Эксперты Научного центра мирового уровня в Тюменском государственном университете вместе с индустриальным партнером АО «Группа ГМС» работают над созданием и оптимизацией системы бесштанговой добычи нефти.
Сейчас тюменские исследователи занимаются цифровизацией разработки, представлена валидированная интегрированная модель с включенными алгоритмами управления.
Почему это разработка нужна?
В России существуют скважины, из которых в данный момент не добывают нефть. Более 60 процентов простаивают из-за отсутствия эффективных технологических решений для их освоения. Половина месторождений, на которых ведется работа, дают менее 30 м3 нефти в сутки. Практики отмечают, нужны инновации, которые позволят пересмотреть методы добычи на малодебитном фонде скважин, повысив рентабельность существующих установок.
Что представляет собой система бесштанговой добычи нефти?
Уникальное нефтедобывающее устройство представляет собой конструкцию, которая находится в скважине и не имеет на поверхности громоздкого оборудования: нет станка-качалки с бетонным или металлическим основанием и системы глубинных штанг с традиционным насосом. Такая конструкция отличается металло- и энергоемкостью, позволяет сократить затраты на капитальный ремонт, аренду земли и экологические издержки.
Все механизмы новой установки заключены в трубный корпус диаметром 117 мм и длиной 21 метр. Конструкция состоит из привода, электродвигателя, плунжерного насоса, гидрозащиты и блока телеметрии. Управление добычей осуществляется компактной станцией, которая позволяет менять и оптимизировать работу всех механизмов как единого целого. Каждый компонент – техническое решение, защищенное российскими и международными патентами на изобретения.
Особенность разработки – система телеметрии. Данные о процессе добычи поступают оператору в режиме реального времени. Параметрами можно управлять через систему дистанционного мониторинга практически с любого устройства.
Система уже где-то опробована?
Да, промысловые испытания начались в 2021 году и проводились в Поволжье и Западной Сибири, а также в Азербайджане на нефтяных месторождениях Каспийского моря. Работы на Каспии успешно завершены, сейчас специалисты определяют технико-коммерческие параметры установок для их серийного производства.
Что делают тюменские ученые?
Исследователи ТюмГУ занимаются цифровизацией системы. С привлечением экспертов компании «МБД СОФТ» разработана валидированная интегрированная модель установки. В нее интегрированы алгоритмы управления.
Создается своего рода цифровой двойник, который позволяет проектировать и проводить испытания виртуально, тем самым ускоряя доработку, оптимизацию и улучшение. Цифровое моделирование позволит отказаться от проведения натурных испытаний промежуточных образцов.
Сейчас ученые на основе полученных результатов опытно-промышленных испытаний приступают к созданию уникального программно-технического комплекса прогнозирования производительности системы бесштанговой добычи нефти. Новое пользовательское приложение нужно для оценки работы оборудования и составления рекомендаций по оптимальным параметрам эксплуатации в зависимости от конфигурации установки и пластовых условий.
В планах у тюменских исследователей также модернизация элементов телеметрической системы, расширение списка контролируемых параметров, введение двустороннего обмена данными с оборудованием, находящимся в скважине.
«Исследователи Научного центра мирового уровня в ТюмГУ планомерно занимаются цифровизацией системы бесштанговой добычи нефти. Наша задача – максимально оптимизировать процессы, следствие которых – увеличение объема добываемой продукции и сокращение расходов на содержание. Проект востребован всеми без исключения недропльзователями, реализуется по заказу от реального заказчика, инициативу поддержали в правительстве области, она соответствует тем целям технологического развития, которые стоят перед регионом», – отмечает Андрей Ермаков, руководитель Научного центра мирового уровня в Тюменском государственном университете.
Тестовый запуск приложения планируется осуществить в рамках первого международного контракта индустриального партнера университета АО «Группа ГМС» и государственной нефтяной компании Азербайджана SOCAR.
Проект реализуется Центром трансфера технологий, Центром компьютерного инжиниринга НЦМУ и партнерами университета в рамках мероприятий программы деятельности Западно-Сибирского НОЦ.
