Модель Пермского Политеха оптимизирует работу добывающих скважин в режиме реального времени
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно