Электротермическая система обеспечения тепловых режимов оборудования нефтяных месторождений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Кондратьев, Эдуард Юрьевич

• Кондратьев, Эдуард Юрьевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Кондратьев, Эдуард Юрьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Методы, системы и устройства теплового воздействия на объекты нефтегазовой отрасли

1.1 Методы и устройства подавления аномальной вязкости нефти

1.2 Патентные исследования

1.3 Особенности функционирования объектов нефтегазовой отрасли

в условиях ограниченного электроснабжения

1.4 Классификация объектов по зонам и видам

1.5 Определение энергетической эффективности способов воздействия электротермических систем

1.6 Выводы по главе 1 и постановка задач исследования

Глава 2 Разработка технических решений индукционных нагревательных систем для объектов нефтегазовой отрасли

2.1 Концептуальная проработка технических решений индукционной нагревательной системы

2.2 Разработанные способы и индукционные нагревательные

системы

2.3 Разработка рекомендаций по монтажу и наладке разработанных индукционных нагревательных систем

2.4 Выводы по главе 2

Глава 3 Компьютерно-имитационное моделирование индукционной нагревательной системы и ее отдельных узлов

3.1 Моделирование работы индукционной нагревательной системы с гибридным индуктором в программе МайаЬ 5.0

3.2 Моделирование электромагнитных и тепловых процессов гибридного индуктора в программе Е1сШ 6.0

3.3 Моделирование электромагнитных и тепловых процессов в программе Сот^ъо1 Multiphysics 4.4

3.4 Разработка алгоритма проектирования индукционных нагревательных систем нефтепроводов

3.5 Выводы по главе 3

Глава 4 Стендовые и лабораторные исследования и экспериментальное подтверждение адекватности разработанных моделей

4.1 Расчет параметров гибридного индуктора в программе MathCAD

15

4.2 Создание лабораторного испытательного стенда и исследование режимов работы индукционной нагревательной системы

4.3 Внедрение результатов диссертационной работы

4.4 Технико-экономическое обоснование эффективности внедрения индукционной нагревательной системы по объектам нагрева НГДУ

4.5 Выводы по главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное). Термограммы при различных значениях температуры жидкости на забое и температуры ступени

подогрева

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (информационное). Технические характеристики

тепловизора Flir i60

ПРИЛОЖЕНИЕ В (обязательное). Акты внедрения результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электротермическая система обеспечения тепловых режимов оборудования нефтяных месторождений»

ВВЕДЕНИЕ

Повышение энергоэффективности процесса перекачки вязкой и высоковязкой нефти при её добыче и транспортировке достигается снижением вязкости нефти, поскольку при этом обеспечивается уменьшение нагрузки на насосы и их приводы. Практически все существующие методы снижения вязкости нефти основаны на тепловом воздействии, которое реализуется с помощью различных нагревательных систем.

Наиболее эффективными и безопасными нагревательными системами в этом случае являются электротермические системы. К ним относятся кабельные нагревательные системы, индукционно-резистивные системы skin-systems для попутного поддержания температуры, а также индукционные нагревательные системы (ИНС), работающие на промышленной и среднеповышенной частотах.

Преимуществами применения таких систем являются возможность локального и попутного нагрева, простота монтажа и эксплуатации, высокие энергетические характеристики.

К электротермическим системам предъявляются следующие требования:

- обеспечение двух режимов: поддержания температуры и аварийного разогрева и, следовательно, широкий диапазон регулирования мощности нагревательной системы;

- обеспечение автоматизации и реализация малолюдных технологий;

- обеспечение теплового режима при ограничении электроснабжения.

Применяемые в промышленности индукционные нагревательные системы

представляют собой индуктор и источник питания со звеном повышенной частоты. Изменяя частоту коммутаций, можно регулировать мощность ИНС, а, следовательно, температуру и объем перекачиваемой жидкости. ИНС позволяет реализовать следующие основные способы нагрева трубопроводов: локальный, попутный, локально-попутный, локально-ступенчатый. Наиболее эффективным с точки зрения надежности, простоты монтажа, энергетических показателей является способ локально-ступенчатого нагрева, заключающийся в нескольких

интенсивных подогревах вязкой текучей среды на коротких участках трубопровода.

Последние годы индукционные системы нагрева текучих сред внедряются в нефтяную промышленность, но остается множество нерешенных вопросов и задач. Используемые на объектах нефтегазового комплекса системы индукционного нагрева работают на промышленной частоте, что значительно снижает энергоэффективность и КПД системы, а также снижает управляемость процессом нагрева. Отсутствуют системы индукционного нагрева, учитывающие особенности свойств нагреваемых текучих сред в объектах сложной геометрии большой протяженности (более 100 м). Отсутствуют инженерные методики расчета индукционных нагревательных систем (ИНС) для нефтепроводов.

Следовательно, актуальной становится задача создания электротермической системы обеспечения тепловых режимов оборудования нефтяных месторождений с широким диапазоном регулирования мощности, позволяющей реализовать режимы поддержания рабочих температур и аварийного разогрева наземного и скважинного оборудования объектов нефтяных месторождений в районах Крайнего Севера, а также при добыче нефти высокой вязкости, в условиях ограничения электроснабжения.

Степень разработанности темы исследования. Традиционно индукционный нагрев применяется для бесконтактной плавки, пайки, сварки, термообработки и закалки металлов. Значительный вклад в решение теоретических и практических задач в данной области внесли такие выдающиеся ученые как В. П. Вологодин, Л. Р. Нейман, В. Б. Демидович, К. З. Шепеляковский, Я. С. Вишневецкий, Н. И. Вишневецкий, М. А. Федин, М. Л. Струпинский, А. Б. Кувалдин, Н. Н. Хренков и другие.

В сравнении с традиционным индукционным нагревом, исследованию и решению задач в области индукционного нагрева текучих сред уделяется недостаточно внимания. Научными исследованиями и решением практических задач в данном направлении активно занимаются ученые А. Н. Данилушкин, А. М. Батищев, Д. А. Зинатуллин, М. Л. Струпинский, Н. Н. Хренков, С. К. Земан,

С. Г. Конесев, В. И. Мельников, И. А. Макулов, Ю. А. Никитин, П. А. Хлюпин и другие.

Разработкой и промышленным производством систем индукционного нагрева текучих сред на территории Российской Федерации и стран ближнего зарубежья занимаются такие предприятия как ООО «Газ-проект инжиниринг», г. Уфа, ФГУП «НКТБ «Вихрь», г. Уфа, ООО «Завод индукционных электрических нагревателей», г. Москва, компания «Специальные системы и технологии», г. Мытищи, ЗАО «Завод Сибирского Технологического Машиностроения», г. Новосибирск и др.

Цель и задачи. Целью работы является создание и исследование электротермической системы на основе индукционных технологий, обеспечивающей режимы компенсации теплопотерь и аварийного разогрева промыслового оборудования нефтяного месторождения в условиях ограниченного электроснабжения.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1. Аналитический обзор и патентные исследования методов, систем и устройств теплового воздействия на объекты нефтегазовой отрасли.

2. Разработка новых способов и технических решений электротермических установок и систем на основе индукционных энергосберегающих технологий для объектов нефтегазовой отрасли (НГО) и исследование режимов их работы.

3. Создание инженерных методик расчета и алгоритмов проектирования разработанных индукционных нагревательных систем.

4. Разработка компьютерных моделей ИНС и исследование на их основе режимов работы ИНС.

5. Экспериментальное подтверждение результатов теоретических исследований, адекватности разработанных моделей, практическая реализация ИНС и внедрение разработанных способов и устройств.

Научная новизна

1 Предложены новые способы теплового воздействия на объекты НГО: способ ликвидации отложений и предотвращения их образования в нефтяной скважине (патент РФ № 2569102), способ электротермического воздействия на протяженные трубопроводы (патент РФ № 2584137).

