Технологию управления насосами в НГК модернизировали в Перми
Новый метод позволяет снизить нагрузки на детали
Ученые «Пермского национального исследовательского политехнического университета» (ПНИПУ) создали «умную» систему управления, которая подстраивается во время качания нефти, опираясь на заданные параметры. Это позволяет предотвратить поломку оборудования и внезапную остановку добычи, сообщает пресс-служба вуза.
Ключевым оборудованием для добычи нефти являются штанговые насосные установки. Основная проблема заключается в том, что движение колонны штанг (стержней, передающих усилие от насоса на поверхность) происходит неравномерно, из-за чего возникают вибрации, износ деталей и тратится лишняя электроэнергия. Обычные насосы работают на постоянной скорости, что ускоряет износ.
Ученые ПНИПУ предложили технологию регулирования, которая позволяет подстраивать скорость насоса, чтобы снизить причиняемый деталям урон. Для этого они написали программный код и создали систему управления, которая оптимизирует скорость двигателя так, чтобы снизить пиковые нагрузки и вибрации. Разработка позволяет менять скорость в пределах каждого цикла качания не вслепую, а по заранее рассчитанным законам движения, учитывающим механику установки, что серьезно снижает нагрузки на детали. Существующие аналогичные системы реагируют на последствия, а не предупреждают их.
Как пояснил доцент кафедры микропроцессорных средств автоматизации ПНИПУ Евгений Солодкий, для определения эффективности создали компьютерную модель (цифровой двойник) насоса на основе известных данных об этой установке и проверили на нем, как работает система.
«Новый метод уменьшает износ и может позволить сэкономить трату энергии на 15-20%», — отметил Евгений Солодкий.
На текущем этапе система успешно прошла испытания в смоделированной на компьютере инженерной среде, показав высокую эффективность в снижении нагрузок и повышении надежности оборудования. Впереди этап опытно-промысловых испытаний.
Новую технологию можно встроить в современные насосные станции управления. Внедрение этой системы позволит увеличить срок службы насосов, снизить затраты на электроэнергию и минимизировать риск аварий из-за обрывов штанг. Это важный вклад в устойчивую и бесперебойную добычу, где дорого обходится каждый перерыв.