Gazprom-Preis im Bereich Wissenschaft und Technik

Entwicklung und Einführung eines Systems zur Überwachung des technischen Zustandes und der Unversehrtheit des linearen Teils von Ferngasleitungen der PAO Gazprom

Das bei der PAO Gazprom implementierte System zur Überwachung des technischen Zustandes und der Unversehrtheit des linearen Teils von Ferngasleitungen basiert auf der Anwendung von:

• quantitativen Modellen und Verfahren, anhand denen die Zuverlässigkeitswerte bzw. Werte der durch den Einsatz von Technologien verursachten Risiken auf rechnerisch-analytischem Wege prognostiziert werden können;
• einem hierarchisch aufgebauten Modell für Kriterien, auf die sowohl bei Entscheidungsfindungen als auch bei der Erstellung langfristiger Programme zur umfassenden Generalüberholung am linearen Teil von Ferngasleitungen zurückgegriffen wird. Dieses Modell beruht auf einer punktuellen rechnerischen Analyse der aktuellen Werte bzw. voraussichtlichen Dynamik der Werte, die den technischen Zustand, die Zuverlässigkeit und Technologierisiken bekunden, sowie auf der Ermittlung einer optimalen Zeit, in der an einem betroffenen Objekt Überholungsarbeiten stattfinden können.

Das Konzept, das dem hier beschriebenen Überwachungsprozess zugrunde liegt, wurde in den erstmalig ausgearbeiteten und gebilligten Gazprom-Richtlinien formuliert. Dazu gehören folgende Regelwerke: „Politik der OAO Gazprom auf dem Gebiet der Überwachung des technischen Zustandes und der Integrität von Objekten für Gastransporte und –speicherung“ (OAO Gazprom, 2010) und „Konzept zur Überwachung des technischen Zustandes und der Integrität von Objekten des Gastransportsystems mit Rücksicht auf Transportaufgaben“ (OAO Gazprom, 2011).

Methodische Normen, auf denen das System zur Überwachung des technischen Zustandes und der Unversehrtheit des linearen Teils von Ferngasleitungen basiert, umfassen über 20 Standards und Empfehlungen der PAO Gazprom.

Bei der Tochtergesellschaft Gazprom Transgaz Surgut, die sich mit Gastransporten befasst, wurde ein GIS-basierter Programmkomplex für Ferngasleitungen entwickelt und implementiert. Dieser wird dann genutzt, wenn Folgendes zu bewerten bzw. einzuschätzen ist: Funktionsfähigkeit und Reparierbarkeit von Abschnitten am linearen Teil von Ferngasleitungen sowie technologische Risiken bei deren Betrieb. Zu den weiteren Einsatzbereichen dieses Programmkomplexes gehören: Erstellung von Programmen und Optimierung von Szenarien zur Inspektion und Instandsetzung des linearen Teils von Ferngasleitungen, Festsetzung von Umfängen, Verfahren und Fristen sowie Kostenschätzung für umzusetzende technische Maßnahmen.

O. Aksyutin (Teamleiter, Gazprom), G. Milko-Butovsky, S. Ovcharov, V. Stolov (Gazprom VNIIGAZ), S. Alimov, O. Melyokhin, A. Pasechnikov (Gazprom), I. Ivanov, A. Rudenko (Gazprom Transgaz Surgut), M. Basin (Gaztranzit).

Präsentierendes Unternehmen: Gazprom VNIIGAZ (D. Lyugai).

Entwicklung und Implementierung einer innovativen Algorithmus-basierten Software zum Einordnen von Objekten des Einheitlichen Gasversorgungssystems je nach deren systemischer Relevanz sowie einer Methodik zur Bewertung der Wirtschaftseffizienz des Einsatzes von komplexen Sicherheitssystemen an Objekten der PAO Gazprom

Der methodologische Ansatz (mehrkriterielle Nützlichkeit, Risiko), der dem vorgeschlagenen Rangordnungsverfahren für Objekte der PAO Gazprom zugrunde liegt, ermöglichte es, zu neuen wissenschaftlichen Ergebnissen zu kommen sowie Indikatoren und Kriterien von einzuordnenden Objekten bzw. variable Parameter für deren Beschreibung zu begründen und Berechnungsmethoden zur Bewertung deren systemischer Relevanz nachzuweisen.

