Учёные из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали инновационную систему для управления и мониторинга работы насосов при добыче нефти, не требующую использования дополнительных датчиков. Эта технология является новаторской на мировом уровне, и улучшает как надёжность, так и энергоэффективность процесса добычи нефтепродуктов.
Исследование, профинанированное Министерством науки и высшего образования РФ, было опубликовано в авторитетном журнале «IEEE Sensors» в 2024 году. Особенностью предложенной учёными ПНИПУ методики является использование всего двух измерительных датчиков — для тока и напряжения, что позволяет осуществлять управление работой насоса, находящегося под землёй.
Система состоит из двух частей: одна отвечает за наблюдение за дебитом нефти, а вторая — за косвенную оценку параметров работы на основе цифровой модели электроцентробежного насоса. Комбинация этих систем образует основу для управления процессом добычи без применения дополнительных датчиков.
В основе инновации лежит сложная компьютерная модель, охватывающая все элементы насосной установки, включая станцию управления, трансформатор, кабельную линию, погружной электродвигатель и насосные трубы. Используя эту модель, учёные разработали систему косвенного управления с применением сигма-точечного фильтра Калмана, который позволяет оценивать основные параметры работы оборудования.
Разработка ПНИПУ открывает новые возможности для контроля процесса добычи нефти, устраняя потребность в дополнительных измерительных устройствах. Этот подход до сих пор не применялся в мировой практике, и он способствует повышению надёжности и снижению затрат на добычу нефти, укрепляя позиции российских нефтедобывающих компаний на глобальном рынке энергоресурсов.
