Ученый Нижневартовского государственного университета запатентовал уникальную модель структуры УЭЦН для нефтяных месторождений, находящихся в четвертой стадии разработки. Это установка электроприводного центробежного насоса. Она предназначена для откачки из скважины пластовой жидкости, содержащей нефть, воду, газ и механические примеси.
Михаил Рукин, старший преподаватель кафедры нефтегазового дела, работает над проектом «Повышение эффективности эксплуатации электроцентробежных установок в периодическом режиме» два года. По мнению старшего преподавателя, совершенствование конструкции УЭЦН увеличит эффективность работы установки при периодической эксплуатации. На сегодняшний день месторождения Югры находятся на четвертой стадии разработки. Он характеризуется большими объемами добычи пластовой воды (90-95%) и малыми объемами добычи нефти. Разработанная модель ученого НВГУ позволит увеличить срок эксплуатации УЭЦН.
Что это за разработка?
Все погружное оборудование в нефтяной сфере состоит из обязательных деталей. Так УЭЦН имеет двигатель, насос, кабель, цифровую станцию управления, гидрозащиту и дополнительные промежуточные механизмы – они неизменны, но в зависимости от ситуации и требований установка может трансформироваться. Например, можно добавить некоторые детали, а некоторые наоборот убрать – объясняет преподаватель. Автор запатентованной модели предлагает трансформировать УЭЦН, а именно изменить назначение клапана для защиты от отказов установки, то есть применить его в обратном направлении. Сейчас, когда притока нефти и газа недостаточно, электронный блок управления видит, что двигатель не загружен и клапан выбрасывает жидкость в затруб (пространство между скважиной и обсадной колонной), это приводит к простою скважины, остановке и ремонту насоса. Чтобы этого не допустить клапан должен дать жидкость насосу, а не выбрасывать ее в затруб, таким образом, жидкость будет циркулировать в насосе. Цифровая станция не будет понимать, что снижается давление и жидкость, следовательно, УЭЦН не будет останавливаться, а продолжит работу. Михаил Валерьевич подчеркивает, что патентная работа имеет экономическую значимость, поскольку такая модель структуры УЭЦН увеличит межремонтный период.
Как появилась идея стартапа?
«В нефтяной сфере я работаю с 2000 годов. Все это время я накапливал опыт, а в 2022 году начал заниматься разработкой. Санкции, экономическая ситуация в стране – все это привели меня к мысли о повышении эксплуатации насоса. Замена установки – слишком дорого, а ремонт, на мой взгляд, бессмысленен. Насос собирается как конструктор, безусловно, есть неизменные детали, но остальное можно поменять. Придуманная мной модель – это как система «антизанос» в автомобиле. Принципиально в установке ничего не поменяется, но поменяется задача, и насос не сгорит, когда будет недостаточно притока жидкости. Как это работает? Система определения уровня жидкости, согласно изобретению, снабжена тремя датчиками давления: датчиком давления на приеме в составе термоманометрической системы УЭЦН, датчиком давления, расположенным в контроллере управления клапана, и датчиком давления в затрубном пространстве, расположенным на устье скважины. Электроуправляемый клапан включает в себя кабельный ввод, блок электроники, блок механики и блок штуцирования жидкости», – поделился Михаил Валерьевич.
В чем польза?
Технология решит проблему межремонтного периода установки, повысит надежность УЭЦН и обеспечит непрерывность его работы за счет автоматизации процесса пуска/остановки.
Есть ли аналоги?
Данная разработка не имеет аналогов в России. Это один из инструментов решения экономической задачи.
«Я провел математические расчеты. Затем вместе с коллегами собрали предложенную мной структуру установки и запустили на одном из месторождений. Прописали новый алгоритм для станции управления. Моя теория подтвердилась», – рассказал Михаил Рукин.
Развитие проекта
Сейчас ученый продолжает работу над совершенствованием разработки и готовится к защите диссертации. В будущем разработку Михаила Рукина можно масштабировать и внедрять в нефтяные компании, чьи месторождения находятся в четвертой стадии разработки.
