priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2023-66-9-750-762pribor-170Research ArticleПРИБОРЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ, ВЕЩЕСТВ И ПРИРОДНОЙ СРЕДЫMETHODS AND INSTRUMENTS FOR ANALYSIS AND MONITORING OF THE NATURAL ENVIRONMENT, SUBSTANCES, MATERIALS AND PRODUCTSМногопараметрический контроль многофазных потоков на объектах шельфовой добычи в условиях АрктикиMultiparameter monitoring of multiphase flows at offshore production facilities in the ArcticУшковаТ. О.UshkovaT. O.

Таисия Олеговна Ушкова - аспирант; кафедра электроэнергетики и электромеханики

Санкт-Петербург

Taisiya O. Ushkova — Post-Graduate Student; Department of Electricity and Electromechanics

St. Petersburg

ushkovataisiya@mail.ruБорисоваЮ. Д.BorisovaYu. D.

Юлия Денисовна Борисова - студентка; кафедра транспорта и хранения нефти и газа

Санкт-Петербург

Yuliya D. Borisova — Student; Department of Transport and Storage of Oil and Gas

St. Petersburg

borisovajulia1999@mail.ruШпенстВ. А.ShpenstV. A.

Вадим Анатольевич Шпенст - д-р техн. наук, профессор; кафедра электроэнергетики и электромеханики; декан энергетического факультета

Санкт-Петербург

Vadim A. Shpenst - Dr. Sci., Professor; Department of Electricity and Electromechanics; Dean of the Energy Faculty

St. Petersburg

shpenst@spmi.ruЩипачёвА. М.ShchipachevA. M.

Андрей Михайлович Щипачёв - д-р техн. наук, профессор; кафедра транспорта и хранения нефти и газа; заведующий кафедрой

Санкт-Петербург

Andrey M. Shchipachev - Dr. Sci., Professor; Department of Transport and Storage of Oil and Gas; Head of the Department

St. Petersburg

schipachev_am@pers.spmi.ruСанкт-Петербургский горный университетSt. Petersburg Mining University202328112024669750762Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20242024Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/170

Рассмотрена возможность применения многофункциональной системы бесконтактного измерения параметров многофазного потока на шельфовых месторождениях, основанной на технологии радиоизотопного излучения. Проанализировано текущее оснащение шельфовой добычи датчиками, системами анализа данных и автоматического управления, выявлено недостаточное количество измеряемых параметров. Исследована возможность совершенствования данной многофункциональной системы путем ее модернизации на базе анализа рисков и сложностей шельфовой добычи в арктической зоне.  

The possibility of using a multifunctional system for non-contact measurement of multiphase flow parameters in offshore fields, based on radioisotope radiation technology, is considered. The current equipment of offshore production with sensors, data analysis and automatic control systems is analyzed, and an insufficient number of measured parameters is revealed. The possibility of improving this multifunctional system by upgrading it based on an analysis of the risks and difficulties of offshore production in the Arctic zone is studied. 

