Новости

Ученые создают цифровой двойник новой бесштанговой системы нефтедобычи

2023-11-01 10:00 Статьи
Представители Научного центра мирового уровня в#nbsp;Тюменском государственном университете вместе с#nbsp;индустриальным партнером работают над оптимизацией системы бесштанговой добычи нефти. Исследователи занимаются цифровизацией разработки, создана валидированная интегрированная модель с#nbsp;включенными алгоритмами управления.

В#nbsp;России существуют скважины, из#nbsp;которых в#nbsp;данный момент не#nbsp;добывают нефть. Более 60 процентов простаивают из-за отсутствия эффективных технологических решений для их#nbsp;освоения. Половина месторождений, на#nbsp;которых ведется работа, дают менее 30#nbsp;м³ нефти в#nbsp;сутки. Практики отмечают, нужны инновации, которые позволят пересмотреть методы добычи на#nbsp;малодебитном фонде скважин, повысив рентабельность существующих установок.

Исследователи Тюменского госуниверситета принимают участие в проекте#nbsp;АО «Группа ГМС», цель которого создание и#nbsp;оптимизация системы бесштанговой добычи нефти. Промысловые испытания начались в#nbsp;2021 году и#nbsp;проводились в#nbsp;Поволжье и#nbsp;Западной Сибири, а#nbsp;также в#nbsp;Азербайджане на#nbsp;нефтяных месторождениях Каспийского моря. Испытания на#nbsp;Каспии успешно завершены, сейчас специалисты определяют технико-коммерческие параметры установок для их#nbsp;серийного производства.

Уникальное нефтедобывающее устройство представляет собой конструкцию, которая находится в#nbsp;скважине и#nbsp;не#nbsp;имеет на#nbsp;поверхности громоздкого оборудования: нет станка-качалки с#nbsp;бетонным или металлическим основанием и#nbsp;системы глубинных штанг с#nbsp;традиционным насосом. Такая конструкция отличается металло- и#nbsp;энергоемкостью, позволяет сократить затраты на#nbsp;капитальный ремонт, аренду земли и#nbsp;экологические издержки.

Все механизмы новой установки заключены в#nbsp;трубный корпус диаметром 117#nbsp;мм и#nbsp;длиной 21 метр. Конструкция состоит из#nbsp;привода, электродвигателя, плунжерного насоса, гидрозащиты и#nbsp;блока телеметрии. Управление добычей осуществляется компактной станцией, которая позволяет менять и#nbsp;оптимизировать работу всех механизмов как единого целого. Каждый компонент#nbsp;— техническое решение, защищенное российскими и#nbsp;международными патентами на#nbsp;изобретения.

Особенность разработки#nbsp;— система телеметрии. Данные о#nbsp;процессе добычи поступают оператору в#nbsp;режиме реального времени. Параметрами можно управлять через систему дистанционного мониторинга практически с#nbsp;любого устройства.

Исследователи ТюмГУ занимаются цифровизацией системы. С#nbsp;привлечением экспертов компании «МБД СОФТ» разработана валидированная интегрированная модель установки. В#nbsp;нее интегрированы алгоритмы управления.

Создается своего рода цифровой двойник, который позволяет проектировать и#nbsp;проводить испытания виртуально, тем самым ускоряя доработку, оптимизацию и#nbsp;улучшение. Цифровое моделирование позволит отказаться от#nbsp;проведения натурных испытаний промежуточных образцов.

«Исследователи Научного центра мирового уровня в#nbsp;ТюмГУ планомерно занимаются цифровизацией системы бесштанговой добычи нефти. Наша задача#nbsp;— максимально оптимизировать процессы, следствие которых#nbsp;— увеличение объема добываемой продукции и#nbsp;сокращение расходов на#nbsp;содержание. Проект востребован всеми без исключения недропльзователями, реализуется по#nbsp;заказу от#nbsp;реального заказчика, инициативу поддержали в#nbsp;правительстве области, она соответствует тем целям технологического развития, которые стоят перед регионом»,#nbsp;— отмечает Андрей Ермаков, руководитель Научного центра мирового уровня в#nbsp;Тюменском государственном университете.

Сейчас ученые на#nbsp;основе полученных результатов опытно-промышленных испытаний приступают к#nbsp;созданию уникального программно-технического комплекса прогнозирования производительности системы бесштанговой добычи нефти. Новое пользовательское приложение нужно для оценки работы оборудования и#nbsp;составления рекомендаций по#nbsp;оптимальным параметрам эксплуатации в#nbsp;зависимости от#nbsp;конфигурации установки и#nbsp;пластовых условий.

Тестовый запуск приложения планируется осуществить в#nbsp;рамках первого международного контракта индустриального партнера университета#nbsp;АО «Группа ГМС» и#nbsp;государственной нефтяной компании Азербайджана SOCAR.

В#nbsp;планах у#nbsp;тюменских исследователей также модернизация элементов телеметрической системы, расширение списка контролируемых параметров, введение двустороннего обмена данными с#nbsp;оборудованием, находящимся в#nbsp;скважине.

Проект реализуется Центром трансфера технологий, Центром компьютерного инжиниринга НЦМУ и#nbsp;партнерами университета в#nbsp;рамках мероприятий программы деятельности Западно-Сибирского НОЦ.

Источник: Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