Сравнительный анализ электромагнитных установок УМП

Разработанные электромагнитные установки УМП (ТУ 39-80400-008-99), которые отличаются различным исполнением индуктора и управляющей станции.

Рассмотрим задачу анализа установок УМП по их техническим характеристикам и параметрам с использованием теории нечетких множеств.

Основные технические характеристики, параметры трудоемкости и металлоемкости изготовления установок представлены в табл. 11. и 12

Таблица 11. Технические характеристики и параметры установок УМП

Марка УМП Параметры установок УМП	УМП-108	УМП-159	УМП-325
1Условный диаметр трубы, мм	108	159	325
2 Перекрытие проходного сечения, %	50	10	10
3 Давление перекачиваемой жидкости, МПа	6,4	1,0	1,0
4 Длина индуктора, мм	700	1200	1400
5 Масса индуктора, кг	40	60	900
6 Регулируемая величина магнитной индукции, Т	0-0,13	0-0,10	0-0,06
7 Изменение режимов	Дискрет.	Дискрет.	Плавное
8 Рабочая частота, Гц	10-100	10-30	10-60
9 Форма изменения сигнала
9.1 Синусоидальная	Есть	Есть	Есть
9.2 Импульсный режим	Нет	Нет	Есть
10 Наличие компенсатора	Не треб.	Необходим	Не треб.

 

По сравниваемым параметрам лучшей установкой является УМП-159, так как имеет наибольшую суммарную вероятность принадлежности.

 

5.3.4.Совместное использование деэмульгаторов
с установками магнитной обработки

При испытаниях деэмульгаторов на нефти Ватьеганском месторождения получены данные по деэмульгирующему эффекту (табл. 7).

Анализировались эмульсии с обводненностью 68 %.

Лабораторные испытания проводились без магнитной обработки и при обработке магнитным полем, напряженность во времени изменялась знакопеременно по закону треугольника, прямоугольника, синусоидально, импульсно.

Дозировка деэмульгатора составляет 40 мг/л.

Проанализируем эффективность использования различных деэмульгаторов, используя статистические методы теории принятия решений.

По оптимистичному критерию, выбрав максимальные значения по строкам (78,9; 70,2; 70,5; 89,5) лучшее значение имеет деэмульгатор Союз-А.

Таблица 12. Трудоемкость и металлоемкость изготовления установок УМП

Параметры установок УМП	УМП-108	УМП-159	УМП-325
1 Трудоемкость индуктора, час	85	40	785
2 Трудоемкость станции управления, час	215	215	230
3 Материалоемкость индуктора, тыс. руб.
3.1 Нержавеющая сталь	1600	нет	3200
3.2 Электротехническая сталь	200	200	32000
3.3 Конструкционная сталь	100	150	6000
3.4 Обмотка	100	300	6000
3.5 Антикоррозионная композиция	50	600	2100
3.6 Полимерные материалы	нет	300	2700
4 Материалоемкость станции управления, тыс. руб.	4500	4500	6000
5 Приспособления, тыс. руб.	нет	500	5200

 

Суммарные вероятности альтернатив

А1(УМП-108)	А2 (УМП-159)	А3 (УМП-325)
0,9300	1,2000	0,9048

 

Таблица 13. Эффективность применения деэмульгаторов

Деэмульгатор	Без магнитной обработки	Форма изменения напряженности магнитного поля при магнитной обработке
		треугольная	прямоугольная	синусоидальная	Импуль сная
ХПД-005	55,0	70,5	68,9	68,7	78,9
СТХ-2	58,8	58,8	61,2	67,4	70,2
СТХ-5	52,9	54,1	64,2	64,2	70,5
Союз-А	66,1	70,0	75,6	75,6	89,5

 

По пессимистическому критерию Вальда лучшим из деэмульгаторов считается тот, у которого деэмульгирующий эффект из всех минимальных по строкам значений максимален. Выберем по строкам минимальные значения (55,0; 58,8; 52,9; 66,1). Лучшим также является деэмульгатор Союз-А.

