Пресс-служба Пермского Политехнического университета сообщила, что ученые вуза разработали инновационную систему бездатчикового управления и наблюдения за параметрами работы электроцентробежных насосов, которые используются при добыче нефти. Эта технология получила финансовую поддержку Министерства науки и высшего образования РФ. Она описана в статье, опубликованной в журнале IEEE Sensors в 2024 году.
Основным способом контроля параметров при добыче нефти с использованием погружных насосных установок сегодня являются системы телеметрии с многочисленными измерительными приборами. Из-за работы в подземной агрессивной среде они часто ломаются и требуют затрат на ремонт. Кроме того, к финансовым потерям приводит остановка процесса добычи.
Предложенная система позволяет контролировать важные показатели с помощью двух датчиков измерения – тока и напряжения. Данные объединяются для создания цифровой модели электроцентробежного насоса и обеспечивают бездатчиковое управление технологическим процессом добычи. В установку для добычи нефти входят станция управления, трансформатор, кабельная линия, погружной электродвигатель и насосные трубы. Инженеры Пермского университета создали модель на компьютере, имитирующую процесс добычи. На ее основе разработали систему косвенного управления, которая используют сигма-точечный фильтр Калмана для оценки параметров работы. Значения от датчиков тока и напряжения поступают на вход программы, которая их фильтрует и обеспечивает качественный сигнал, что позволяет наблюдать необходимые параметры.
В университете разработали систему наблюдения на основе машинного обучения для контроля дебита нефти, которая предсказывает дебит по скорости вращения вала, нагрузочному моменту и плотности нефти. Система вместе с косвенной оценкой параметров обеспечивает бездатчиковое управление насосной установкой. Стал возможен контроль добычи нефти без дополнительных устройств для измерения параметров. Это новый подход, который ранее не применяли на практике. Он повышает надежность оборудования электродвигателя, снижает себестоимость нефти. Благодаря этому открытию, на мировом рынке вырастет конкурентоспособность российских нефтедобывающих компаний.
Напомним, что добыча нефти погружными насосными установками является наиболее распространенной технологией. С их помощью добывается примерно 80 процентов всей нефти в стране.
Ранее «Солевар» рассказывал, что в 2024 году Пермь войдет в маршрут самого длинного речного круиза России.
Фото: ПНИПУ
