Пермские политехники разработали «умные» насосы для нефтяников
28.04.2025 Время чтения 1.4 мин. Нефтегазовая промышленность
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали «умные» насосы для добычи нефти, которые динамически регулируют скорость работы, снижая износ оборудования и энергозатраты. Традиционные штанговые насосные установки функционируют с постоянной скоростью, что вызывает неравномерное движение колонны штанг, приводит к вибрациям, повышенному износу деталей и излишнему потреблению электроэнергии.
Новая технология управления позволяет адаптировать скорость насоса в каждом цикле качания по заранее рассчитанным законам движения, учитывающим механику установки. Для этого ученые создали программное обеспечение и систему управления, которая оптимизирует работу электродвигателя, уменьшая пиковые нагрузки и вибрации. В основе метода лежит цифровой двойник насоса - компьютерная модель, которая на основе реальных данных о напряжениях и токах двигателя определяет оптимальную точку подвеса колонны штанг без использования дополнительного измерительного оборудования. Это позволяет плавно менять скорость электродвигателя и значительно снижать износ деталей, а также экономить до 15-20% электроэнергии — прокомментировал Евгений Солодкий, доцент кафедры микропроцессорных средств автоматизации ПНИПУ, к.т.н. (Прим. Е. Солодкий защитил диссертацию по теме "Управление штанговой скважинной насосной установкой для добычи нефти с наблюдателями переменных состояния технологического процесса").
Система уже успешно прошла испытания в виртуальной инженерной среде, подтвердив высокую эффективность в повышении надежности оборудования и снижении нагрузок. В ближайшее время планируются опытно-промысловые испытания. Технологию можно интегрировать в современные насосные станции, что позволит продлить срок службы насосов, уменьшить затраты на электроэнергию и снизить риск аварий, связанных с обрывами штанг. Эта разработка вносит значительный вклад в обеспечение устойчивой и бесперебойной добычи нефти, где каждый простой обходится дорого
