Усовершенствованная модель выбора напряжения для электрической распределительной сети газового месторождения; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 337, № 2

Bibliographic Details
Parent link:	Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов=Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering/ Национальный исследовательский Томский политехнический университет.— .— Томск: Изд-во ТПУ, 2015-.— 2413-1830 Т. 337, № 2.— 2026.— С. 175-193
Other Authors:	Яркина А. А. Анна Александровна, Хамитов Р. Н. Рустам Нуриманович, Сорогин А. С. Александр Сергеевич, Архипова О. В. Ольга Владимировна
Summary:	Актуальность. При разработке газовых месторождений важную функцию выполняет система электроснабжения. Одним из основных критериев, влияющих на надежность системы электроснабжения, является правильно выбранный класс напряжения. В условиях рыночной экономики система электроснабжения, с одной стороны, должна обеспечивать бесперебойное электроснабжение потребителей, с другой стороны, должна быть оптимальной с точки зрения капитальных и эксплуатационных затрат. Существующие математические модели для выбора класса напряжения основаны на жизненном цикле месторождения, но не учитывают период бурения. В настоящее время многие нефтегазовые компании формируют требования к электроснабжению буровых установок по двум воздушным линиям электропередачи. Цель: разработка математической модели рационального выбора напряжения для электрической распределительной сети с учетом периода бурения газовых скважин и всего жизненного цикла разработки газовых месторождений. Объект: схема электроснабжения газового месторождения. Методы: теория планирования эксперимента, расчет дисконтированных затрат, статистический метод. Результаты и выводы. Было выявлено, что характер электрической нагрузки буровых установок имеет резко изменяющийся график нагрузки, в то время как характер электрической нагрузки кустов газоконденсатных скважин является равномерным. Для учета особенности электрической нагрузки в математическую модель предлагается ввести коэффициент одновременности. Таким образом, математические модели учитывают пять факторов: количество кустов газоконденсатных скважин, протяженность линии электропередачи, коэффициент роста нагрузки, коэффициент распределения нагрузки, коэффициент одновременности. Разработана одна математическая модель для выбора рационального напряжения и семь математических моделей для расчета дисконтированных затрат для классов напряжения 3, 6, 10, 20, 35, 110, 220 кВ. Математические модели имеют вид уравнения регрессии полиномиального типа. Значимость коэффициентов полиномов оценивается с использованием t-критерия Стьюдента. Адекватность математических моделей проверяется с помощью критерия Фишера. Погрешность модельного расчета составляет 9,36 %, что считается достаточным для решения технических и экономических задач. Было выбрано рациональное напряжение распределительной электрической сети конкретного месторождения (Uрац=35 кВ). Установлено, что правильно выбранный класс напряжения на этапе проектирования с учетом периода бурения и всего жизненного цикла эксплуатации месторождения позволяет сэкономить до 40 % дисконтированных затрат на развитие распределительной сети Relevance. In the development of a gas fields, an important function is performed by the power supply system. One of the main criteria affecting the reliability of the power supply system is the correctly selected voltage class. In a market economy, on the one hand, the power supply system must be technically reliable, providing continuous power supply to consumers, on the other hand, it must be optimal in terms of capital and operating costs. Existing mathematical models for selecting the voltage class are based on the life cycle of a field, but they do not take into account the drilling period. Currently, many oil and gas companies are forming requirements for the power supply of drilling rigs via two overhead power line circuits. Aim. To develop a mathematical model for the rational choice of voltage for an electric distribution grid, taking into account the drilling period of gas wells and the entire life cycle of gas field development. Object. The power supply scheme of a gas field. Methods. Theory of experimental planning, calculation of discounted costs, statistical method. Results and conclusions. It was revealed that the nature of the electrical load of the drilling rig has a sharply variable load schedule, while that of a gas-condensate well cluster is uniform. To account for the feature of the electrical load, it is proposed to introduce the simultaneity coefficient in the mathematical model. Thus, the mathematical models take into account five factors: the number of gas-condensate well clusters, the length of the power line, the load growth coefficient, the load distribution coefficient, and the simultaneity coefficient. The authors have developed a mathematical model for choosing rational voltage and seven mathematical models for calculating discounted costs for voltage classes 3, 6, 10, 20, 35, 110, 220 kV. Mathematical models have the form of a regression equation of a polynomial type. The significance of the coefficients of the polynomials is estimated using the Student's t-criterion. The adequacy of mathematical models is verified by the Fisher's criterion. The accuracy of the model calculation is 11.36%, which is considered sufficient for technical and economic tasks. The rational voltage of the distribution electric grid of a particular deposit (Urat=35 kV) was selected. It was established that a correctly selected voltage class at the design stage, taking into account the drilling period and the entire life cycle of the field operation, can save up to 40% of discounted costs for the development of the distribution grid Текстовый файл
Language:	Russian
Published:	2026
Subjects:	электронный ресурс буровая установка выбор напряжения дисконтированные затраты теория планирования эксперимента куст газовых скважин месторождение коэффициент одновременности распределительная сеть электрическая нагрузка drilling rig voltage selection discounted costs experimental planning theory cluster of gas wells deposit simultaneity coefficient distribution grid electrical load
Online Access:	bulletin_tpu-2026-v337-i02-15.pdf https://doi.org/10.18799/24131830/2026/2/5403
Format:	Electronic Book Chapter
KOHA link:	https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=685545