Старые нефтяные скважины работают как чайник, который кипятит воду, даже когда она уже горячая. Насос продолжает качать на полную мощность, а нефти остается все меньше. Ученые ПНИПУ нашли способ быстро рассчитать, как экономить электричество, не теряя в добыче.

Метод ПНИПУ за секунды определяет оптимальный режим работы насоса. Источник: Unsplash

Нефтяные скважины со временем стареют — нефти становится меньше, но насос продолжает работать на полную мощность и расходует лишнюю электроэнергию. Инженеры пытаются регулировать скорость двигателя, но существующие методы расчета слишком громоздки: они требуют десятков параметров и не дают быстрого ответа прямо на объекте.

Ученые Пермского Политеха разработали экспресс-метод, который с точностью 99% определяет самый выгодный режим работы электроприводного центробежного насоса. В отличие от сложных компьютерных моделей, новый подход использует всего три показателя: частоту вращения насоса, время его работы в течение суток и желаемый объем добычи. На их основе метод быстро вычисляет, сколько нефти удастся добыть и сколько электроэнергии для этого потребуется.

"Разработка представляет собой математическую зависимость. В отличие от сложных компьютерных моделей, которые требуют ввода десятков характеристик, наш метод использует всего три показателя: частоту вращения насоса, время его работы в течение суток и желаемый объем добычи. На их основе, используя выведенное выражение, можно быстро вычислить два главных результата — сколько нефти удастся добыть и сколько электроэнергии для этого потребуется" - Александр Семенов, доцент кафедры микропроцессорных средств автоматизации ПНИПУ.

Ученые перебрали тысячи вариантов, меняя частоту и суточный объем добычи, и выявили математическое выражение. Они сравнили формулу с детальным компьютерным моделированием — точность составила 99%.

Метод легко встраивается в существующие системы автоматизации и позволяет экономить электричество без потери объемов оборота добычи. Инженер на объекте или автоматическая система управления за секунды подбирает оптимальную частоту вращения и режим работы насоса.