• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14.08.2023
ПНИПУ
288

Модель Пермского Политеха оптимизирует работу добывающих скважин в режиме реального времени

4.3

В мире стремительно развивается цифровизация всего нефтепромысла. Одним из этапов считается разработка и внедрение интеллектуальных станций управления скважинами, работа которых приводит к снижению энергопотребления, а также к уменьшению скорости износа оборудования. Для корректного функционирования таких станций необходимо постоянное измерение дебита. В современных условиях замеры количества добываемой нефти выполняются периодически, что не позволяет анализировать условия работы скважины. Несвоевременное регулирование работы ведет к снижению эффективности добычи нефти. Поэтому возникает необходимость создания специального программного обеспечения для автоматического расчета дебита. Для этого ученые Пермского Политеха разработали модель механистического виртуального расходомера, который повысит качество промысловой информации и обеспечит регулярную оптимизацию работы скважины. На сегодняшний день не существует расходомеров, использующих все необходимые для расчета и прогнозирования дебита физические данные со скважин.

Модель ученых Пермского Политеха позволит оптимизировать работу добывающих скважин в режиме реального времени
Модель ученых Пермского Политеха позволит оптимизировать работу добывающих скважин в режиме реального времени / ©Getty images / Автор: Ольга Кузьмина

Статья с результатами исследования опубликована в журнале «Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов». Регулярное измерение объема жидкости, который поставляет скважина (дебит) – важный этап в нефтедобыче. Расчет дебита показывает рентабельность нефтеносного участка, продуктивность месторождения, сколько нефти добыто и еще можно будет добыть, показывает качество работы всей скважины и нефтяного оборудования. Экономическая и технологическая составляющая нефтепромышленности во многом зависит от качественного и своевременного расчета дебита.

В современных условиях замеры количества добываемой нефти осуществляются с помощью установок, проводящих измерения раз в заданный временной интервал. Ввиду непостоянства дебита скважин и редкости замеров получаемые данные могут значительно отличаться от фактических. Помимо этого, все значения дебита анализируются вручную, что занимает достаточно много времени.

Способ создания механистического виртуального расходомера подразумевает моделирование расхода скважины на основании замеров косвенных параметров добычи контрольноизмерительными приборами. Для этого существует целый ряд моделей, из которых всегда применяют только одну. Ученые ПНИПУ в своей работе применили уникальный комплекс методик, основанный на пяти моделях, оценивающих дебит скважины.

Для разработки виртуального расходомера политехники выбрали модель жидкости, позволяющую производить расчеты характеристик флюида (плотность, вязкость, растворимость газа и др.), модель добычи нефти и погружного оборудования для получения большого количества исходных данных. А также модель потерь давления в лифтовой колонне, в штуцере и линейном трубопроводе, которые позволяют с высокой точностью определять дебит и корректность исходных данных.

Получив все исходные данные, ученые определили пять значений расчетных дебитов скважины, которые в дальнейшем обрабатывали. Особенностью разработанной модели является возможность определять расчетный дебит каждую минуту. Это означает, что измерение объема получаемой нефти будет проводиться регулярно и автоматизировано в режиме реального времени.

«В течение этого времени дебиты по всем пяти моделям рассчитываются каждые 10 секунд. В результате каждую минуту оператор видит пять замеров виртуального дебита, и при их относительной сходимости (менее пяти процентов) среднее значение может приниматься за действительный расчетный дебит», – объясняет инженер Научно-образовательного центра «Геология и разработка нефтяных и газовых месторождений» ПНИПУ  Антон Козлов.

Созданную механистическую модель ученые проверили на реальных промысловых данных нескольких нефтедобывающих скважин и по результатам тестирования технологии заключили, что при расчете среднего значения дебита, определенного по всем примененным моделям, отклонение от фактического дебита не превышает 8,7 процента. Что говорит об эффективности и достоверности разработки.

Политехники также провели тестирование виртуального расходомера на осложненном фонде скважин и отметили, что модель можно применять для предсказывания различных аварийных ситуаций.

Применение разработанной модели существенно повысит точность расчетных и прогнозируемых значений дебита, в том числе позволит идентифицировать различные осложнения в процессе добычи нефти. Таким образом, виртуальный расходомер ученых ПНИПУ внесет существенный вклад в автоматизацию и цифровизацию нефтедобычи. Разработка способствует технологическому суверенитету страны. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:02
Татьяна

Больше 10 лет Curiosity ищет свидетельства обитаемости Марсе. В его арсенале — инструменты для анализа горных пород и минералов, сформированных в эпохи, когда Красная планета была пригодна для органической жизни. И вот новое открытие: на пути к пику Шарп в ударном кратере Гейла марсоход впервые обнаружил кристаллы серы — необходимого строительного элемента белков.

Позавчера, 11:31
ПНИПУ

День металлурга в 2024 году россияне отмечают 21 июля. Ученые Пермского Политеха рассказали, какой металл самый распространенный, какой — не утонет в воде, где можно встретить титан, можно ли потрогать обедненный уран, что опаснее — вдохнуть или проглотить ртуть, есть ли ее безопасный аналог и какой элемент не существует в чистом виде.

9 часов назад
Александр Березин

Ровно 55 лет назад США высадили людей на Луне. Почему они, а не мы? Это объясняли и неспособностью создать достаточно мощные двигатели для советской лунной ракеты, и ошибками в проектировании ракеты, и нехваткой финансирования. Все эти версии объединяет одно: они резко противоречат документам. Из них складывается совершенно иная картина проигрыша. Так что же на самом деле погубило советскую лунную программу? И отчего последствия этого удара до сих пор так больно бьют по «Роскосмосу»?

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

16 июля
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно