Вход
  1. Главная
  2. Журналы
  3. «Газовая промышленность»
  4. Газовая промышленность 10.2023
Газовая Промышленность 10.2023

Научная статья

УДК 66.012.25:665.71:622.692.4
(UDK 66.012.25:665.71:622.692.4)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь
Купить журнал

МЕТРОЛОГИЯ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ МАССЫ НЕФТЕПРОДУКТОВ И НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ ИХ БАЛАНСА ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ПО ТРУБОПРОВОДУ

(METHOD OF CALCULATING PETROLEUM PRODUCTS MASS VARIATIONS AND ERROR RATES ACCEPTABLE FOR THEIR BALANCING WHEN TRANSMITTING VIA PIPELINES)

Сведéние баланса жидких углеводородов (нефтепродуктов) при их транспортировке – важный этап проведения коммерческих расчетов между контрагентами. Наличие баланса является признаком понимания и учета всех физических процессов, происходящих при трубопроводном транспорте нефтепродуктов. Точность инвентаризации и сведéния баланса зависит от многих внешних факторов, прежде всего от распределения плотности и температуры жидких углеводородов в трубопроводе, а также от образования смесей разных сортов нефтепродуктов. Существующие методики учета игнорируют эти факторы, считая транспортируемую среду несжимаемой жидкостью.
В течение 2020 г. в системе транспорта жидких углеводородов ПАО «Газпром» возникал дисбаланс.
Для поиска путей решения этой проблемы был проведен ряд совещаний, по итогам которых было принято решение о создании специальной методики определения допустимой величины дисбалансов в системе трубопроводов. Такая методика была разработана с привлечением специалистов Всероссийского научно-исследовательского института расходометрии – филиала ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» и успешно внедрена.
В статье рассмотрен вариант транспортировки неидеальной сжимаемой жидкости, меняющей свою плотность при перекачивании по трубопроводу по причине как понижения температуры при течении, так и изменения физико-химических свойств на входе в трубопровод (выходе с установки стабилизации). При этом общая масса (запас) нефтепродукта в трубопроводе изменяется со временем, что влияет на процесс инвентаризации. В связи с ограниченностью исходных данных зачастую известна только температура нефтепродукта на входе в трубопровод и выходе из него, поэтому в статье предложен метод расчета массы нефтепродукта в трубопроводе с учетом распределения температуры по формуле Шухова. Описан метод расчета нормы погрешности баланса массы, и на его основе выполнены расчеты для различных периодов инвентаризации для нефтепродуктопровода.

Liquid hydrocarbons balancing for their transmitting is an important stage of commercial settlements between counterparties.
Correct balance is a sign of understanding and proper consideration all physical processes occurring in the course of petroleum product pipeline transmitting. Precise inventory control and balancing depend on many external factors, primarily on distribution of liquid hydrocarbon density and temperature within a pipeline, and on mixing of petroleum products of different grades. The existing accounting methods do not account for such factors assuming the medium being transported as incompressible liquid.
Imbalance occurred in PJSC Gazprom liquid hydrocarbon transmission system in 2020. A number of meetings were held to look for the causes of this problem, resulting in a decision to create a special method to determine the allowable imbalance level within a pipeline system. Such method was developed with the assistance of experts from VNIIR – Affiliated Branch of the D.I. Mendeleev Institute for Metrology and has been successfully implemented.
The article describes an option of transmitting non-perfect compressible liquid, density of which changes while being pumped in a pipeline as a result of both temperature decrease while flowing and the change in physical and chemical properties at the pipeline inlet (stabilization unit outlet). The overall weight (reserve) of petroleum product within a pipeline changes in time, which affects the inventory control process. Due to the lack of input data, only the petroleum product temperature at the pipeline input and output is known. Therefore, the article suggests a method to calculate the petroleum product weight in a pipeline with account of temperature distribution according to the Shukhov formula. The article describes a method to calculate the error rate for mass balance, which is then used to make calculations for different periods of petroleum product inventory control.