шельфизмерениенефтьдобычатранспортАрктикасоставрадиоизотопныйоптоволокноshelfmeasurementoilproductiontransportArcticcompositionradioisotopefiber opticReferencesПрогноз развития энергетики мира и России 2019 / Под ред. А. А. Макарова, Т. А. Митровой, В. А. Кулагина. М.: ИНЭИ РАН — Московская школа управления Сколково, 2019.Makarova A.A., Mitrova T.A., Kulagin V.A., ed., Prognoz razvitiya energetiki mira i Rossii 2019 (Forecast for the Development of Energy in the World and Russia 2019), Moscow, 2019, 210 р. (in Russ.)Пономарев А. С., Поздняков А. С. Современные тренды развития мирового сектора морской добычи углеводородов // Территория „НЕФТЕГАЗ“. 2018. № 11. С. 40—50.Ponomarev A.S., Pozdnyakov A.S. Territoriya «NEFTEGAZ» (Territory "NEFTEGAS"), 2018, no. 11, pp. 40–50. (in Russ.)Арчагов В. Б., Нефедов Ю. В. Стратегия нефтегазопоисковых работ в оценке топливно-энергетического потенциала шельфа арктических морей России // Записки Горного института. 2015. Т. 212. С. 6—13.Archegov V.B. & Nefedov Yu.V. Journal of Mining Institute, 2015, no. 212, рр. 6–13. (in Russ.)Череповицын А. Е. Социально-экономический потенциал крупномасштабных проектов освоения нефтегазового шельфа: риски и ожидания заинтересованных сторон // Записки Горного института. 2015. Т. 215. C. 140.Cherepovitsyn A.E. Journal of Mining Institute. 2015, no. 215, pp. 140. (in Russ.)Васильцова В. М. Проблемы освоения шельфовых месторождений нефти и газа // Записки Горного института. 2016. Т. 218. C. 345.Vasiltsova V.M. Journal of Mining Institute, 2016, no. 218, pp. 345. (in Russ.)ODS Metering systems [Электронный ресурс]: <https://ods-metering-systems.com/en/flow-metering-solutions/>, 20.02.2023.ODS Metering systems, https://ods-metering-systems.com/en/flow-metering-solutions/.Эволюция измерений многофазных потоков и их влияние на управление эксплуатацией / Э. Тоски, Эм. Окугбайе и др. // Нефтегазовое обозрение. 2003.Toski E., Okugbaye Em. et al. Oil and gas review, Schlumberger, Spring, 2003.Bai Y., Bai Q. Subsea Engineering Handbook. Oxford, UK: Gulf Professional Publ., 2018.Bai Y., Bai Q. Subsea Engineering Handbook, Gulf Professional Publishing, Oxford, UK, 2018.Гречко А. Г., Новиков А. И. Обзор подводных многофазных расходомеров // Газовая промышленность. 2019. № 1 (782). С. 71—78.Grechko A.G., Novikov A.I. Gas industry, 2019, no. 1(782), pp. 71–78. (in Russ.)Петренко В. Е., Нуриев М. Ф., Шевелев М. Б., Шологин Р. А., Мотовилов В. Ю. Опыт разработки месторождения на шельфе Российской Федерации, оборудованного подводно-добычным комплексом // Газовая промышленность. 2018. № 11 (777). С. 8—13.Petrenko V.E., Nuriev M.F., Shevelev M.B., Shologin R.A., Motovilov V.Yu. Gas industry, 2018, no. 11(777), pp. 8– 13. (in Russ.)Hansen L. S., Pedersen S., Durdevic P. Multi-Phase Flow Metering in Offshore Oil and Gas Transportation Pipelines: Trends and Perspectives // Sensors. 2019. Vol. 19, N 9. P. 2184.Hansen L.S., Pedersen S., Durdevic P. Sensors, 2019, no. 9(19), pp. 2184.Corneliussen S., Couput J. P., Dahl E., Dykesteen E., Frøysa K. E., Malde E., Moestue H., Moksnes P. O., Scheers L., Tunheim H. Handbook of Multiphase Flow Metering / Norwegian Society for Oil and Gas Measurement (NFOGM). Oslo, Norway, 2005.Corneliussen S., Couput J.P., Dahl E., Dykesteen E., Frøysa K.E., Malde E., Moestue H., Moksnes P.O., Scheers L., Tunheim H. Handbook of Multiphase Flow Metering; Revision 2; Norwegian Society for Oil and Gas Measurement (NFOGM), Oslo, Norway, 2005.Pat. 14/716,323 U.S. Multiphase Flow Meter / W. Z. Liu. 2016.Patent US 14/716,323, Multiphase Flow Meter., W.Z. Liu, Priority 19 May 2016.