2 Разработаны индукционные нагревательные системы (ИНС) для добычи и трубопроводного транспорта с учетом специфики добычи и перекачки высоковязкой нефти в условиях Заполярного НГКМ. Новые схемотехнические решения систем термического воздействия и их источников питания получили патентную защиту РФ (патент РФ на изобретения №2517137).

3 На основе созданных компьютерных и имитационных моделей показана эффективность использования гибридного индуктора в качестве источника нагрева и обоснована энергетическая эффективность локально-попутного способа нагрева объектов. Установлено, что максимальная мощность достигается при частоте свободных колебаний, как для системы, так и для отдельных гибридных индукторов. Определено, что работа гибридного индуктора в резонансном режиме обеспечивает коэффициент мощности выше 0,9, и он выступает в роли компенсатора реактивной мощности.

Практическая значимость работы

1 Разработанные новые схемотехнические решения ИНС и их источников питания обеспечивают режимы компенсации теплопотерь и аварийного разогрева промыслового оборудования нефтяного месторождения в условиях ограниченного электроснабжения.

2 Разработаны инженерные методики расчета и алгоритмы проектирования разработанных ИНС, учитывающие особенности геометрии, технологических процессов функционирования объектов НГО.

3 Разработаны рекомендации по монтажу и наладке спроектированных

ИНС.

4 Предложенные способы электротермического воздействия на объекты НГО (протяженные трубопроводы, скважины и резервуары), реализуют локальный, попутный, локально-попутный, локально-ступенчатый нагрев.

5 Разработанный способ монтажа протяженного индуктора (патент РФ № 2496281), позволяет сократить время монтажа в 3-4 раза, а также осуществлять вырезки и врезки трубопроводов, без демонтажа и повреждения кабеля -индуктора.

Практическая ценность результатов работы подтверждается актами внедрения результатов на объектах нефтегазовой отрасли в компании ООО «Газпром добыча Ямбург» и производственных компаниях Башкортостана.

Методология и методы исследования. Поставленные задачи решались аналитическими методами исследования магнитного и электрического полей, применялись методы теории дифференциального и интегрального исчисления, аналитические и численные методы анализа, компьютерного моделирования с использованием пакета Matlab, компьютерного моделирования тепловых полей методом конечных элементов (КЭ) в пакете Ansys, с использованием пакета Fluent для создания различных режимов течения, компьютерного моделирования магнитных и тепловых полей в пакете Elcut.

Положения, выносимые на защиту:

1 Способ электротермического воздействия на протяженные трубопроводе и индукционная нагревательная система на основе многофункционального интегрированного электромагнитного компонента для теплового воздействия на взрывоопасные вязкие текучие среды при их транспортировке по промысловым и магистральным нефтепроводам.

2 Новые технические решения индукционных нагревательных систем и результаты исследования функционирования гибридного индуктора в составе источника вторичного электропитания ИНС.

3 Алгоритм проектирования и инженерная методика расчета ИНС и их источников электропитания, учитывающие особенности геометрии, технологических процессов функционирования объектов НГО.

4 Результаты исследования ИНС на основе разработанных компьютерных моделей.

Степень достоверности и апробация работы. Результаты исследований внедрены и используются на объектах нефтяной и газовой промышленности компанией ООО «Газпром добыча Ямбург», промышленными предприятиями -

000 НИЦ «Энергодиагностика», ЗАО «Уфа-Авиагаз». Результаты исследований используются в учебном процессе в УГНТУ для бакалавров направления подготовки 140400 «Электроэнергетика и электротехника».

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных и всероссийских научно-технических конференциях:

1 Международной (IV Всероссийской) научно-технической конференции «Электропривод, электротехнологии и электрооборудование предприятий», г. Уфа, 2013 г., на заочной электронной конференции «Электротехнологии и силовая преобразовательная техника», РАЕ, 2013 г, на международной научно-практической конференции «Проблемы современных интеграционных процессов и пути их решения», г. Киров, 2016 г., на III Международной (VI Всероссийской) научно-технической конференции «Электропривод, электротехнологии и электрооборудование предприятий», г. Уфа, 2017 г., на XII Международной научно-технической конференции «Завалишинские чтения», г. Санкт-Петербург, 2017, на XI Международной IEEE научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин», г. Омск, 2017 г.

Публикации. Список публикаций по теме диссертации включает 18 научных трудов, в том числе 8 статей, из них 6, в изданиях, индексируемых базами Scopus и Web of Science, и по перечню ВАК, 6 патентов РФ на изобретения и полезные модели, 4 материала конференций

В выполненных в соавторстве работах соискателем лично получены следующие результаты:

- в работах [14,20,64] проведен анализ существующих электрофизических методов регулирования реологических свойств вязких и высоковязких нефтей и современных технологий добычи высоковязких нефтей;

- в работе [81] выполнена оценка эффективности систем локального, попутного, локально-попутного и локально-ступенчатого нагрева;

- в работе [95,96] выполнено исследование эффективности нагрева с помощью одиночных индукторов в проводном и ленточном исполнении;

- в работах [61,66,70,86,105] предложены электротермические системы теплового воздействия на скважинное и промысловое оборудование;

- в работе [106] проведены экспериментальные исследования влияния ИНС на основе компонента на сеть и качество электрической энергии и произведена оценка энергетических характеристик ИНС на гибридном индукторе;

- в патенте [87] предложено использование одновиткового индуктора;

- в патентах [57,58,85] предложены способы электротермического воздействия на протяженные трубопроводы, скважины и резервуары.

- в патенте [91] предложен вариант монтажа индуктора на элементы трубопровода.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, библиографического списка, состоящего из 106 наименований. Работа изложена на 183 страницах машинописного текста, включая 124 рисунка, 30 таблиц, 3 приложения.

ГЛАВА 1 МЕТОДЫ, СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБЪЕКТЫ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ

1.1 Методы и устройства подавления аномальной вязкости нефти

Основные мировые запасы сосредоточены в месторождениях тяжелой (вязкой) и битуминозной нефти [1, 2, 3]. Процентное соотношение мировых запасов высоковязких нефти представлено на рисунке 1.1.

■ Канада

■ Венесуэла

■ России

■ Мексика, США, Кувейт, Китай и др.

Рисунок 1.1- Процентное соотношение остаточных запасов высоковязких нефтей

Нефти с высокой и сверхвысокой вязкостью обладают сложными реологическими свойствами непосредственно в месторождении, что сказывается на технологии добычи подобных жидкостей [4]. Такие нефти требуют улучшения реологических характеристик непосредственно перед началом разработки месторождения [5, 6, 7].

При разработке месторождений с вязкими углеводородами для увеличения нефтеотдачи пласта на месторождениях применяются различные методы, к которым можно отнести парагравитационный дренаж (SAGD - Steam Assisted Gravity Drainage), технологию выпаривания с помощью теплового затопления (Submerged Thermal Vaporizing Technology), термическое разложение при дренаже (TADD - Thermal Assisted Dissolver Drainage), газлифт (Gas lift), газовую инжекцию (Gas injection), закачку в пласт полимерной жидкости {Polymer fluid method), метод пластового горения (In-situ combustion) [8, 9, 10, 11]. В университете Реджина провинция Саскачеван Канада проводятся активные исследования по разработке и внедрению метода увеличения нефтеотдачи на месторождениях с высоковязкой нефтью методом обработки призабойной зоны

пласта раствором двуокиси углерода с водой (SACW - Solvent Assisted С02 Process + Water) [12].

На рисунке 1.2 приведены методы увеличения нефтеотдачи пласта применяемые на территории Канады, Венесуэлы и других стран, обладающих месторождениями вязкой, высоковязкой и битуминозной нефти, а также нефтяных сланцев и битуминозных песков [4, 13, 14].

