Премия ПАО «Газпром» в области науки и техники

«Однониточная газоизмерительная станция на ультразвуковых преобразователях расхода с узлом поверки на месте эксплуатации»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром трансгаз Москва» (А. В. Бабаков).

Впервые в России разработано и внедрено измерительное оборудование нового поколения для трубопроводов большого диаметра на базе ультразвуковых преобразователей расхода большого диаметра с узлом поверки на месте эксплуатации. Все оборудование изготовлено из отечественных комплектующих.

В ходе выполнения работы разработана однониточная газоизмерительная система (ГИС), в состав которой входят комплекс измерительный ультразвуковой «Вымпел-500» в бесфланцевом исполнении, монтируемый непосредственно в магистральный газопровод (МГ), комплекс измерительный ультразвуковой «Вымпел-500» с эталонным расходомером (для организации процедуры поверки (калибровки) расходомера большого диаметра), блок-бокс измерений физико-химических параметров газа.

Разработанная технология обеспечивает возможность монтажа (врезки) оборудования в существующий МГ; требует существенно меньшего количества запорно-регулирующей арматуры, фасонных и трубных изделий по сравнению с ГИС классической (многониточной) компоновки; позволяет выполнять непрерывное измерение объема транспортируемого природного газа без остановки технологического процесса для проведения технического обслуживания, ремонта и поверки расходомера DN1400; проведение поверки измерительного комплекса непосредственно на объекте без его демонтажа и сброса давления в системе; эксплуатацию ГИС в автоматическом режиме.

По теме работы получено 2 патента на изобретение.

«Разработка и внедрение уникального комплекса технико-технологических решений 4D сейсмомониторинга для оптимизации контроля за разработкой морских месторождений углеводородов на континентальном шельфе Российской Федерации»

Выдвинувшая организация — ООО «Сахалинская Энергия» (Р. Ю. Дашков).

Впервые в России разработан и внедрен уникальный комплекс технико-технологических решений 4D сейсмомониторинга как основной инструмент контроля за разработкой шельфовых месторождений углеводородов, используемый для наиболее эффективного и рационального освоения недр. 4D сейсмомониторинг является ценнейшим источником информации для процессов определения зон выработки и обводнения пласта-коллектора, проектирования скважин с большим отклонением от вертикали, контроля безопасного технического состояния околоскважинного пространства.

В ходе выполнения работы авторами разработаны:

• технико-технологические решения по проведению полевых сейсморазведочных работ для проведения 4D сейсмомониторинга, адаптированные под условия на территории Российской Федерации;
• методика обработки и комплексной интерпретации сейсморазведочных данных 4D.
• В рамках комплексной интерпретации данных разработан метод мониторинга прискважинного пространства, основанный на анализе разности 4D рассеянной компоненты сейсмических данных. Метод успешно апробирован и внедрен.

По теме работы получено два патента на изобретение.

«Разработка и внедрение методологии и экономико-математической модели стратегического планирования по Группе Газпром и отдельным видам бизнеса»

Выдвинувшая организация — ООО «НИИгазэкономика» (Н. А. Кисленко).

Авторами разработана и внедрена не имеющая отечественных и зарубежных аналогов система стратегического планирования с использованием стратегических целевых показателей (СЦП) по Группе Газпром, включая газовый, нефтяной и электроэнергетический виды бизнеса, позволяющая обеспечить взаимную интеграцию организаций Группы Газпром, достичь системных эффектов и потенциальной синергии, с учетом специфики деятельности ПАО «Газпром».

В ходе выполнения работы решены следующие задачи:

• разработана и внедрена методология стратегического планирования по Группе Газпром и отдельным видам бизнеса;
• разработана и внедрена система СЦП Группы Газпром;
• разработана единая методологическая база алгоритмов расчета прогнозных и фактических значений СЦП за счет формирования унифицированных и релевантных данных и адаптации методов оценки показателей корпоративной, финансовой отчетности ПАО «Газпром» и его дочерних организаций к расчету прогнозных значений;
• разработаны методы и принципы формирования фактических финансово-экономических показателей газового, нефтяного и электроэнергетического видов бизнеса Группы Газпром в формате консолидированного бухгалтерского баланса и отчета о совокупном доходе, позволившие обеспечить сопоставимость с показателями консолидированной финансовой отчетности ПАО «Газпром» и его дочерних организаций, подготовленных по МСФО, а также преемственность методики формирования их прогнозных значений, что обеспечило взаимосвязь стратегического планирования с системой финансовой отчетности Группы Газпром;
• создана экономико-математическая модель расчета прогнозных производственных, финансовых и экономических показателей долгосрочного развития Группы Газпром, включая СЦП, позволяющая выявлять и оценивать системные эффекты в Группе Газпром и проводить весь комплекс многовариантных расчетов долгосрочного планирования с учетом различных сценарных условий макроэкономических показателей, сроков и масштаба ввода производственных мощностей, реализации ключевых проектов Группы Газпром и контроля выполнения нормативных значений СЦП.

