравнительный анализ полученных данных с данным промышленной эксплуатации экспортного газопровода.

Ключевые слова: моделирование газопровода; переходные процессы; численные методы; временная дискретизация; пространственная дискретизация; аналитические методы; изменение температуры; изменение расхода; термостабилизация грунта; растепление грунта; тепловая изоляция газопровода

14.07.2019

Оптимизация хранения и транспортировки сжиженного природного газа на транспортном судне

Балабуха Алексей Владимирович
ФГОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет», Владивосток, Россия
Студент 1-го курса кафедры «Нефтегазовое дело и нефтехимии»
Магистрант
E-mail: dein500@mail.ru

Аннотация. В представленной работе были рассмотрены вопросы, связанные с производством, транспортировкой и хранением сжиженного природного газа (СПГ). Актуальность проведенных исследований подтверждается статистикой использования природного газа в целом и СПГ в частности. В статье рассматривается комплексное влияние газовой индустрии на климат планеты. В работе сделан акцент на учете побочных факторов таких как утечки на всех стадиях производственной цепочки природного газа. По этой причине высказывается сомнение в том, что использование природного газа имеет положительное влияние на экологию. В статье кратно освещается процесс сжижения природного газа, а также его преимущества и недостатки в вопросах хранения и транспортировки. Перспективным направлением для применения в статье называется использование СПГ в качестве топлива для автомобилей и судов. Рассматривается опыт успешных проектов по производству СПГ различных масштабов за рубежом. Были рассмотрены как крупные проекты, ориентированные на экспорт, так и предприятия малого масштаба, направленные на сбыт СПГ на внутреннем рынке с целью газификации удаленных районов. Главным акцентов в работе является вопрос транспортировки СПГ морским путем на танкерах и, следовательно, использование СПГ в качестве топлива для морских судов. Были рассмотрены основные типы двигателей, работающих как исключительно на природном газе, так и те системы, которые предусматривают использование смеси природного газа с дизельным топливом или мазутом. Были обозначены основные преимущества и недостатки таких систем. Новизна представленной работы выражена в предложении по оптимизации процесса хранения СПГ на судне. Предлагается использовать испаряющийся в ходе транспортировки метан для собственных нужд судна или производить его повторное сжижение. Рассмотрены экономические аспекты такого метода решения существующей проблемы.

Ключевые слова: транспорт СПГ; производство СПГ; микрозаводы СПГ; хранение; регазификация; повторное сжижение; топливо для судов; двутопливные двигатели; переоборудование систем судна

14.07.2019

Устройство забивной сваи в перфорированной трубе-оболочке

Ковалев Владимир Александрович
Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический
институт оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова, Москва, Россия
ОАО «НИЦ «Строительство»
Заведующий лабораторией
Кандидат технических наук
E-mail: Vladimir@olimproekt.ru

Аннотация. Забивные сваи в пробитых скважинах являются новым направлением в свайном фундаментостроении и дальнейшие исследования и разработки посвящены совершенствованию конструктивных и технологических схем устройства этих свай с целью увеличения несущей способности главным образом по их боковой поверхности преимущественно в слабых глинистых грунтах.

Рассматриваются варианты конструктивных и технологических схем устройства забивных свай в пробитых (продавленных) скважинах в различных грунтовых условиях с учетом действующих нормативных документов и выполненных ранее разработок по увеличению несущей способности набивных свай в пробитых (продавленных) скважинах.

Основные технологические операции устройства забивных свай в рассматриваемых грунтовых условиях включают: пробивку (продавливание) скважины обсадной трубой с теряемым башмаком-пробойником до несущего слоя грунта; образование в несущем слое грунта скважины (полости) путем погружения в него башмака-пробойника; установку в башмак-пробойник башмака-уширителя и формирование над ним уширенного основания из жесткого грунтового материала; заполнение обсадной трубы жестким и сыпучим грунтовым материалом; погружение снаружи обсадной трубы перфорированной трубы-оболочки; извлечение обсадной трубы и забивку (погружение) в заполненную сыпучим грунтовым материалом трубу-оболочку сборной железобетонной сваи с одновременным образованием дополнительных локальных уширений и возможных уплотненных зон грунта на участках отверстий по внешнему контуру трубы-оболочки.

Предлагаемые конструктивные и технологические схемы устройства забивных свай в пробитых (продавленных) скважинах позволяют существенно расширить область их применения по грунтовым условиям, повысить несущую способность свай по боковой поверхности и надежность возведения рассматриваемых видов фундаментов.

Ключевые слова: пробитая (продавленная) скважина; обсадная труба с теряемым башмаком-пробойником; башмак-уширитель; уширенное основание из жесткого грунтового материала; перфорированная труба-оболочка; забивная железобетонная свая

14.07.2019