МАССА НЕФТЕПРОДУКТА В ТРУБОПРОВОДЕ, МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС, НОРМА ПОГРЕШНОСТИ БАЛАНСА, ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОТНОСТИ В ТРУБОПРОВОДЕ, ФОРМУЛА ШУХОВА

PETROLEUM PRODUCT WEIGHT IN THE PIPELINE, MASS BALANCE, BALANCE ERROR RATE, CHANGE OF DENSITY IN THE PIPELINE, SHUKHOV FORMULA

А.Р. Шириев, ПАО «Газпром» (Санкт-Петербург, Россия), A.Shiriev@adm.gazprom.ru

Р.Р. Нурмухаметов, к.т.н., Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии – филиал ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» (Казань, Россия), nio14@vniir.org

А.А. Аниферов, Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии – филиал ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева», nio14@vniir.org

И.В. Бугуцкий, ООО «Газпром добыча Оренбург» (Оренбург, Россия), I.Bugucky@gdo.gazprom.ru

С.В. Дегтярев, ООО «Газпром добыча Оренбург», S.Degtyarev@gdo.gazprom.ru

A.R. Shiriev, PJSC Gazprom (Saint Petersburg, Russia), A.Shiriev@adm.gazprom.ru

R.R. Nurmukhametov, PhD in Engineering, VNIIR – Affiliated Branch of the D.I. Mendeleev Institute for Metrology, nio14@vniir.org

A.A. Aniferov, VNIIR – Affiliated Branch of the D.I. Mendeleev Institute for Metrology, nio14@vniir.org

I.V. Bugucky, Gazprom dobycha Orenburg LLC (Orenburg, Russia), I.Bugucky@gdo.gazprom.ru

S.V. Degtyarev, Gazprom dobycha Orenburg LLC, S.Degtyarev@gdo.gazprom.ru

Андреев А.Ф., Синельников А.А. Управление инновационными процессами на предприятиях нефтегазового комплекса. М.: МАКС Пресс, 2008. 244 с.

Салыгин В.И., Гулиев И.А., Акиева Л.Б., Кривошеева Е.Л. Применение цифровых технологий в области транспортировки нефти и нефтепродуктов // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2019. Т. 9, № 4А. С. 438–447.

Алиев Т.М., Тер-Хачатуров A.A. Измерительно-вычислительные системы количественного учета нефтепродуктов. М.: Недра, 1984. 232 с.

Полюшенко С.С. Комплексное решение АСУ ТП для установки подготовки нефти с учетом баланса материальных потоков и энергозатрат // Нефть. Газ. Новации. 2016. № 12. С. 51–54.

МИ 3275–2016. Государственная система обеспечения единства измерений. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Метрологическое обеспечение учета нефтепродуктов при их транспортировке по магистральным нефтепродуктопроводам. Основные положения. Казань: ВНИИР, 2016. 84 с.

МИ 2483–98. Государственная система обеспечения единства измерений. Нормы погрешности баланса сдаваемой и принимаемой нефти в акционерных обществах по транспорту нефти. Методика расчета. М.: ВНИИМС, 1998. 7 с.

Уметбаев Ф.С., Фролов Ю.А., Севницкий С.А. Повышение точности измерения массы нефтепродукта в магистральном нефтепродуктопроводе // Вестник Башкирского университета. 2012. Т. 17, № 1. С. 13–20.

Годнев А.Г. Анализ проблем технологии учета нефтепродуктов на магистральном трубопроводе и отводах от резервуарных парков // Трубопроводный транспорт: теория и практика. 2015. № 3 (49). С. 33–37.

Уметбаев Ф.С. Совершенствование методов и средств учета нефтепродуктов в процессах транспорта и хранения: автореф. дис. … канд. техн. наук. М.: Уфимский гос. нефтяной техн. ун-т, 2013. 23 с.

Лурье М.В. Теоретические основы трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа. М.: Недра, 2017. 477 с.

Зверев Ф.С. Модифицированный метод материального баланса для оперативного обнаружения утечек нефти или нефтепродукта из магистральных трубопроводов // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2009. № 3. С. 48–51.

Копысицкий Т.И., Рзаев Ю.Р. Материальный баланс на установках переработки нефти НПЗ // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2012. № 12. С. 5–9.

Бархатов В.И., Добровольский И.П. Повышение эффективности переработки нефти и использования получаемых продуктов. Челябинск: Челябинский гос. ун-т, 2013. 321 с.