Es wurden folgende Arbeiten geleistet: Ein hierarchisch aufgebautes mehrstufiges System von Indikatoren bzw. Subkriterien, die bei der Ermittlung der systemischen Relevanz angewandt werden, wurde entwickelt, und ein Modell zur Bewertung des Auswirkungsgrades von negativen Faktoren wurde erstellt. Begründet wurden auch eine Skala, die Risiken bewertet, dass das nachhaltige Funktionieren von Objekten der PAO Gazprom gestört werden kann (die Bewertung erfolgt mit Rücksicht auf technologische Besonderheiten dieser Objekte und auf Regionen, in denen sie sich befinden), sowie die Struktur und der Bestand von Primärdaten.

Während der Arbeit an der Studie entstand ein einzigartiger adaptiver Algorithmus, anhand dessen verschiedenartige Gazprom-Objekte je nach deren systemischer Relevanz und auf Grundlage einer dynamischen multikriteriellen Risikoanalyse in Bezug auf den stabilen Betrieb des Einheitlichen Gasversorgungssystems und der Objekte für Förderung und Verarbeitung eingeordnet werden können.

Die Autoren vermochten es obendrein, einen methodischen Ansatz zur Modellierung von Cashflows im Rahmen von Projekten zur Implementierung komplexer Sicherheitssysteme zu entwickeln, grundlegende Anforderungen an die für die Durchführung von Berechnungen erforderlichen Primärdaten zu definieren sowie die Struktur und den Bestand eines möglichen Schadens, verursacht durch rechtswidrige Handlungen und Verletzung der Informationssicherheit an Objekten der PAO Gazprom, zu begründen.

S. Khomyakov (Teamleiter, Dienst für Unternehmensschutz der PAO Gazprom), A. Bochkov, V. Lesnykh, Yu. Litvin, N. Zhigirev (NIIgazeconomika), I. Lubkova, R. Mavlyudov (Gazprom), Yu. Lavrukhin, O. Stenin (Dienst für Unternehmensschutz der PAO Gazprom), E. Karpel.

Präsentierendes Unternehmen: NIIgazeconomika (N. Kislenko).

Vervollkommnung und Einsatz importsubstituierender Schraubkupplungen aus glasfaserverstärktem Kunststoff, um Reparaturen an Gasleitungen ohne Stilllegung der Gastransporte durchzuführen

Es wurde eine sichere und effiziente Technologie entwickelt und implementiert, die gezielte Reparaturen an Gasleitungen ohne Stilllegung der Gastransporte und unter Verwendung von hochfesten glasverstärkten Reparaturkupplungen (GVRK) mit Schraubverriegelung ermöglicht.

Mehrere Modellversuche wurden vorgenommen, um die Festigkeit bzw. Lebensdauer von Standard- und verbesserten Kupplungen zu prüfen. Auf der Grundlage dieser Versuche erschien eine grundsätzlich neue Struktur von GVRK, die es möglich macht, die Festigkeitseigenschaften von glasfaserverstärktem Kunststoff in vollem Maße zu nutzen, indem es während der Kupplungsmontage gespannt wird.

Es wurden benötigte Normen erstellt, um die Herstellungstechnologie und den Einsatz von GVRK mit Schraubverriegelung zu regeln. Dazu gehören ein unternehmensinterner Standard, etliche technische Bedingungen und zwei Standards der PAO Gazprom.

A. Kryukov (Teamleiter), A. Filippov, Yu. Sharygin, V. Zorin (Gazprom Transgaz Ukhta), R. Alaberdin (Gazprom), V. Sharygin (Filiale der Gazprom VNIIGAZ in Uchta), M. Danilov, A. Ponomarev (Noviye Technologii).

Präsentierendes Unternehmen: Gazprom Transgaz Ukhta (A. Gaivoronsky).

Ein für den Einsatz bei erdgasfördernden Unternehmen entwickeltes System zur operativen geologischen bzw. technologischen Kontrolle und Langfristplanung bei der Ausbeute von Lagerstätten

Die Autoren haben ein System zur geologisch-technologischen Kontrolle und langfristigen Planung bei der Ausbeute von Vorkommen entwickelt. Dieses Kontrollsystem, das für die Gazprom-Gruppe einzigartig ist, vermag es, Daten zu akkumulieren, die aus dem automatisierten Steuerungssystem für technologische Prozesse an Arbeitsplätzen sowie aus dem branchenbezogenen System für geologische und geophysikalische Informationen stammen. Es basiert auf der Nutzung von zertifizierten Simulatoren für Schichtengruppen und oberirdische Systeme.