Отойдем от крайних оптимистичных и крайних пессимистичных значений, используя критерий Гурвица. Для его использования необходимо выбрать величину 1Ј С Ј0. При С=1 это критерий "пессимизма" Вальда, а при С=0 это критерий крайнего пессимизма.

Для нашей задачи примем С=0,6. Рассчитаем значения критерия для каждой строки:

ZHW1= 0,6 х 55,0 +(1-0,6) х78,9=64,56

ZHW2= 0,6 х 55,8 +(1-0,6) х70,2=61,56

ZHW3= 0,6 х 52,9 +(1-0,6) х70,5=59,94

ZHW4= 0,6 х 66,1 +(1-0,6) х89,5=72,4

Лучшим также остается деэмульгатор Союз-А.

Далее воспользуемся критерием Севиджа, который позволяет выбрать деэмульгатор с наименьшим риском в самой неблагоприятной ситуации.

Выберем в каждом столбце максимальное значение max(eij). Составим разницу max(eij)-eij =rij. Эта разность является риском при использовании деэмульгатора по определенной технологии. Построим матрицу рисков (табл. 14).

Выберем в каждой строке максимальное значение (11,1; 19,7; 19,0; 0,05). Минимальное значение риска присуще деэмульгатору Союз-А. На втором месте находится деэмульгатор ХПД-005. Риск при использовании деэмульгаторов СТХ значительно выше.

Таблица 14. Матрица рисков

Деэмульгатор	Без магнитной обработки	Форма изменения напряженности магнитного поля при магнитной обработке
		треугольная	прямоугольная	синусоидальная	Импуль сная
ХПД-005	11,1	0	6,7	6,9	10,6
СТХ-2	7,3	11,7	14,4	8,2	19,3
СТХ-5	13,2	16,4	11,4	11,4	19
Союз-А	0	0,05	0	0	0

 

Таким образом, можно заключить, что при выборе деэмульгатора предпочтение по деэмульирующему эффекту имеют реагенты Союз-А и ХПД-005. Окончательное решение о выборе приемлемого деэмульгатора следует принять, анализируя химреагенты по всему комплексу показателей, хотя основными остаются деэмульгирующая способность и стоимость.

Анализируемые деэмульгаторы наиболее эффективно будут работать совместно с магнитной обработкой. Причем предпочтительно импульсное изменение напряженности магнитного поля.

Проанализируем влияние формы изменения напряженности магнитного поля (треугольное, прямоугольное, синусоидальное) на эффективность действия деэмульгаторов. Для этого из матрицы табл. 8 исключим столбцы 2 и 6 и получим новую матрицу (табл. 15).

Анализируя матрицу по критерию Вальда, (54,1; 61,2; 64,2) мы видим, что незначительное преимущество имеет синусоидальная форма изменения напряженности магнитного поля. По "оптимистичному" критерию, (70,5; 75,6; 75,6) несколько лучшие значения имеют прямоугольная и синусоидальная форма изменения сигнала напряженности магнитного поля.

По критерию Гурвица, (60,8; 67,0; 68,8), рассчитанному при С=0,6, также небольшое преимущество имеет синусоидальная форма изменения напряженности. Используя критерий Севиджа, (8,6; 6,2; 1,8) мы видим, что риск использования синусоидальной формы изменения напряженности магнитного поля существенно ниже, хотя и для остальных режимов магнитной обработки риск тоже невелик.

Таблица 15. Эффективность применения деэмульгаторов

Деэмульгатор	Форма изменения напряженности магнитного поля при магнитной обработке
	треугольная	прямоугольное	синусоидальное
ХПД-005	70,5	68,9	68,7
СТХ-2	58,8	61,2	67,4
СТХ-5	54,1	64,2	64,2
Союз-А	70,0	75,6	75,6

 

Таким образом, с использованием методов теории принятия решений были выбраны марки наиболее приемлемых деэмульгаторов (Союз-А и ХПД-005), а также оптимальный режим магнитной обработки v магнитное поле с импульсной и синусоидальной формой изменения напряженности.