Антонова А.В., Фишман И.И., Соловьев В.Г. Учет материальных потоков НПЗ как инструмент повышения достоверности расчета материального баланса // Законодательная и прикладная метрология. 2018. № 4 (155). С. 33–36.

Антонова А.В., Нурмухаметов Р.Р., Фишман И.И. Метрологическое обеспечение измерений нефти и нефтепродуктов для подведения материального баланса на нефтеперерабатывающих заводах // Приборы. 2022. № 1 (259). С. 34–37.

Емец С., Игнатьева Л. Особенности учета нефти косвенным методом динамических измерений // Norwegian Journal of Development of the International Science. 2021. № 64. С. 66–67. DOI: 10.24412/3453-9875-2021-64-66-67.

Разиков В.В. Косвенный метод статических измерений массы нефти и нефтепродуктов в вертикальных стальных цилиндрических резервуарах // Измерительная техника. 2004. № 8. С. 50–54.

Аралов О.В., Буянов И.В., Воробьев С.И. и др. Современное состояние ведения учетных операций с нефтью и нефтепродуктами с применением измерительных систем в России. М.: Недра, 2019. 246 с.

Российская Федерация. Правительство. Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений: Постановление Правительства Российской Федерации от 16.11.2020 № 1847 // Официальный интернет-портал правовой информации: сетевое изд. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202011230047 (дата обращения: 11.10.2023).

Российская Федерация. Министерство энергетики Российской Федерации. Методические рекомендации по определению технологических потерь нефти и нефтепродуктов при транспортировке магистральным трубопроводным транспортом: утв. 20.08.2012 // Министерство энергетики Российской Федерации: офиц. сайт. URL: https://minenergo.gov.ru/node/1545 (дата обращения: 11.10.2023).

Фатхутдинов А.Ш., Слепян М.А., Ханов Н.И. и др. Автоматизированный учет нефти и нефтепродуктов при добыче, транспорте и переработке. М.: Недра, 2002. 416 с.

Российская Федерация. Правительство. Об утверждении Правил учета нефти: Постановление Правительства Российской Федерации от 16.05.2014 № 451 // Правительство Российской Федерации: офиц. сайт. URL: http://government.ru/docs/all/91475/ (дата обращения: 11.10.2023).

МИ 2800–2003. Государственная система обеспечения единства измерений. Вместимость технологических нефтепродуктопроводов. Методика выполнения измерений геометрическим методом. Казань: ВНИИР, 2003. 59 с.

МИ 2083–90. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей. М.: Комитет стандартизации и метрологии СССР, 1991. 9 с.

Andreev AF, Sinelnikov AA. Management of Innovation Processes at Oil and Gas Complex Enterprises. Moscow: MAKS Press; 2008. (In Russian)

Salygin VI, Guliev IA, Akieva LB, Krivosheeva EL. Digital technologies in the field of transportation oil and petroleum products. Economics: Yesterday, Today and Tomorrow [Ekonomika: vchera, segodnya, zavtra]. 2019; 9(4А): 438–447. (In Russian)

Aliev TM, Ter-Khachaturov AA. Measuring and Computing Systems for Quantitative Accounting of Petroleum Products. Moscow: Subsoil [Nedra]; 1984. (In Russian)

Polyushenko SS. Integrated automatic process control system solution for an oil treatment plant, taking into account the balance of material flows and energy demands. Oil. Gas. Innovations [Neft’. Gaz. Novacii]. 2016; (12): 51–54. (In Russian)

VNIIR – Affiliated Branch of the D.I. Mendeleev Institute for Metrology (VNIIM-VNIIR). MI 3275–2016 (guidelines). State system for ensuring the uniformity of measurements. Main pipeline transport of oil and petroleum products. Metrological support for accounting of petroleum products during their transportation through main petroleum product pipelines. Basic principles. Kazan, Russia: VNIIM-VNIIR; 2016. (In Russian)

All-Russian Research Institute of Metrological Service (VNIIMS). MI 2483–98. State system for ensuring the uniformity of measurements. Error standards for the balance of delivered and received oil in joint stock companies for oil transportation. Calculation method. Moscow: VNIIMS; 1998. (In Russian)

Umetbaev FS, Frolov YuA, Sevnitskiy SA. Increasing the accuracy of measuring the mass of petroleum products in the main petroleum product pipeline. Bulletin of Bashkir University [Vestnik Bashkirskogo universiteta]. 2012; 17(1): 13–20. (In Russian)

Godnev AG. Analysis of the problems of accounting for oil technology for pipelines and retraction from the tank farm. Pipeline Transport: Theory and Practice [Truboprovodnyy transport: teoriya i praktika]. 2015; 49(3): 33–37. (In Russian)

Umetbaev FS. Improving methods and means of accounting for petroleum products in transport and storage processes. PhD thesis. Ufa State Petroleum Technological University; 2013.