Es wurde ein neuartiger innovativer automatisierter Algorithmus konzipiert und umgesetzt, mit dessen Hilfe die in einem Projekt vorgesehenen Bohrungen bei der Simulation diverser Varianten für die Ausbeute von Erdgaslagerstätten optimal platziert und diesbezügliche Arbeitsabläufe spürbar beschleunigt werden können. Dieser Algorithmus ist universell und eignet sich für die Nutzung bei allen Gasförderungsunternehmen.

Darüber hinaus wurde eine unternehmenseigene Software für geologisch-technologische Kontrolle und langfristige Planung bei der Ausbeute von Lagerstätten erstellt und implementiert. Die Software hat eine Blockstruktur und ist imstande, ausländische Softwaremodule durch neue heimische Erfindungen zu ersetzen.

O. Andreev (Teamleiter, Gazprom Proyektirovaniye), A. Arabsky, S. Ilyin, O. Gatsolaev, V. Khudyakov, S. Kirsanov, A. Merkulov (Gazprom Dobycha Yamburg).

Präsentierendes Unternehmen: Gazprom Dobycha Yamburg (O. Arno).

Vervollkommnung der Technologie zur Erzeugung neuer großkalibriger Rohre bzw. Aufnahme deren Produktion, um den Bau von Tiefsee-Pipelines mit einer sehr hohen Durchsatzleistung zu sichern

Im Rahmen dieser Studie wurden gesamte Festigkeitseigenschaften des Rohrwerkstoffes ermittelt, die einen maximal möglichen Widerstand gegen das Einbeulen des Rohrkörpers gewährleisten und eine gute Schweißbarkeit bzw. Zähigkeit des Metalls sowie dessen Beständigkeit gegen Einflüsse schwefelwasserstoffhaltiger Umgebungen sichern. Es wurde obendrein eine Begrenzung für die maximal zulässige Unrundheit bei Rohren eingeführt. Dies gilt für die Massenproduktion von Rohrleitungen des neuen Sortiments, die einen Durchmesser von 32 Zoll und eine Wanddicke von 39,0 Millimetern haben und aus Stahl der Festigkeitsklasse X65 gefertigt werden.

Es wurde des Weiteren begründet, dass es möglich ist, den Metallaufwand bei Rohren anhand einer in der technologischen Kette vorhandenen Operation zur Rohrerwärmung zwecks Anbringung der äußeren Isolierung geringer zu machen. Dies führt also zur Erhöhung der Streckgrenze des Metalls auf Werte von mindestens 1,02*SMYS.

Nachgewiesen wurden die zulässigen Größen für den Durchmesser, die Wanddicke und Abweichungen von der Rundheit am Rohrende. Die Autoren haben gezeigt, dass die Ovalität von Rohren innerhalb der festgelegten Toleranz nahezu keinen Einfluss auf die Widerstandsfähigkeit gegen Einbeulen unter Außendruck hat.

Es wurden technische und Planungskonzepte genehmigt, die die Auswahl von Rohren mit einem Durchmesser von 32 Zoll, einer Festigkeitsklasse von K56 (X65) und projektierten Wanddicke von bis zu 39 Millimetern beim Bau von Unterwasser-Pipelines begründen.

A. Serebryakov (Teamleiter, Gazprom), E. Solovyov, I. Valiullin (Giprospetsgaz), A. Lobanov, N. Nikolaeva, S. Potapov (Gazprom), A. Blinkov (Intari), A. Parunov (United Metallurgical Company), P. Stepanov (Vyksa Steel Works), A. Fick (South Stream Transport B.V., Gazprom Russkaya).

Präsentierendes Unternehmen: Giprospetsgaz (O. Andreev).

Schaffung innovativer Technik und Technologie zur Modernisierung von Gasförderbohrungen, bei der Bohrlöcher nicht abgesperrt werden und deren weiterer Betrieb unter Einsatz von Lift-Rohrtouren mit konzentrischer Aufhängung erfolgt

Es wurde eine Technologie entwickelt und erfolgreich getestet, die Folgendes vorsieht: Betrieb von Bohrungen, bei dem Lift-Rohrtouren mit konzentrischer Aufhängung sowie ein spezieller automatischer Anlagenkomplex zur Kontrolle und Steuerung von Bohranlagen nach deren Modernisierung (erfolgt ohne Bohrlochabsperrung) zum Einsatz kommen. Diese Technologie ermöglicht es, keine Steigrohre bis zum Ende der Lebensdauer eines Bohrlochs auszutauschen.

