Подход к адаптивному управлению фондом скважин с установкой электролопастного насоса

UDK: 621.651/.69:004

DOI: 10.24887/0028-2448-2025-7-130-134

Ключевые слова: цифровизация, адаптивное управление, механизированный фонд скважин, осложняющие факторы, предиктивная аналитика

Авт.: М.И. Кузьмин, к.т.н. (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II); А.И. Пономарева (Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II); Р.В. Герасимов (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина)

В настоящее время существует необходимость в изменении подходов к управлению процессом добычи нефти, которые сложились более чем за полвека. В статье предложена концепция адаптивного управления фондом нефтяных скважин, оборудованных установками электролопастного насоса, с учетом высокой вероятности осложнений при эксплуатации. В основе концепции лежит интеграция предиктивной аналитики, интернет вещей (IoT) и анализ промысловых данных в режиме реального времени. Проанализированы причины отказов насосного оборудования на одном из месторождений Западной Сибири за период 2018–2020 гг., выявлены основные параметры, предшествующие сбоям, включая колебания тока, температуры и давления. Разработан алгоритм адаптивного управления, позволяющий корректировать режим работы насосов на основе прогнозируемого риска возникновения осложнений. Предложенный подход позволяет не только повысить надежность оборудования, но и сократить эксплуатационные затраты на 25 %, а также снизить длительность простоев скважин на 30 %. Особое внимание уделено вопросам цифровизации управления, верификации сенсорных данных и построению цифровых двойников. Таким образом, представленный подход иллюстрирует потенциал цифровой трансформации в управлении нефтяными скважинами, способствует переходу к интеллектуальным системам принятия решений.

Список литературы

1. Череповицын А.Е., Третьяков Н.А. Разработка новой системы оценки применимости цифровых проектов в нефтегазовой сфере // Записки Горного института. – 2023. – Т. 262. – С. 628–642. – EDN: QYBHMC

2. Автономный актив: концепция и пути решения / М.И. Кузьмин, И.В. Грехов, Р.В. Герасимов [и др.] // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. – 2023. –

Т. 8. – № 1. – С. 129–137. – https://doi.org/10.51890/2587-7399-2023-8-1-129-137. – EDN: VYJEAT

3. Камалетдинов Р.С. Механизированная добыча нефти: новые вызовы – новые решения // Neftegaz.RU. – 2023. – № 4 (136). – С. 32–37. – EDN: XAZTIR

4. Чернова К.В., Аптыкаев Г.А., Шайдаков В.В. Эксплуатация глубинных электроцентробежных насосных установок в условиях интенсивного солеотложения // Современные наукоемкие технологии. – 2007. – № 10. – С. 17–22. – EDN: IJFERL

5. Шангараева Л.А. Методы предотвращения отложения солей в нефтяных скважинах // Инновации в науке. – 2013. – № 27. – С. 163–167. – EDN: RNGOYP

6. Saychenko L., Tananykhin D., Ashena R. Prevention of scale in the downhole equipment and productive reservoir during the oil well operation // Journal of Applied Engineering Science. – 2021. – V. 19. – No. 2. – P. 363–368. – https://doi.org/10.5937/jaes0-29696. – EDN: KPPQYM

7. Герасимов Р.В., Кузьмин М.И., Дубровин А.Н. Результаты опытно-промысловых испытаний оборудования в рамках проекта «Автономный актив» //

Инженерная практика. – 2024. – № 1–2. – С. 48–50.

8. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019611336 РФ. Сибинтек. Предиктивная аналитика: программа для ЭВМ: Правообладатель ООО «Сибирская Интернет Компания». № 2019611336; Заявл. 14.01.2019 г.; опубл. 24.01.2019. 500 Кб. https://fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet.

9. Patent US №20190317488 Predicting failures in electrical submersible pumps using pattern recognition: 12.04.2018 / Saudi Arabian Oil Company.

10. Patent US №20070252717 System and method for real-time monitoring and failure prediction of electrical submersible pumps: 23.03.2006 / Schlumberger Technology Corporation.

11. Patent CN №112983843 Intelligent control system and method for submersible electric pump: 18.06.2021 / Hefei Hengda Jianghai Pump Co LTD.

12. Patent CN №112785091 Method for carrying out fault prediction and health management on oil field electric submersible pump: 11.05.2021 / Univ Hubei Technology.

13. Patent CN №212407002 Electric submersible pump unit monitoring and fault prediction device: 26.01.2021 / Zhejiang Zhongzi Qing&Aposan New Energy

Tech Co LTD.