По теме работы получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

«Высокоэффективная технология ремонта магистральных газопроводов, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (М. Ю. Недзвецкий).

Актуальность работы обусловлена необходимостью решать задачи по обеспечению надежной и безопасной эксплуатации линейной части магистральных газопроводов (ЛЧ МГ) в условиях ограниченности ресурсов, а также оптимизации затрат на выполнение капитального ремонта ЛЧ МГ.

Высокий уровень стресс-коррозионных дефектов на ЛЧ МГ требует значительных финансовых затрат на диагностическое обследование и ремонт трубопроводов.

В целях снижения операционных затрат на закупку новых труб при ремонте ЛЧ МГ разработаны и внедрены инновационный подход, обеспечивающий в продлении ресурса труб с неглубокими стресс-коррозионными повреждениями; мероприятия по профилактике образования и развития дефектов коррозионного растрескивания под напряжением (КРН), а также достоверной дефектометрической оценке их размеров; высокоэффективная технология ремонта, позволяющая в несколько раз уменьшить объем труб, подлежащих вырезке.

Впервые в ПАО «Газпром»:

• разработана, научно обоснована и внедрена в производство принципиально новая концепция продления ресурса труб, основанная на гипотезе безопасности незначительных повреждений от КРН;
• разработана методическая основа для достоверной оценки размеров трещин КРН малых размеров с применением штатных средств неразрушающего контроля труб;
• разработано, реализовано на практике и запатентовано модифицированное битумно-полимерное защитное покрытие трассового нанесения с добавкой в состав грунтовки специального ингибитора, блокирующего развитие КРН для исключения рисков его повторного развития.

По теме работы получено 3 патента на изобретение.

«Технология обустройства и эксплуатации системы „скважина–подземный резервуар“ подземных хранилищ газа в отложениях каменной соли»

Выдвинувшая организация — ОАО «Газпром трансгаз Беларусь» (В. В. Майоров).

Актуальность работы обусловлена необходимостью совершенствования технологий обустройства и повышения эффективности, надежности, безопасности эксплуатации подземных хранилищ газа (ПХГ), созданных в отложениях каменной соли. Преимуществами данных ПХГ являются герметичность, высокая пиковая производительность, возможность их эксплуатации в мультицикличном технологическом режиме.

Разработаны и внедрены технологические решения по обустройству системы «скважина-подземный резервуар» ПХГ в отложениях каменной соли для целей хранения природного газа и дальнейшей эксплуатации с достижением максимально возможного уровня промышленной и противофонтанной безопасности. Разработанная технология превосходит зарубежные аналоги.

В ходе выполнения работы реализованы следующие технические решения:

• доукрепление конструкции скважины дублирующей эксплуатационной колонной с целью исключения контакта газовой среды с колонной, подверженной коррозионному и механическому износу в период размыва подземного резервуара за счет спуска и поэтапного цементирования в открытом стволе новой обсадной колонны с использованием гидравлического надувного пакера, спуска и цементирования новой обсадной колонны с предварительной установкой в открытом стволе опорного цементного моста, отсекающего резервуар от ствола скважины, технологии формирования цилиндрической цементной оболочки (уступа);
• технология цементирования новой обсадной колонны с предварительной установкой в открытом стволе опорного цементного моста на основе полимерных материалов;
• индивидуальный комплекс подземного оборудования «Ресурс-4», включающий в себя ниппель посадочный, пакер гидравлический, термокомпенсатор, клапан-отсекатель и якорное устройство.

По теме работы получены один белорусский и один российский патенты на изобретение.

«Разработка и широкое промышленное внедрение струйных аппаратов с вихревыми устройствами в процессах подготовки, переработки и хранения нефти и нефтепродуктов»

Выдвинувшая организация — ПАО «Газпром нефть» (А. В. Дюков).

Впервые разработана отечественная методика расчета основных гидродинамических и массообменных характеристик струйных аппаратов с вихревыми устройствами.