Рисунок 1.2- Методы увеличения нефтеотдачи пласта

Большое количество научно-исследовательских институтов в мире занимаются исследованиями технологий разработки месторождений с высоковязкой нефтью. Из мировых исследовательских центров можно привести: Alberta Research Council, C-FER, Saskatchewan Research Council, University of Alberta, University of Calgary (Канада), Institut Français du Petrole (Франция), (Канада), Stanford University, University of Texas, Texas A & M, University of Houston (США) [15].

В России исследованиями проблем разработки месторождений с высоковязкой нефтью занимаются различные научно-исследовательские институты и университеты. К основным центрам относятся «Институт проблем нефти и газа. Российская академия наук» (г. Москва), «Западно-Сибирский институт проблем геологии нефти и газа» (г. Тюмень), ОАО «Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности» (г. Тюмень), а также ведущие нефтяные ВУЗы РФ и крупные нефтяные компании [16]. Более чем 20-ти

летний опыт по разработке месторождений высоковязкой нефти имеет нефтяная компания ОАО «Татнефть». Первые опытные разработки по освоению месторождений с высоковязкими нефтями начались в конце 80-х годов ХХ века.

Продукты переработки высоковязкой нефти в процентном соотношении перечислены на рисунке 1.3.

■ Смазочные масла

■ Полярные компоненты

■ Лак

■ Мастика

■ Битум дорожный

■ Битум строительный

■ ДТ арктическое

■ Металлы

■ Сульфоны

■ Сульфоксиды

■ Сера Мягчитель

Рисунок 1.3 - Продукты переработки высоковязкой нефти

Асфальтены действуют на кристаллизацию парафинов точно также, как химические присадки поверхностного действия, а смолы - депрессаторы объемного действия [17, 18]. Температура застывания вязкой нефти зависит как от соотношения трех этих составляющих, так и от температуры нагрева, и от предыстории нагрева [19]. При нагреве можно оказать как положительное влияние на реологические свойства нефти, так и ухудшить их [20]. Несоответствие хотя бы одного из факторов может привести к тому, что реологические свойства могут ухудшиться [21].

При разработке месторождений с высоковязкой нефтью трудности также вызывает неоднородность коллекторов, которая также может стать причиной снижения продуктивности месторождения. В этом случае в дополнении к электрофизическим методам воздействия на пласт могут прибавляться биологическое и химическое воздействие [22].

На территории Российской Федерации применяются различные методы, способствующие увеличению нефтеотдачи месторождений с высоковязкой нефтью. В процессе анализа было установлено отсутствие нормативной

1,0%

классификации методов и их объединение в группы условно. Ниже приведен один из вариантов классификации методов увеличения нефтеотдачи (МУН) месторождений высоковязкой нефти (рисунок 1.4) [23, 24].

Как видно из рисунка 1.4, применяемые МУН в России ничем не отличаются от мировых методов воздействия (рисунок 1.3) [25 - 29].

Методы подавления аномалий вязкости нефти

Методы депр ее сиру ю щего воздействия

Методы воздействия на пласт

Методы воздействия на ПЗП

Тепловые

Физико-химические

Газовые

Волновые

Методы, обеспечивающие создание в пласте зв давления

_I

Методы воздействия на ПЗП

Методы воздействия на пласт

Тепловые

Физико-химические

Физические

Физико-химические

Комплексные методы I —

Методы воздействия на пласт

Методы воздействия на ПЗП

Гидродинами ческие

Физико-химические

Водоизолялио иные работы

Тепловые Физико- химические

Физико-химические Волновые

Микробиолог ические Комбинирова иные

Волновые

Рисунок 1.4- Методы увеличения нефтеотдачи месторождений

высоковязкой нефти

Электрофизическое воздействие может быть от непосредственного протекания тока по поверхности объекта, в нагревательных кабелях постоянной и переменной мощности, а также за счет воздействия электромагнитного поля -высокочастотное воздействие, индукционный нагрев, электрогидроимпульсное воздействие [30]. Перечисленные способы применения электрической энергии активно изучались и изучаются в наши дни, что подтвердил анализ диссертационных работ (глубина поиска составила 40 лет). Как показал анализ, исследуемые и забытые электрические системы нагрева скважин прошлого века в наши дни, благодаря развитию элементной базы переживают новое рождение. Ранее применение электрического тока в нефтяной промышленности расценивалось как пожароопасное мероприятие. Сегодня, без электроподогрева

не может обойтись практически ни одно месторождение в мире, где периодически наступают холодные дни, а также ведется разработка месторождений с высоковязкой нефтью.

1.1.1 Прямой электрический нагрев

Заключается в непосредственном пропускании тока через материал металлических труб. Подобный способ поддержания температуры и предотвращения асфальто-смолисто-парафиновых отложений (АСПО) применяется компанией AkerSolution для трубопроводов в арктическом море [31, 32, 33]. Принцип действия подобной системы показан на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 - Принципиальная схема работы прямого электрического нагрева

подводных трубопроводов

Подобная схема подогрева трубопроводов применяется на 23 подводных объектах протяженностью не более 50 км. Простота реализации источника энергии и особая конструкция кабеля позволяют применять подобные системы в сложных условиях.

В конце ХХ века компания ОАО «Татнефть», совместно с ОАО ВНИИР проводила исследования по очистке скважин от АСПО методом прямого нагрева на низкой частоте выходного тока (от 1 до 4 Гц) [34, 35]. В процессе исследования также проводилась опытно-промышленная эксплуатация установок электронагрева и депарафинизации нефтескважин (УЭНДС) на основе низкочастотных преобразователей частоты. Параметры, сопутствующие исследованиям отражены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Параметры исследования установки УЭНДС

Параметр Диапазон значений

Температура подогретой нефти в устье скважины, оС 17 - 40

Величина тока в электрической цепи, А 400 - 500

Полезная мощность, выделяемая в насосно-компрессорной трубе (НКТ), кВт 40 - 50

Цикл очистки НКТ от парафина, сут./мес. 3 - 5

Обобщенная структура комплекса оборудования УЭНДС, состоящего из наземной и подземной частей, показана на рисунке 1.6. Установки УЭНДС бывают передвижного и стационарного исполнения [36].

Рисунок 1.6 - УЭНДС с питанием от трехфазного трансформатора

При прямом нагреве существует ряд существенных недостатков:

- существует вероятность попадания под напряжение обслуживающего персонала;

- отсутствует автоматическое регулирование процессом нагрева;

- при протекании тока по трубопроводу возникает неравномерное распределение в зоне сварных швов, а в случае с НКТ в зонах контакта резьбовых соединений, что может привести к перегреву отдельных участков;

- неравномерность прочности труб верхней и нижней части колонны НКТ также приведет к неравномерности нагрева отдельных участков;

- на месторождениях, где присутствует слой вечномерзлого грунта, нагрев прямым пропусканием тока по НКТ может привести к таянию грунтов, и к последующей экологической катастрофе;

- при использовании в качестве энергии переменного тока частотой меньше 50 Гц, требуется преобразователь.

Способ прямого электрического нагрева, из-за сложности создания схемы и контроля процесса, невозможно использовать для теплового воздействия на месторождения с битуминозной нефтью [37].

1.1.2 Нагревательный кабель постоянной мощности

Кабельные системы обогрева обладают малой материалоемкостью, не подвержены коррозии, не боятся разморозки, запитываются от общей системы электроснабжения предприятия, оснащаются автоматизированными системами управления, легко интегрируются с АСУ верхнего уровня и могут применяться на сложных и разветвленных сетях трубопроводов. Применение кабельных систем обогрева трубопроводов успешно решает следующие задачи: полная или частичная компенсация тепловых потерь с целью обеспечения стабильного протекания технологического процесса; поддержание минимально допустимой температуры жидкости при остановке процесса.