Entwickelt wurden ferner bewehrte Kunststoffrohre und eine Technologie zu deren Einfahren in voller Länge, unter Druck und ohne Bohrlochabsperrung. Es entstand auch ein mobiler Komplex für Bohrlochreparaturen MKRS-20. Die Ausrüstungen haben Betriebsversuche bzw. Standprüfungen erfolgreich bestanden, woraufhin die Rohrproduktion aufgenommen wurde.

Es wurden zudem benötigte Normen erstellt, die die Einführung der beschriebenen Technologie regeln (fünf Empfehlungen und ein Gazprom-Standard).

Des Weiteren wurden Arbeitsunterlagen erstellt, nach denen sich bei der Modernisierung von Bohranlagen zu richten ist. Es sei bemerkt, dass die entwickelte Technologie es ermöglichte, die für die Modernisierung einer Bohrung aufgewendete Gesamtzeit im Vergleich zum herkömmlichen Modernisierungsverfahren um das Dreifache zu verringern.

S. Mazanov (Teamleiter), D. Dikamov, A. Koryakin (Gazprom Dobycha Urengoy), V. Minlikaev (Gazprom), R. Gasumov (SevKavNIPIgaz), A. Krasovsky (TyumenNIIgiprogaz), V. Shulyatikov (Gazprom VNIIGAZ), M. Donchenko (Wissenschaftsunternehmen für Innovationen Delta-T), M. Yaremenko (ECO-technologii plus), A. Derevyagin (Forschungs- und Produktionsvereinigung Vympel).

Präsentierendes Unternehmen: Gazprom Dobycha Urengoy (A. Koryakin).

Entwicklung und Implementierung hochwirksamer wissenschaftlich-technischer Lösungen zur Herstellung umweltfreundlicher Kraftstoffe der K5-Klasse gemäß dem Technischen Regelwerk der Zollunion (TR ZU) 013/2011

Die Autoren dieser Studie vermochten es, eine Technologie zur katalytischen Reformierung zu vervollkommnen. Die Technologie macht es also möglich, bei der Herstellung von Kraftstoffen in der Reformierungsanlage KR s.100 КОМТ (diese wird im Tschernomyrdin-Werk zur Kondensatstabilisierung Surgut betrieben) so hohe Treibstoffeigenschaften zu erreichen, die den im TR ZU Nr. 013/2011 enthaltenen Anforderungen für Kraftstoffe der K5-Klasse entsprechen.

Es wurde des Weiteren ein neuer einheimischer Katalysator für katalytische Reformierung entwickelt und eingesetzt.

Hier zu nennen ist auch die Erstellung eines Ladeplans für Katalysatoren. Dieser Plan gestattet es, besondere Eigenschaften des Rohrstoffes, aus dem das in der katalytischen Reformierungsanlage erzeugende Katalysat – eine hochwertige Komponente von Autobenzin – gefertigt wird, maximal zu nutzen.

Die Produktion von Autobenzin wurde aufgenommen, der die neu entwickelten, eine hohe Wirtschaftseffizienz aufweisenden Rezepturen zugrunde liegen.

I. Afanasyev (Teamleiter, Gazprom), A. Doroshchuk, S. Ivanov, I. Leushin, M. Minkhairov, M. Ovsyankin, P. Solodov (Gazprom Pererabotka), S. Talalaev (Tschernomyrdin-Werk zur Kondensatstabilisierung Surgut – eine Filiale der Gazprom Pererabotka).

Präsentierendes Unternehmen: Gazprom Pererabotka (Yu. Vazhenin).

Entwicklung und Schaffung eines komplexen automatisierten Überwachungssystems für gefährliche geologische Prozesse an der Gasleitung Dsuarikau – Zchinwali von Gazprom Transgaz Stavropol und an der Unterquerung unter dem Kama-Fluss der Ferngasleitung Urengoi – Pomary – Uschgorod von Gazprom Transgaz Tchaikovsky (Kil. 1.852)

Es wurde eine wissenschaftliche bzw. methodische Basis für einen umfassenden Ansatz geschaffen, der für die Lösung der folgenden aktuellen Aufgabe bestimmt ist: Gewährleistung geodynamischer Sicherheit von Gasleitungen.

Darüber hinaus wurden ein Geräte- bzw. Methodenkomplex sowie ein automatisiertes Kontrollsystem für geologische Prozesse entwickelt, um Pipelineabschnitte, an denen ein Risiko der plötzlichen Aktivierung gefährlicher geologischer Prozesse besteht, in Echtzeit überwachen zu können.