В ходе выполнения работы разработаны:

• теоретические основы контроля вихревых движений жидкостей для эффективного и безопасного смешивания нефти или нефтепродуктов с другими добавками (вода, вода с деэмульгатором, вода с щелочью, ингибиторы коррозии) в смесительных аппаратах с вихревыми устройствами;
• методика расчета основных гидродинамических и массообменных характеристик струйных аппаратов с вихревым эффектом;
• математическая модель, позволяющая определить рациональные параметры работы смесителя и его геометрические характеристики;
• технологические схемы применения смесительных аппаратов, использующих энергию гидравлических струй на промыслах и нефтеперерабатывающих заводах с учетом специфики работы предприятий, качества перерабатываемой нефти;
• рекомендации по составлению технического задания на изготовление смесительных аппаратов с вихревыми устройствами;
• рекомендации по разработке проектно-технических документов для изготовления смесительных аппаратов с вихревыми устройствами, работающих в поточном режиме;
• три вида струйных гидравлических смесителей (СГС) с вихревыми эффектами для подготовки, хранения и транспортировки нефти: СГС для нефти и тяжелых нефтепродуктов (для борьбы с нефтешламами), СГС для топлива (для качественного и быстрого приготовления светлых нефтепродуктов) и СГС для подготовки нефти (для обессоливания, защелачивания нефти).

По теме работы получено 15 патентов на изобретение.

«Применение инструментов Data Science для задач нефтяного инжиниринга»

Выдвинувшая организация — ПАО «Газпром нефть» (А. В. Дюков).

Впервые создан отечественный комплекс цифровых инструментов для интеллектуального анализа данных, поступающих с нефтяных скважин в режиме реального времени.

Для анализа данных высокочастотной телеметрии используется так называемый гибридный подход — комбинация машинного обучения и моделирования физических процессов (гидравлические расчеты в пласте, стволе скважины, электротехнические расчеты и т.д.). При решении одних задач методы машинного обучения лишь дополняют физические модели анализируемых процессов, для других основу составляют методы машинного обучения, а физические методы используются для предварительной верификации полученных данных.

В рамках работы созданы следующие инструменты:

• модуль по верификации и обработке промысловых данных, поступающих с месторождения в режиме реального времени. Алгоритм служит для получения качественных, валидных данных и дальнейшей их передачи в остальные модули комплексного решения. Кроме того, модуль используется для поиска неисправностей датчиков и формирования мероприятий по их устранению;
• модуль по выявлению аномалий в работе электроцентробежного насоса (ЭЦН), который позволяет проводить оперативный анализ эксплуатации периодических и постоянно действующих скважин на основе высокочастотных потоковых данных, определять скважины, функционирующие с осложнениями, и рекомендовать мероприятия по устранению проблем;
• модуль выявления внутрисменных простоев для мониторинга и контроля стабильности газлифтного и фонтанирующего фонда с возможностью определения рисков гидратообразования в различных узлах добывающей системы;
• модуль виртуальной расходометрии, формирующий модель для прогнозирования дебита скважин, оперативно оценивающий текущую суммарную добычу по месторождениям/кустам/скважинам.

Реализованные инструменты охватывают все основные способы эксплуатации нефтяных скважин (фонтанный, газлифтный, с применением ЭЦН).

По теме работы получено 7 свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ.

«Создание комплекса технических решений по устойчивому развитию промысловой инфраструктуры Большого Уренгоя на основе гибких технологических схем подготовки и транспорта углеводородов»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром добыча Уренгой» (А. Ю. Корякин).

Актуальность работы обусловлена необходимостью поддержания надежности добычи газа на месторождениях Большого Уренгоя в условиях истощения пластовой энергии и снижения ресурсных характеристик пластовых систем сеноманской газовой и валанжинских газоконденсатных залежей.

Предложенные технические решения направлены на устранение проблем, связанных с эксплуатацией запорно-регулирующей арматуры на сеноманских установках комплексной подготовки газа (УКПГ), снижением пластового давления ниже проектного значения, строительством трубопроводов для подачи товарного газа УКПГ-11В на расположенную рядом «сеноманскую» дожимную компрессорную станцию (ДКС) и вводом собственной «валанжинской» ДКС, а также зависимостью работы «валанжинских» ДКС от объектов переработки Завода по подготовке конденсата к транспорту ООО «Газпром переработка».

Впервые внедрены технические решения по оптимизации работы УКПГ с использованием высвобождающихся мощностей «сеноманских» ДКС для компримирования товарного газа «валанжинских» ДКС.