Компанией Tyco Thermal Controls (США) для разработки нефтяных месторождений с аномальными реологическими свойствами создано электрооборудование теплового воздействия: устьевые нагреватели (DHH - Down Hole Heaters) и нагреватели забоя (BHH- Bottom Hole Heaters) [38, 39].

На рисунке 1.7 представлена схема подключения устьевого нагревателя и нагревателя забоя.

Рисунок 1.7 - Схема подключения устьевого нагревателя ^НН)

и нагревателя забоя (ВНН)

1.1.3 Нагревательный кабель переменной мощности

Кабели переменной мощности (саморегулирующиеся) по формированию тепла не отличаются от кабелей постоянной мощности [40]. Благодаря наличию полупроводниковой матриц кабели переменной мощности способны выделять тепло согласно температуре нагреваемого объекта [41]. Чем выше температура нагреваемого объекта, тем ниже мощность, потребляемая саморегулирующимся кабелем [42]. Одно из условий применения саморегулирующих кабелей высокие требования к монтажу на нагреваемом объекте. Саморегулирующийся кабель крепится на поверхности НКТ и контролирует заданную теплоту по длине кабеля [43].

Для систем электрообогрева трубопроводов на основе резистивных и саморегулирующихся нагревательных кабелей требуется сопроводительная электрическая сеть, по которой подается напряжение к нагревательным секциям. При относительно малой длине трубопровода (примерно до 150 метров) величина сопроводительной сети минимальна. Трубопроводы длиной от 200 до 500 метров также могут обогреваться резистивными и саморегулирующимися кабелями, но в этом случае стоимость сопроводительной сети становится сопоставимой с затратами на нагревательные кабели. Для трубопроводов длиной от 500 до 3000 метром оптимальным решением становится применение специальных трехжильных резистивных нагревательных кабелей серии «Лонглайн», подключаемых по схеме «звезды». Такой кабель одновременно выполняет функцию нагревательного элемента и питающей линии.

В Российской Федерации комплексными проектными решениями систем промышленного обогрева трубопроводов с нагревательным кабелем постоянной и переменной мощности ответственно занимается группа компаний «Специальные системы и технологии» (ГК «ССТ»).

1.1.4 СКИН-системы

Промышленные системы обогрева на основе резистивных и саморегулирующихся кабелей успешно решают задачи обогрева трубопроводов

длиной до 3 километров. ГК «ССТ» в конце 90-х гг. XX века приступила к изучению вопроса создания промышленных систем электрообогрева протяженных трубопроводов (длиной более 3 километров) на основе индукционно-резистивной системы нагрева, или СКИН-системы. Первая промышленная система обогрева протяженного трубопровода на основе СКИН-системы, произведенная в ГК «ССТ» была смонтирована в 2002 году.

СКИН-система, или индукционно-резистивная система нагрева (ИРСН), предназначена для разогрева, поддержания температуры и защиты от замерзания сверхдлинных трубопроводов. Основными объектами, на которые устанавливаются СКИН-системы являются: водоводы (при освоении и эксплуатации всех видов месторождений), выкидные линии (транспортируемые продукты - сырая нефть и нефтепродукты), серопроводы (транспорт жидкой серы), трубопроводы транспорта вязких химических веществ (внутризаводские межцеховые трубопроводы предприятий химии и нефтехимии).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кондратьев, Эдуард Юрьевич, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Липаев, А.А. Разработка месторождений тяжелых нефтей и природных битумов. Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2013.- 484 с.

2 Алемасов, В.Е., Кравцов, Я.И., Муслимов, Р.Х. Комбинированные энергосберегающие технологии разработки трудноизвлекаемых запасов нефти и природных битумов // Материалы докладов Российского национального симпозиума по энергетике.- Казань: изд-во КГЭУ, 2001.- Т.2.- С. 342-344.

3 Разведанность ресурсов углеводородов Тимано-Печорской нефтегазовой провинции на начало XXI в. // Наука и технологии. Разведка и разработка.-[Электронный ресурс].- URL: http://neftegaz.ru/science/view/528.

4 Тяжелая нефть // Все о нефти: [Тяжелая нефть. Фильм Сергея Брилева, 2011].- http://vseonefti.ru/neft/tyazhelaya-neft.html.

5 Жуйко, П.В. Разработка принципов управления реологическими свойствами аномальных нефтей: автореф. дисс. д-ра техн. наук.- Ухта, 2003.- 43 с.

6 Пикалова, М.И. Исследование влияния депрессорных присадок на реологические характеристики нефти Даниловского месторождения// Химия и химическая технология в XXI веке: сб. материалов XII Всерос. науч.-практ. конф. студ. и мол. уч. с междунар. уч.- Томск, 2011.- Т. 1.- С. 188-190.- [Электронный ресурс].- URL: http://www.lib.tpu.rU/fulltext/v/Conferences/2011/C5/C5a97.pdf (дата обращения: 08.11.2013).

7 Приложение Технологии. Новое Черноземье // Сибирская нефть [Электронный ресурс]: электрон. журн., 2013.- http://pda.gazprom-neft.ru/sibneft-online/arhive/277/1094491.

8 Пшеницын, М. Метод парогравитационного дренажа (SAGD) // Арматуростроение.- СПб., 2014.- № 4(91).- С. 72-75.

9 Кузнецов, Н.П., Ахмадуллин, И.Б., Бухтулова, Е.В., Казанцев, О.Ю., Масленников, Е.П. Интеллектуальные системы в производстве.- Ижевск: ИжГТУ, 2009.- № 2(14) .- С. 142-158.

10 Конесев, С.Г., Хлюпин, П.А. Экологические нагревательные системы для объектов транспорта и хранения нефти // Безопасность жизнедеятельности, 2012.-№7.- С. 35-42.

11 Чекалкин, А.Л., Гурьянов, Д.С. Повышение надежности работы пункта подогрева нефти НПС «Чикшино» // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродукты, 2011.- №2.- С. 80-83.

12 EHR Funds Innovative Technology Improvement Product Development Program for Heavy Oil Production in Saskatchewan, Canada // EHR Enhanced Hydrocarbon Recovery Inc. [Электронный ресурс].-http://www.hydrocarbonrecovery.com/EHR/News%20PDF's/07-20--12%20EHR%20 sponsors%20new%20heavy%20oil%20technology%20research.pdf.

13 Рощин, П.В. Исследование реологических свойств высоковязких и высокопарафинистых нефтей месторождений Самарской области // Нефтегазовая геология. Теория и практика, 2013.- Т.8.- №1.- [Электронный ресурс].- URL: http://www.ngtp.ru/rub/9/12_2013.pdf (дата обращения: 08.11.2013).

14 Конесев С.Г., Кондратьев Э.Ю., Хакимьянов М.И., Хлюпин П.А. Современные технологии добычи высоковязких нефтей // Электротехнические системы и комплексы, 2013.- № 21.- С. 301-307.

15 Clark, B. Heavy oil subgroup of the technology task group of the NPC committee on global oil and gas / B, Clark, W. Gordon Graves, Jorge E. Lopez-de-Cardenas, Mariano E. Gurfinkel, Allan W. Peats // National petroleum council, 2007.-topic paper №22. p. 54.

16 Кимонович, А. Дешевле оставить в земле: Комерсантъ: Business Guide, 2008.- № 80.- С. 32.

17 Тугунов, П.И., Новоселов, В.Ф. Транспортирование вязких нефтей и нефтепродуктов по трубопроводам. - М.: Недра, 1973. - 88 с., Щербаков А.З. Транспорт и хранение высоковязких нефтей и нефтепродуктов с подогревом [Текст]: М.- Недра, 1981.- 220 с., Надиров Н.К., Тугунов П.И., Брот Р.А., Уразгалиев Б.У. Трубопроводный транспорт вязких нефтей [Текст]: Алма-Ата.-Наука, 1985.- 264 с.

18 Пожарная опасность трубчатых печей: справочно-методическое пособие / Отряд ВППО ОАО «Удмуртнефть».-- Ижевск, 2001.

19 Полищук, Ю.М., Ященко, И.Г. Высоковязкие нефти: анализ пространственных и временных изменений физико-химических свойств // Нефтегазовое дело, 2005.

20 Конесев, С.Г., Кондратьев, Э.Ю., Хлюпин, П.А., Муслимов, К.И. Регулирование реологическими свойствами вязких текучих сред // Электропривод, электротехнологии и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. I Междунар. (IV Всеросс.) науч.-техн. конф., 2013.- С. 194-199.

21 Мусавирова, Г.А., Мухаметова, Э.М. Исследование влияние тепловых воздействий и скорости охлаждения на процесс парафинизации [Текст]: Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, 2005.- №6.- С. 50-52.

22 Конесев, С.Г., Хлюпин, П.А., Безряднова, Е.А. Анализ эффективности применения электрофизических нагревательных систем в зоне продуктивного пласта // Электротехнологии и силовая преобразовательная техника: конф. студ., асп., мол. уч. и спец. [Электронный ресурс].- URL: http://econf.rae.ru/article/8182 (дата обращения: 08.10.2016).

23 Гафаров, Ш.А. Повышение эффективности разработки месторождений с аномально-вязкими нефтями в карбонатных отложениях [Текст]: автореф. дис. докт. техн. наук.- Уфа, 2006.- 48 с.

24 Коршак, А..А, Шаммазов, А.М. Основы нефтегазового дела: учебник для вузов.- Уфа: изд-во ДизайнПолиграфСервис, 2001.- 544 с.

25 Обзор современных методов повышения нефтеотдачи пласта [Электронный ресурс].- http://www.kkzav.ru/pressa-o-nas/obzor-sovremennych-metodov-povysheniya-nefteotdachi-plasta.

26 Губайдуллин, А.А., Конев, С.А. Вовлечение в фильтрацию остаточной нефти акустическим полем [Текст]: Вестник Тюменского государственного университета, 2011.- №7 - http://www.utmn.ru/docs/5064.pdf.

27 Лопухов, Г.П., Маскалев, М.В., Жевнова, Н.Г. Энерговооруженность волновых методов увеличения нефтеотдачи [Текст]: Георесурсы. Геоэнергетика.

Геополитика, 2012.- №5.- http://oilgasjournal.ru/vol_5/lopuchov.pdf.

28 Чжан, Х. Повышение эффективности разработки залежей высоковязких нефтей с применением биокомплексного воздействия [Текст]: автореф. дис. канд. техн. наук.- Уфа, 2002.- 24 с.

29 Нгуен, Т.З. Геолого-технологическое обоснование применения комплексных технологий освоения трудноизвлекаемых запасов нефти [Текст]: автореферат диссертации на соискание степени к.т.н.- Уфа, 2007.

30 Пат. 2337237 Российская Федерация, Е21В 43/25. Электрогидроимпульсное скважинное устройство [Текст] / С.Г. Конесев, В.Ю. Алексеев, П.А. Хлюпин; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет».-№2006135011/03; заявл. 03.10.2006; опубл. 20.04.2008, Бюл. № 30.- 5 с.: ил.

31 Нагрев подводных трубопроводов // AkerSolution [Электронный ресурс].- http://intsok.com/style/downloads/Aker%20S_PDF_015.%20Aker%20 Solutions-.pdf.

32 Конесев, С.Г., Хлюпин, П.А. Оценка эффективности теплового воздействия электротермических систем // Нефтегазовое дело: науч. техн. журн., 2012.- Т. 10.- № 3.- С. 92-95.

33 Малышев, А.Г., Черемисин, Н.А., Шевченко, Г.В. Выбор оптимальных способов борьбы с парафиногидратообразованием // Нефтяное хозяйство, 1997.- № 9.- С. 62-69.

34 Хабибуллин, З.А., Хусаинов, З.М., Ланчаков, Г.А. Борьба с парафиноотложениями в нефтедобыче.- Уфа, 1992.- С. 3-28.

35 Каплан, Л.С., Ражетдинов, У.З. Введение в технологию и технику нефтедобычи.- Уфа, 1993.- С. 56-63.

36 Арзамасов, В.Л. Разработка и исследование преобразователей частоты для установок электронагрева нефтескважин [Текст]: автореферат диссертации на соискание степени к.т.н.- Чебоксары, 2013.

37 Пат. 2451158 Российская Федерация, Е21В 36/04. Устройство тепловой

обработки призабойной зоны скважин - электропарогенератор [Текст] / Э.А. Загривный, О.Б. Лакота, В.И. Маларев, В.О. Зырин; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)».- №2010147607/03; заявл. 22.11.2010; опубл. 20.05.2012, Бюл. № 14.- 8 с.: ил.

38 Heat Management Solutions for Upstream Sector / Tyco Thermal Controls [Электронный ресурс].- http://www.petroleumclub.ro/downloads/ROupstream/ Valentin%20Ilie. pdf.

39 Каменщиков, Ф.А. Тепловая депарафинизация скважин.- М.: Академия, 2005.- С. 11, 19, 56-63.

40 Heat Management Solutions for Upstream Sector: Презентация компании Tyco Thermal Controls [Электронный ресурс].- URL: http://www.petroleumclub.ro/downloads/R0upstream/Valentin%20Ilie.pdf (дата обращения 06.02.2017).

41 Теплолюкс-сервис. Саморегулирующаяся нагревательная лента ФСУ / FSU [Электронный ресурс].- http://www.prom-obogrev.ru/katalog-produkcii/nagrevatelnye-kabeli/samoregulirujushhijjsja-kabel/samoreg-kabel-fsu.html.

42 Нагревательные кабели постоянной мощности [Электронный ресурс].-URL: http://www.kabel-obogrev.ru/statii/nagrevatelnie-kabeli-postoyannoymoshnos-ti.html (дата обращения: 05.02.2017).

43 Ковригин, Л.А., Макиенко, Г.П, Акмалов, И.М. Нагревательные кабели и управление температурным полем нефтяных скважин // Рускабель, 2004.

44 Кувалдин, А.Б., Струпинский, М.Л., Хренков, Н.Н. Проектирование и эксплуатация систем электрического обогрева в нефтегазовой отрасли.- М.: Инфра-Инженерия, 2015.- 272 с.

45 Надиров, Н.К., Тугунов, П.И., Брот, Р.А., Уразгалиев, Б.У. Трубопроводный транспорт вязких нефтей. Серия: Новые нефти Казахстана и их использование.- Алма-Ата: Наука, 1985.- 264 с.

46 Пат. 2417563 Российская Федерация, Н05В6/00. Установка индукционного нагрева трубопроводов / С.Г. Конесев, П.А. Хлюпин, И.А. Макулов, Ю.А. Никитин; заявитель и патентообладатель ООО «Газ-Проект Инжиниринг». - №2009129107/07; заявл. 28.07.2009; опубл. 27.04.2011.- Бюл. № 12.- 9 с.

47 Конесев, С.Г. Установка высокочастотного обогрева трубопроводов // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: тез. докл. науч.-практ. конф. VI конгресса нефтегазопромышленников России, 2005.- С. 31-32.

48 Чистяков, С.И. О применении электромагнитного поля для интенсификации добычи высоковязких нефтей [Текст]: автореф. дис. канд. техн. наук.- Уфа, 1973.- 22 с.

49 Нефтегазовое оборудование. Печь трубчатая блочная ПТБ-5-40А // [Электронный ресурс]. - http: //www.generation-ngo .ru/nagrev_nefti/pryamoy/ptb40a.