Свид. об утверждении типа средств измерений NO.E.29.006.A № 43528. Расходомеры многофазные MPM [Электронный ресурс]: <http://www.kip-guide.ru/docs/47474-11.pdf>, 10.03.2023.http://www.kip-guide.ru/docs/47474-11.pdf. (in Russ.)Атомэнергомаш. Актуальные новости [Электронный ресурс]: <https://aem-group.ru/mediacenter/news/oao%C2%ABiftp%C2%BB-postavilo-radioizotopnoe-oborudovanie-dlya-burovoj-platformyi-proekta-%C2%ABsaxalin-1% C2%BB.html>, 10.02.2023.https://aem-group.ru/mediacenter/news/oao-%C2%ABiftp%C2%BB-postavilo-radioizotopnoe-oborudovanie-dlyaburovoj-platformyi-proekta-%C2%ABsaxalin-1%C2%BB.html (in Russ.).Войтюк И. Н. Анализ и синтез системы коммерческого учета нефти с использованием радиоизотопного измерителя плотности // Записки Горного института. 2010. Т. 186. C. 112.Voytyuk I.N. Journal of Mining Institute, 2010, no. 186, pp. 112. (in Russ.)Проскуряков Р. М., Коптева А. В. Неразрушающие методы контроля качества и количества нефтяных потоков // Записки Горного института. 2016. Т. 220. C. 564.Proskuryakov R.M., Kopteva A.V. Journal of Mining Institute, 2016, no. 220, pp. 564. (in Russ.)Сидняев Н. И., Бережнова М. А. Исследование влияния морской воды на деструкцию погружных морских конструкций // Инженерный журн.: наука и инновации. 2019. Вып. 10.Sidnyaev N.I., Berezhnova M.A. Engineering Journal: Science and Innovation, 2019, no. 10.Wylie S., Shaw A., Al-Shamma’a A. RF sensor for multiphase flow measurement through an oil pipeline // Meas. Sci. Technol. 2006. N 17. P. 2141.Wylie S., Shaw A., Al-Shamma’a A. Meas. Sci. Technol., 2006, vol. 17, рр. 2141.Kumara W., Halvorsen B., Melaaen M. Single-beam gamma densitometry measurements of oil-water flow in horizontal and slightly inclined pipes // Intern. J. Multiph. Flow. 2010. N 36. P. 467—480.Kumara W., Halvorsen B., Melaaen M. Int. J. Multiph. Flow, 2010, vol. 36, рр. 467–480.Лазуткина О. Р. Химическое сопротивление и защита от коррозии : Учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. 140 с.Lazutkina O.R. Khimicheskoye soprotivleniye i zashchita ot korrozii (Chemical Resistance and Corrosion Protection), Yekaterinburg, 2014, 140 р. (in Russ.)Кузнецов М. В., Кузнецов А. М. Коррозия и защита нефтегазового и нефтегазопромыслового оборудования: Учеб. пособие. Уфа, 2004. 109 с.Kuznetsov M.V., Kuznetsov A.M. Korroziya i zashchita neftegazovogo i neftegazopromyslovogo oborudovaniya (Corrosion and Protection of Oil and Gas and Oil and Gas Equipment), Ufa, 2004, 109 р. (in Russ.)Cheng H. et al. Electrochemical corrosion and passive behavior of a new high-nitrogen austenitic stainless steel in chloride environment // Materials Chemistry and Physics. 2022. Vol. 292. P. 126837.Cheng H. et al. Materials Chemistry and Physics, 2022, vol. 292, рр. 126837.Lang Y. et al. Research Progress and Development Tendency of Nitrogen-alloyed Austenitic Stainless Steels // Intern. Journal of Iron and Steel Research, 2015. Vol. 22, N 2. P. 91—98.Lang Y. et al. International Journal of Iron and Steel Research, 2015, no. 2(22), pp. 91–98.Подводный добычной комплекс [Электронный ресурс]: <https://sahalin-shelf-dobycha.gazprom.ru/about/technologies/pdk/>, 10.02.2023.https://sahalin-shelf-dobycha.gazprom.ru/about/technologies/pdk/(in Russ.)Староконь И. В. Основы теории и практики образования усталостных трещин на морских нефтегазовых сооружениях // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 4.Starokon' I.V. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya, 2012, no. 4. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.