В ходе выполнения работы были решены следующие задачи:

• с участием ООО «Газпром ВНИИГАЗ» проведен анализ загрузки межпромыслового коллектора (МПК). Для решения проблемы остановки добычи газа при реконструкции ДКС было предложено осуществить совместную эксплуатацию промыслов с использованием одного из трубопроводов МПК;
• с целью минимизации объемов реконструкции промыслы объединены в группы для транспортировки низконапорного газа по новым трубопроводам и выполнено трех- и четырехступенчатое сжатие на двух промыслах;
• в качестве низконапорного трубопровода для транспортировки газа между промыслами была выбрана вторая технологическая нитка МПК. По ней газ поступает на головные УКПГ, с которых подготовленный и сжатый газ поступает в первую технологическую нитку МПК и далее на головные компрессорные станции. В качестве головных промыслов выбраны УКПГ-4, УКПГ-7 и УКПГ-12, устьевые давления на которых меньше, чем на соседних промыслах, что позволяет транспортировать газ под собственным давлением;
• выполнена реконструкция УКПГ-4, УКПГ-7, УКПГ-12 и подключающих трубопроводов к МПК для подачи газа с других промыслов-сателлитов.

По теме работы получено 3 патента на изобретения.

«Разработка метода комбинированной ультразвуковой очистки горелочных устройств»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром трансгаз Саратов» (В. В. Миронов).

Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения эффективности эксплуатации горелочных устройств, установленных в малоэмиссионных камерах сгорания на газоперекачивающих агрегатах (ГПА).

Впервые в отечественной и зарубежной практике разработан метод комбинированной ультразвуковой очистки горелочных устройств для восстановления их работоспособности и параметров до уровня паспортных данных за счет возбуждения ультразвуковых колебаний непосредственно в изделии.

В рамках работы проведены следующие мероприятия:

• выполнен анализ опыта восстановления пропускной способности горелочных устройств методом ультразвуковой очистки;
• разработан способ ультразвуковой очистки, заключающийся в удалении загрязнений путем генерации в элементах очищаемого изделия изгибных напряжений, величина которых превышает адгезионную прочность их слоя;
• экспериментально обоснована новая схема комбинированной ультразвуковой очистки отверстий и каналов в горелочных устройствах ГПА типа ГТ-750-6;
• выполнено моделирование нагружения горелочного устройства в процессе очистки, выявлен диапазон эффективных режимов процесса, обоснованы метод и техническая схема его осуществления, проведены экспериментальные исследования технологии очистки;
• обоснованы технологические режимы очистки и технические требования к автоматизированной ультразвуковой установке с активным контролем процесса по изменению расхода моющей жидкости через очищаемое горелочное устройство;
• разработан и изготовлен опытный образец установки с комплектом конструкторской документации;
• проведены испытания установки по очистке комплектов горелочных устройств, подтвердившие эффективность разработанного метода ультразвуковой очистки (увеличение коэффициента полезного действия агрегата на 6 %; приведенная концентрация соединений NOx и CO в сухих отработавших газах уменьшилась в 4,3 и 7,5 раза соответственно, что практически равнозначно показателям нового изделия).

По теме работы получен один патент на изобретение.

«Автоматизированная информационная система управления и контроля рационализаторской деятельности»

Выдвинувшая организация — ООО «Газпром добыча Астрахань» (А. В. Мельниченко).

Актуальность работы обусловлена необходимостью формирования в ПАО «Газпром» единого информационного пространства и автоматизированной системы управления для участников процесса создания рационализаторских предложений, их рассмотрения и согласования, а также внедрения и использования результатов рационализаторской деятельности в производственно-хозяйственной деятельности.

Разработанная автоматизированная информационная система управления и контроля рационализаторской деятельности (АИС РД) является комплексным автоматизированным организационным решением, позволяющим повысить уровень организационного развития инновационной деятельности в ПАО «Газпром». АИС РД соответствует требованиям СТО Газпром серии «Интеллектуальная деятельность» и обладает широкими функциональными возможностями.

АИС РД позволяет:

• обеспечить создание единой программной среды для участников рационализаторской деятельности в ПАО «Газпром»;
• сократить срок подготовки, принятия и реализации инновационных решений;
• организовать контроль показателей рационализаторской деятельности на различных уровнях управления;
• обеспечить достоверность и обоснованность формирования бюджетных показателей рационализаторской деятельности;
• создать возможность масштабирования и тиражирования инноваций в дочерних обществах.

По теме работы получены один патент на изобретение и 4 свидетельства о государственной регистрации программы на ЭВМ.