50 Конесев, С.Г. Макулов, И.А., Хлюпин, П.А. Высокотехнологичные системы индукционного нагрева на ДНС // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. II Всерос. науч.-техн. конф.-Уфа: УГНТУ, 2009.- т.2.- С. 21-25.

51 Макулов, И.А., Мамаев, Н.М., Конесев, С.Г. Применение систем среднечастотного индукционного нагрева при транспортировке нефтепродукта // Нефтегазовое дело: электр. науч. журн., 2008.- [Электронный ресурс].- №2.-http://www.ngdelo.ru/2008/2/75-79.pdf.

52 Конесев, С.Г., Хлюпин, П.А. Экологичные нагревательные системы для объектов транспорта и хранения вязкой нефти // Безопасность жизнедеятельности, 2012.- №7.- С. 43-47.

53 Бадамшин, Р.А., Мельников, В.И. Опытное скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта и ликвидации отложений по всей глубине их образования // Фундаментальные исследования, 2004.- № 5.- стр. 3538.- [Электронный ресурс].- URL: www.rae.ru/snt/?section=content&op=show_ article&article id=3414.

54 Дзлиев, С.В., Ершов, Д.В. Высокочастотный нагрев проволоки в линейном индукторе [Электронный ресурс] // ООО «Интерм».- [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://www.interm.su/pdfs/wire_heating.pdf.

55 Пат. 2415517 Российская Федерация, Н05В 6/00, F16L 53/00. Установка индукционного нагрева трубопроводов [Текст] / С.Г. Конесев, П.А. Хлюпин, И.А. Макулов, Ю.А. Никитин; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Газ-Проект Инжиниринг».- №2009100575/07; заявл. 11.01.2009; опубл. 27.03.2011, Бюл. 9.- 8 с.: ил.

56 Пат. 2248442 Российская Федерация, Е21В 37/00, Е21В 36/04. Способ и устройство ликвидации и предотвращения образования отложений и пробок в нефтегазодобывающих скважинах [Текст] / В.И. Мельников; заявитель и патентообладатель Мельников Виктор Ильич.- №2003127481/03; заявл. 10.09.2003; опубл. 20.03.2005, Бюл. 8.- 16 с.: ил.

57 Пат. 2569102 Российская Федерация, Е21В 36/04, Е21В 43/25, Е21В 37/00. Способ ликвидации отложений и предотвращения их образования в нефтяной скважине и устройство для его реализации [Текст] / С.Г. Конесев, Р.В. Мавлитбаев, М.Р. Садиков, Э.Ю. Кондратьев; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научно-инженерный центр «Энергодиагностика».- №2014133144/03; заявл. 12.08.2014; опубл. 20.11.2015, Бюл. 32.- 11 с.: ил.

58 Пат. 2517137 Российская Федерация, B65D 88/74. Способ разогрева и слива из емкости продуктов в холодном и вязком состоянии и устройство, его реализующее [Текст] / С.Г. Конесев, ЭЮ. Кондратьев, М.Р. Садиков, А.Д. Кисеев; заявитель и патентообладатель Конесев Сергей Геннадьевич.- №2011146994/12; заявл. 27.05.2013; опубл. 27.05.2014, Бюл. № 15.- 6 с.: ил.

59 Пат. 2200228 Российская Федерация, Е21В36/04, Е21В37/00. Скважинный индукционный нагреватель [Текст] / В.В. Дрягин, В.И. Опошнян, А.Е. Копылов; заявитель и патентообладатель Дрягин Вениамин Викторович.-№2001110660/03; заявл. 20.04.2001; опубл. 10.03.2003, Бюл. 20.- 3 с. : ил.

60 Пат. 2334093 Российская Федерация, Е 21 В 43/24, Е 21 В 36/00. Скважинное устройство для закачки теплоносителя [Текст] / Ибрагимов Н.Г., Тазиев М.З., Закиров А.Ф., Ожередов Е.В., Джафаров М.А.; заявитель и патентообладатель ОАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина.- № 132953/03; заявл. 03.09.2007; опубл. 20.09.2008, Бюл. № 26.- 3 с.: ил.

61 Конесев, С.Г., Кондратьев, Э.Ю., Ризванова, С.И. Система индукционного скважинного электронагрева // Электропривод, электротехнологии и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. I Междунар. (IV Всеросс.) науч.-техн. конф., 2013.- С. 183-186.

62 TheBostonConsultingGroup. Тяжелая нефть: проблемы и возможности. Глобальная ситуация и выводы для России, 29.06.2011 [Электронный ресурс].-URL: http://forumugra.ru/download/doc/problemi.pdf (дата обращения: 08.11.2013).

63 Конесев, С.Г., Кондратьев, Э.Ю., Хазиева, Р.Т., Хлюпин, П.А. Анализ динамики патентования методов и устройств регулирования реологических свойств высоковязкой нефти на основе энергосберегающих индукционных технологий // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журнал, 2013.- №5.- С. 179-189 [Электронный ресурс].- URL: http://www.ogbus.ru/authors/KonesevSG/KonesevSG_ 1.pdf.

64 Чернова, К.В. Развитие и перспективы применения магнитного воздействия на скважинную продукцию в нефтедобыче: монография.- Уфа, 2005.- С. 88-93.65 Способы перекачки высоковязких нефтей [Электронный ресурс].- URL: http://helpiks.org/5-42356.html (дата обращения: 12.05.2010).

66 Конесев, С.Г., Кучукова, К.А., Кондратьев, Э.Ю. Обеспечение температурных режимов работы оборудования нефтяного месторождения // Проблемы современных интеграционных процессов и пути их решения: сб. ст. междунар. науч.-практ. конф., 2016.- Уфа: МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2016.- С. 3740.

67 Конесев, С.Г., Хлюпин, П.А. Системы индукционного нагрева для магистральных нефтепроводов // Электротехнологии, электропривод и

электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. Всерос. науч.-техн. конф.- Уфа: УГНТУ, 2007.- С. 127-130.

68 Конесев, С.Г., Кисеев. А.Д., Кучукова, К.А. Разработка алгоритма разогрева технологического оборудования обвязки куста // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: межвуз. с.б. науч. тр. II Междунар. науч.-техн. конф.- Уфа: изд-во УГНТУ, 2015.- С. 156-163.

69 Конесев, С.Г., Хлюпин, П.А., Садиков М.Р. Анализ эффективности применения нагревательных систем при перекачке вязких нефтей // Электропривод, электротехнологии и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. III Всерос. науч.-техн. конф. (с межд. уч.).- Уфа: УГНТУ, 2011.- С. 211218.

70 Конесев, С.Г., Кондратьев, Э.Ю., Хлюпин, П.А. Электротермические системы для объектов транспорта и хранения вязкости нефти // Электротехнологии и силовая преобразовательная техника: тр. заоч. электр. конф.- [Электронный ресурс].- URL: http://econf.rae.ru/article/8073.

71 Макиенко, Г.П. Кабели и провода, применяемые в нефтегазовой индустрии.- Пермь, 2004.- С. 295 321, 449-478.

72 Конесев, С.Г. Система индукционного ВЧ-обогрева трубопроводов установки по производству битума // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: межвуз. сб. науч. тр., 2005.- С. 69-74.

73 Конесев, С.Г., Хлюпин, П.А. Разработка алгоритма эффективного теплового воздействия индукционной нагревательной системы для нефтепроводов при перекачке вязкой нефти // Современные проблемы науки и образования, 2015.- № 2.- С. 249.

74 Хлюпин, П.А. Индукционная нагревательная система для нефтепроводов: дис. ... канд. техн. наук.- Уфа, 2015.- 194 с.