Lurie MV. Theoretical Basis for Oil, Oil Products, and Gas Pipeline Transportation. Moscow: Subsoil; 2017. (In Russian)

Zverev FS. Material balance modified method for operative detection of oil and oil product leaks from main pipelines. Environmental Protection in Oil and Gas Complex [Zashchita okruzhayushchey sredy v neftegazovom komplekse]. 2009; (3): 48–51. (In Russian)

Kopysitskiy TI, Rzaev YuR. The material balance on the units of refinery. Oil Refining and Petrochemistry. Scientific and Technical Achievements and the Best Practices [Neftepererabotka i neftekhimiya. Nauchno-tekhnicheskie dostizheniya i peredovoy opyt]. 2012; (12): 5–9. (In Russian)

Barkhatov VI, Dobrovolskiy IP. Increasing the Efficiency of Oil Refining and the Use of Resulting Products. Chelyabinsk, Russia: Chelyabinsk State University; 2013. (In Russian)

Antonova AV, Fishman II, Solovev VG. Accounting of material flows at the refinery – A tool to improve the accuracy of the material balance. Legal and Applied Metrology [Zakonodatel’naya i prikladnaya metrologiya]. 2018; 155(4): 33–36. (In Russian)

Antonova AV, Nurmukhametov RR, Fishman II. Metrological support of measurements of oil and petroleum products for summing up the material balance at oil refineries. Devices [Pribory]. 2022; 259(1): 34–37. (In Russian)

Emets S, Ignateva L. Features of oil accounting by indirect method of dynamic measurements. Norwegian Journal of Development of the International Science. 2021; (64): 66–67. https://doi.org/10.24412/3453-9875-2021-64-66-67. (In Russian)

Razikov VV. Indirect method of static measurements of the mass of oil and petroleum products in vertical steel cylindrical tanks. Measuring Technology [Izmeritel’naya tekhnika]. 2004; (8): 50–54. (In Russian)

Aralov OV, Buyanov IV, Vorobev SI, Katsal IN, Lisin YuV, Zolotukhin OE. Current State of Accounting Operations with Oil and Petroleum Products Using Measuring Systems in Russia. Moscow: Subsoil; 2019. (In Russian)

The Russian Government. Order No. 1847 dated 16 November 2020. On approval of the list of measurements related to state regulation of ensuring the uniformity of measurements. Available from: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202011230047 [Accessed: 11 October 2023]. (In Russian)

Ministry of Energy of Russian Federation. Methodological recommendations for determining technological losses of oil and petroleum products during transportation by main pipeline transport approved 20 August 2012. Available from: https://minenergo.gov.ru/node/1545 [Accessed: 11 October 2023]. (In Russian)

Fatkhutdinov ASh, Slepyan MA, Khanov NI, Zolotukhin SA, Nemirov MS, Fatkhutdinov TA. Automated Accounting of Oil and Petroleum Products during Production, Transmission, and Processing. Moscow: Subsoil; 2002. (In Russian)

The Russian Government. Order No. 451 dated 16 May 2014. On Approval of the Rules for Oil Accounting. Available from: http://government.ru/docs/all/91475/ [Accessed: 11 October 2023]. (In Russian)

VNIIM-VNIIR. MI 2800–2003. State system for ensuring the uniformity of measurements. Capacity of technological oil product pipelines. Methodology for performing measurements using the geometric method. Kazan, Russia: VNIIM-VNIIR; 2003. (In Russian)

VNIIM. MI 2083–90. State system for ensuring the uniformity of measurements. Indirect measurements. Determination of measurement results and estimation of their errors. Moscow: Committee for Standardization and Metrology of the USSR [Komitet standartizatsii i metrologii SSSR]; 1991. (In Russian)
Назад к журналу
NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

О нас

 

 

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57