Auf der Basis des Radiowellenverfahrens wurden Versuchsabschnitte geschaffen, um dort das Überwachungssystem zu prüfen. Es geht nämlich um den Abschnitt der Gaspipeline Dsuarikau – Zchinwali (Kil. 0–92,8) sowie um den Abschnitt in der Erdrutschzone an der Kama-Fluss-Unterquerung der Pipeline Urengoi – Pomary – Uschgorod.

Das entstandene System ermöglicht es, Managemententscheidungen operativ zu treffen, die darauf abzielen, die Entwicklung gefährlicher natürlicher und technologisch bedingter Prozesse frühzeitig zu verhindern. Es lohnt sich zu erwähnen, dass es bereits eine Fülle von Stör- und Unfällen vermieden wurden, solange die genannten Systeme funktionieren.

A. Zavgorodnev (Teamleiter), A. Astanin (Gazprom Transgaz Stavropol), V. Chichelov, R. Khasanov (Gazprom Transgaz Tchaikovsky), M. Zaderigolova (GeoTEK), A. Lopatin (Russische Staatliche Gubkin-Universität für Erdöl und Gas).

Präsentierendes Unternehmen: Gazprom Transgaz Stavropol (A. Zavgorodnev).

Entwicklung und Implementierung eines innovativen Verfahrens zur Prognose gasgesättigter Schichten in der Cenoman-Formation zwecks Optimierung von Umfängen und Terminen für die Vorbereitung von Vorräten auf industrielle Erschließung am Beispiel der Lagerstätte Krusenschternskoje

Es wurde ein innovatives Verfahren entwickelt und implementiert, das einem neuen wissenschaftlichen Ansatz zur Auswertung seismischer Daten – der sogenannten Chronopyknometrie – zugeordnet wird. Dieses Verfahren ermöglicht es, eine detaillierte Analyse der Mächtigkeit von den mit der Zeit herausgebildeten gashaltigen Schichten in der Cenoman-Formation durchzuführen. Die Mächtigkeit solcher Schichten wird aufgrund einer seismischen 3D-Erkundung des gemeinsamen Tiefpunktes (Common Depth Point) unter Berücksichtigung von Bohrlochinformationen und auf Basis einer komplexen Auswertung seismischer Daten (sie umfasst strukturelle Bildgebung und dynamische Analyse) ermittelt.

Das vorgeschlagene Verfahren enthält einige methodischen Ansätze, die die Bildgebung genauer machen und es ermöglichen, bereits erschlossene gasgesättigte Schichten in der auszubeutenden Cenoman-Formation zutreffend zu kartieren. Dies kann übrigens als Grundlage für die Verfeinerung technologischer Pläne zur Ausbeute von restlichen Gasvorräten aus der Cenoman-Formation dienen. Die Anwendung des beschriebenen Verfahrens wird durch eine einschlägige Richtlinie geregelt.

A. Davydov (Teamleiter), A. Doroshenko, S. Gorbunov, A. Nezhdanov, V. Ogibenin (Gazprom Geologorazvedka), S. Akhmedsafin, D. Khabibullin, Yu. Pyatnitsky, V. Rybalchenko, I. Sorokin (Gazprom).

Präsentierendes Unternehmen: Gazprom Geologorazvedka (A. Davydov).

Entwicklung und Implementierung von Technologien zur Durchführung von Reparatur- und Instandsetzungsarbeiten unter Einsatz nicht standardisierter Ausrüstungen am Bohrlochmund

Während der Arbeit an der Studie wurden Technologien zur Durchführung von Reparatur- und Instandsetzungsarbeiten entwickelt, die den Einsatz nicht standardisierter Anlagen und Ausrüstungen vorsehen und es ermöglichen, solche Arbeiten wie Druckprüfung, Reparatur und Austausch von Eruptionsarmaturen unter Druck durchzuführen, ohne dass Bohrlöcher abgesperrt und spezielle Brigaden für Reparatur- und Wartungsarbeiten an Bohrlöchern herangezogen werden.

Die Einzigartigkeit der Anlagen und Ausrüstungen ist patentgeschützt. Die beschriebene Erfindung besteht zu 90 Prozent aus Bauteilen russischer Produktion.

V. Solomakhin (Teamleiter), V. Kuznetsov, V. Matveev, R. Mullayanov, I. Safonov, V. Skomorokhov, A. Zyulin (Gazprom Gazobezopasnost), D. Belsky (Gazprom).

Präsentierendes Unternehmen: Gazprom Gazobezopasnost (A. Sorokin).