75 РД 39-026-02. Правила технической эксплуатации магистрального «горячего» нефтепровода «Узень - Атырау - Самара». Астана: ЗАО «КасТрансОйл», 2003.- 576 с.

76 Проселков, Ю.М. Теплопередача в скважинах.- М.: Недра, 1985.- С. 159.

77 Михеев, М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи.- Изд. 2-е стереотип.- М.: Энергия, 1977.- 344 с.

78 Михеев, М.А., Михеева, И.М. Основы теплопередачи.- Изд. 2-е стереотип.- М.: Энергия, 1977.- С. 22, 54, 78.

79 Проселков, Ю. М. Теплопередача в скважинах.- М.: Недра, 1985.- С. 159.

80 Конесев, С.Г., Садиков, М.Р., Хлюпин, П.А. Анализ эффективности применения нагревательных систем при перекачке вязких нефтей // Электропривод, электротехнологии и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. III-й Всерос. науч.-техн. конф.- Уфа: изд-во УГНТУ, 2011.- С. 212-218.

81 Конесев, С.Г., Кондратьев, Э.Ю., Хазиева, Р.Т., Кириллов, Р.В., Садиков, М.Р., Хлюпин, П.А. Индукционные нагревательные системы для протяженных нефтепроводов // Нефтегазовое дело, 2014.- Т. 12.- №4.- С. 40-47.

82 Danfoss. Добыча нефти РФ [Электронный ресурс].- URL: http://www.drives.m/celevye-auditorii/po-otraslyam/dobycha-nefti/ (дата обращения 17.01 2016).

83 Шаплов, С.И. Применение энергоэффективных индукционных технологий нагрева на объектах нефтегазовой отрасли РФ [Электронный ресурс].- URL: http://zstm.ru/primenenie-energoeffectivnih-indekcinnih-tehnologii-nagreva-na-objectahneftegazovoi-otrasli-RF.html/(дата обращения 20.01 2016).

84 Пат. 2585248 Российская Федерация, H05B 6/00, F16L 53/00. Многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент [Текст] / С.Г. Конесев; заявитель и патентообладатель Конесев Сергей Геннадьевич.-№2012114845/08; заявл. 13.04.2012; опубл. 27.05.2016.- Бюл. 12.- 7 с.: ил.

85 Пат. 2584137 Российская Федерация, E21B 36/04, Н03К 3/53, H05B 6/02. Способ электротермического воздействия на протяженные трубопроводы и индукционная нагревательная система для его реализации [Текст] / С.Г. Конесев, Э.Ю. Кондратьев, Р.Т. Хазиева, Р.В. Кириллов; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Газпром добыча Ямбург».-№2014127219/07; заявл. 03.07.2014; опубл. 20.05.2016, Бюл. 14.- 11 с.: ил.

86 Пат. 164415 Российская Федерация, F16L 9/00. Труба для транспортировки вязких текучих сред [Текст] / С.Г. Конесев, Р.В. Кириллов, Р.Т. Хазиева, Э.Ю. Кондратьев; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Газпром добыча Ямбург» (ООО «Газпром добыча Ямбург»).- №2014124302/06; заявл. 16.06.2014; опубл. 27.08.2016, Бюл. 24.- 2 с.: ил.

87 Пат. 114960 Российская Федерация, E01B 7/00. Устройство электрообогрева стрелочного перевода [Текст] / С.Г. Конесев, Э.Ю. Кондратьев, М.Р. Садиков, А.Д. Кисеев; заявитель и патентообладатель Конесев Сергей Геннадьевич.- №2011147369/11; заявл. 22.11.2011; опубл. 20.04.2012, Бюл. № 11.2 с.: ил.

88 Пат. 2585248 Российская Федерация, H03H 7/00. Многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент [Текст] / С.Г. Конесев; заявитель и патентообладатель Конесев Сергей Геннадьевич.- №2012114845/08,; заявл. 13.04.2012; опубл. 27.05.2016, Бюл. № 15.- 6 с.: ил.

89 Конесев, С.Г. Многофункциональные интегрированные элементы для управляемых систем питания устройств специального назначения: дисс. Канд. техн. наук.- Уфа, 1992.- 182 с.

90 Конесев, С.Г., Хазиева, Р.Т. Методика оценки надежности сложных электромагнитных элементов [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования, 2015.- № 1.- URL: http://www.science-education.ru/121-17558 (дата обращения: 27.02.2015).

91 Пат. 2496281 Российская Федерация, H05B 6/02. Способ монтажа индуктора [Текст] / С.Г. Конесев, ЭЮ. Кондратьев, М.Р. Садиков, П.А. Хлюпин; заявитель и патентообладатель Конесев Сергей Геннадьевич.- №2012108770/07; заявл. 07.03.2012; опубл. 20.10.2013, Бюл. № 29.- 6 с.: ил.

92 Кондратьев, Э.Ю. Рекомендации по монтажу и наладке индукционных нагревательных систем протяженных трубопроводов // Электропривод, электротехнологии и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. III Междунар. (VI Всеросс.) науч.-техн. конф., 2017.- С. 477-481.

93 ООО «ТМК-Премиум Сервис» РЭ ПС 02-002-2011 Инструкция по сборке и эксплуатации теплоизолированных насосно-компрессорных труб с резьбовым соединениями «ТМК GF» и «TMK CS» 2001.- С. 36.

94 Конесев, С.Г., Хлюпин, П.А., Хазиева, Р.Т., Безряднова, Е.А. Анализ потерь кабеля питания скважинной индукционной нагревательной системы // Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом комплексе: материалы Всеросс. науч.-практ. конф. студ., аспир., молод. Уч. и спец. ТюмГНГУ.- Тюмень, 2014.- С. 42-44.

95 Конесев, С.Г., Кондратьев, Э.Ю., Хазиева, Р.Т., Конев, А.А. The research of heating efficiency of different induction heating systems (Исследование эффективности работы индукторов различного типа) // MATEC Web of Conferences: 12th International Scientific-Technical Conference on Electromechanics and Robotics "Zavalishin's Readings" - 2017 (XII Междунар. науч.-техн. конф. «Завалишинские чтения - 2017»), индексируемом в базах SCOPUS и Web of Science. St. Petersburg, April 18-22, 2017.- Volume 113, 2017.- Article Number 01002.- Number of page(s) 4.- DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201711301002.

96 Конесев, С.Г., Кондратьев, Э.Ю., Хазиева, Р.Т., Конев А.А. Исследование эффективности работы индукторов // ЗАВАЛИШИНСКИЕ ЧТЕНИЯ - 2017: сб. тр XI Междунар. науч.-техн. конф. Санкт-петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения. Санкт-Петербург, 10-14 апреля 2017. С. 181-185.

97 СНиП 41-03-2003. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.-Введ. 01.11.03.- СПб.: Деан, 2004.- 64 с.

98 Слухоцкий, А.Е. Установки индукционного нагрева: Учебное пособие для вузов / А.Е. Слухоцкий, B.C. Немков, Н.А. Павлов, А.В. Бамунэр.- Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981.- С.192, 198.

99 Фонарев З.И. Электроподогрев трубопроводов, резервуаров и технологического оборудования в нефтяной промышленности.- Л.: Недра, 1984.148 с.

100 Краткий электронный справочник по основным нефтегазовым терминам с системой перекрестных ссылок / М.А. Мохов, Л.В. Игревский, Е.С. Новик.- М.: Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина, 2004.

101 Калантаров, П.Л., Цейтлин, Л.А. Расчет индуктивностей.- Ленинград: Изд-во ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, Ленинградское отделение, 1986.- С.258.

102 Кувалдин, А.Б. Индукционный нагрев ферромагнитной стали.- М.: Энергоатомиздат, 1988.- 200 с.

