УДК 004

Новые системы управления УЭЦН

Халматов Ильназ Рифатович – магистрант Ижевского государственного технического университета имени М.Т. Калашникова.

Аннотация: В данной статье рассматривается применение технологии искусственного интеллекта для бесперебойной работы в системах управления УЭЦН. Описываются факторы, влияющие на работу УЭЦН при добыче нефти при создании интеллектуальной системы управления УЭЦН.

Ключевые слова: УЭЦН, новые системы управления, нефтедобыча, скважина.

На сегодняшний день, в связи с постоянным увеличением добычи нефти, а также поиском новых месторождений появляется необходимость постоянно увеличивать эффективность и пробовать новые технологии в нефтяной области. Необходимо постоянно оптимизировать процессы для качественной и бесперебойной добычи без прямого участия в этом человеческих ресурсов.

Повышение эффективности добычи нефти происходит за счет применения пластов, в которых с помощью использования новых технологических методов позволяет точно описать все уязвимые моменты в этом процессе.

Сегодня постоянно появляются и усовершенствуются технологии искусственного интеллекта, по средствам которых обрабатываются большие объемы данных в кратчайшие сроки, при этом выдавая наиболее эффективную модель поведения в дальнейшем [1]. Такие технологии как искусственный интеллект возможны и к применению в работе с УЭЦН. Технологии, таким образом, анализируют работу УЭЦН на основе всех загружаемых в него данных, анализируют эти данные и выдают наилучшее решение для его бесперебойной работы.

Технологии искусственного интеллекта базируются на построении нейросетей, которые построенным моделям позволяют автоматизировать процесс работы УЭЦН.

На сегодняшний день, существует мало применений таких методов и конкретных моделей искусственного интеллекта для управления системах связанных с добычей нефти и работой УЭЦН.

УЭЦН с применением технологии искусственного интеллекта позволит повысить эффективность работы электроцентробежного насоса, а также повысить прогнозируемость его работы на конкретной скважине, за счет сбора данных, таких как:

• Геологические работы;
• Конструктивные изменения изделия;
• Внешние факторы влияния на работу;
• Показатели скважины и ЭЦН [2].

Основными геологическими факторами, которые существенно влияют на работу электроцентробежной насосной установки, являются: отложение газа, воды, соли и парафина, наличие механических примесей в жидкости, образующихся в пласте, температура в скважине.

Значения, которые плохо влияют на бесперебойную работу в период добычи нефти находятся в пределах обводненностью эмульсий 55-75%. При таких значениях уменьшается подача насоса в 1,6 раза, сокращается его надежность и безотказность в 1,5 раза.

Помимо значений обводненности, на надежную и бесперебойную работу скважину влияют факторы размещения скважины и ее габаритные размеры, а также прокладка насосного агрегата.

Процесс добычи нефти осуществляется посредствам технологии разности давлений в аппаратах добычи. Это осуществляется по средствам помещения насосного агрегата в забойную скважину. Далее происходит повышение давление за счет столба жидкости в трубе, для того что бы в скважине происходило преодоление этого давления, в насосе также повышается давление. Большое увеличение насосного давление приводит к изменению его работы и изменению характеристик, с учетом этого падает его КПД.

УЭЦН подвержены отказам, наиболее частыми отказами являются отказы насосов из-за высокого давления в них и как следствие пробоем их гидрозащиты [3]. Гидрозащита является центральным элементом установки, которая способствует работе ее бесперебойного режима двигателя.

Таким образом, можно заключить, что УЭЦН является многокомпонентным набором характеристик и большим количеством влияющих на нее факторов действия, что определяет использование для ее управления системы основанной на искусственном интеллекте для обеспечения наибольшей ее эффективности.

Применение технологий искусственного интеллекта для управления УЭЦН позволит провести полный анализ данных идущих с установки и при этом производит обработку этих данных единым протоколом обмена информацией. Единый протокол позволит занести все данные от установок в единый реестр, по средствам которого будет видна вся информация об эксплуатации установок для дальнейшего поддержания их бесперебойной работы.

Таким образом, в данной статье было рассмотрено положительное влияние технологии искусственного интеллекта для управления сложными системами данных на основе всех характеристик и факторов от системы.

Список литературы

1. Богданов А.А. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти. М.: Недра, 1968.
2. Белоусенко И.В. Новые технологии и современное оборудование в электроэнергетике нефтегазовой промышленности / И.В. Белоусенко, Г.Р. Шварц, С.Н. Великий, М.С. Ершов, А.Д. Яризов. М.: ООО «Недра-Бизнессцентр», 2007.
3. Бочарников В.Ф. Погружные скважинные центробежные насосы с электроприводом. — Тюмень: «Вектор Бук», 2003.
4. Агеев Ш.Р. Оборудование для добычи нефти с высоким содержанием свободного газа и опыт его эксплуатации / Ш.Р. Агеев, А.В. Берман.