103 Борисов, П.А., Томасов, В.С. Расчет и моделирование выпрямителей: учеб. пособ. по курсу «Элементы систем автоматики» (Часть I).- СПб: СПбГУИТМО, 2009.- 169 с.

104 Пленки и листы. Полиимидные пленки // Каталог продукции, раздел «Изделия, изготавливаемые методом экструзии» [Электронный ресурс].- URL: www.polymery.ru (дата обращения: 10.10.2014).

105 Конесев, С.Г., Кондратьев, Э.Ю., Хлюпин, П.А., Безряднова, Е.А. Эффективная электротермическая система парового воздействия на пласт с вязкой, высоковязкой и битуминозной нефтью // Нефтегазовое дело, 2017.- Т. 15.- № 1.- С. 80-84.

106 Конесев, С.Г., Кондратьев, Э.Ю., Хазиева, Р.Т., Кириллов, Р.В., Гайнутдинов, Э.З. Electromagnetic compatibility of devices on hybrid electromagnetic components / S.G. Konesev, R.T. Khazieva, R.V. Kirillov, I.Z. Gainutdinov, E.Y. Kondratyev // Journal of Physics: Conference Series, 2018. Volume 944, conference 1. Number 012058. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/944/1/012058.

(обязательное)

Термограммы при различных значениях температуры жидкости на забое и

температуры ступени подогрева

1)

2)

4)

5)

6)

8)

9)

10)

ts= 100 ^C : it =39 "C ; КЬпич эгтвг сгуп;н;й =2

12)

Гз= 100 =C ;

КяЛГМКТБО civnsHsií = 1

13)

0

Я

¡ 400

В =

s

и

a SOO

3

Ъ

1200

14)

Теипеиатгп-а ж из нос гн. =С

16)

Рисунок А.1 - Термограммы к таблице 1.5 при различных значениях температуры жидкости на забое и температуры ступени подогрева

25 20

. 15

л о.

£ ю

а.

01

I 5

О -5

-

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1С ж 1:

'0 1' Ю 11 Ю 18

Радиус, мм

Рисунок А.2 - График изменения температурного поля в радиальном направлении

на глубине h=100м с кондуктором

90

80 и 70 . 60

50 40 30 20 10

♦ -♦—■

___—» -♦

20

40

60

80

100

120

140

Радиус, мм

Рисунок А.3 - График изменения температурного поля в радиальном направлении на глубине h=600м без кондуктора

(информационное) Технические характеристики тепловизора Flir i60

Рисунок Б.1 - Технические характеристики тепловизора FHr i60

(обязательное) Акты внедрения результатов диссертационной работы

Настоящим подтверждаем, что на предприятии ООО «Газпром добыча Ямбург» в рамках проведённой в 2014-2016 гг. НИР «Разработка методов и устройств регулирования реологических свойств высоковязкой нефти на основе энергосберегающих индукционных технологий» были внедрены результаты диссертационного исследования Кондратьева Эдуарда Юрьевича на тему ««Электротермическая система обеспечения тепловых режимов оборудования нефтяных месторождений», а именно:

— новый способ электротермического воздействия на протяженные трубопроводы (патент РФ № 2584137);

— новое схемотехническое решение индукционной нагревательной системы (ИНС) для добычи и трубопроводного транспорта с учетом специфики добычи и перекачки высоковязкой нефти в условиях Заполярного НГКМ, получившее патентную защиту РФ (патенты РФ 2584137, №164415);

их основе процессов электротермического воздействия на вязкие текучие среды, и режимы работы, разработанных ИНС.

Заместитель генерального

Справка о внедрении.

инженерные методики расчета и алгоритмы проектирования

ИНС;

математические и компьютерные модели ИНС и исследования на

Начальник ТО

директора по перспективно! ООО «Газпром добыча Ямб

«ООО «Газпром добыча Ям

В.В. Миронов

А.Н. Ефимов

Форма №334 -П,Ц Ут&гр-сзене приказом С'.'Ю "1 '¡впром ЛЕб>!1(И Яибур!" Д»46Я m-30.05.20lj

УТВЕРЖДАЮ ь генерального директора но итнвниму развитию аром добыча Ямбург»

В.В. Миронов 2(П5 Г.

АКТ

внедрения научно-технической продукции (НТП)

№ / от «-.?0 » о 5' 20> Г г. по договору № 13/51 /201 от «12» августа 2013 г.

«Разработка методов и устройств регулирования реологических свойств высоковязкой нефти на основе энергосберегающих индукционных

технологий»

{наименование (предмет) договора, N° и наименование этапа договора) Контрагент _ АО «Уфа-АвиаГаз»

(полное наименование контрагента по договору)

Куратор ф. НГДУ ООО «Газпром добыча Ямбург»__

(наименование структурного подразделения, курирующего договор) составили настоящий акт о том, что выполненная работа удовлетворяет требованиям технического задания, соответствует условиям договора и

№ Н а и м ен ова н и е строк и Характеристи ка

п/п строки

I. Наименование НТП Отчет о НИР «Разработка методов и устройств регулирования реологических свойств высоковязкой нефти на основе энергосберегающих индукционных технологий»

1.1 Вид результата1' НИР

Л Стоимость, руб. коп. 12 337 361,32

2.1 Кроме того НДС. руб. коп. 2 220 725,03

2.1 Перечень актов сдачи-приемки НТП Акт № 1 от 26.09.2013 Акт №2 от 01.11.2013 Акт № 3 от 01.11.2014

Акт №4 от 01.08.2015

3. Возможность демонстрации использования результата НИОКР Да

4. Структурное подразделение ООО «Газпром добыча Ямбург», использующие НТП ООО «Газпром добыча Ямбург», ф. НГДУ, Тазовский участок добычи газа (МВЗ 1209020010100%)

5. Документы о правовой регистрации НТП: Разработка неохраноспособна.

5Л Наименование патента/заявки —

5.2 Регистрационный № патента/заявки —

5.3 Приоритет патента/заявки (дата подачи заявки) —

6. Область внедрения (использования): - в производстве продукции2) - при выполнении работ или оказании услуг 2) - в управлении организации Результаты НИР будут использованы в производственной деятельности ООО «Газпром добыча Ямбург» при добыче нефти для условий Тазовского месторождения, а в перспективе и Заполярном НГКМ.

7. Срок полезного использования 1 год

8. Планируемый эффект от внедрения (использования) Эффект от внедрения -коммерческий. Экономическая эффективность обусловлена получением прибыли за счет за счет снижения затрат на ремонт скважинного и промыслового оборудования. Проведена оценка коммерческого эффекта, интегральный эффект составляет 3921,20 тыс. р., индекс эффективности Иэр -1,51.

9. Заключение функционального заказчика31 Результат работы по

Общество с ограниченной ответственностью

Научно-инженерный центр «Энергодиагностика»

450112, Россия, Республика Башкортостан, г, Уфа. ул. Л.Толстого,21, оф.56 ИНН 0277100781, КПП 027701001

Тел.:[phone], Факс: [phone] е-таН: [e-mail]

СПРАВКА

о результатах внедрения научных исследований

Настоящим подтверждаю факт использования результатов научных исследований Кондратьева Э.Ю.:

- алгоритма обеспечения тепловых режимов функционирования устройства в условиях ограниченности электроснабжения

- схемотехнических решений индукционных нагревательных систем и их источников питания (патенты РФ №№ 2496281, 2569102, 114960);

- рекомендаций по монтажу и наладке индукционных нагревательных систем

на предприятии ООО НИЦ «Энергодиагностика» для выбора оптимального схемотехнического исполнения индукционной нагревательной системы в производстве работ по разработке и проектированию способов и устройств нагрева вязких жидкостей, систем термического воздействия на объекты НТО.

Директор ^__

ООО НИЦ <<Энергодиагностик^Е5^1^^^^- Кузнецов А.Е.

14 марта 2016 года