Пермский Политех создал методику для снижения энергозатрат в нефтедобыче

Методика будет полезна нефтедобывающим компаниям для оптимизации работы насосного оборудования, сокращения затрат на электроэнергию и повышения рентабельности операций по добыче нефти.

Ученые Пермского Политеха разработали методику, направленную на экономию энергопотребления в нефтедобывающей отрасли, где электроэнергия является одной из ключевых статей расходов. Об этом сообщила пресс-служба ПНИПУ.

Снижение затрат на электроэнергию способствует уменьшению производственных расходов и, соответственно, увеличивает рентабельность операций. Повышение давления в скважинах негативно сказывается на эффективности работы нефтяного оборудования, что не только уменьшает объемы добычи, но также приводит к большему расходу электричества и повышает риск повреждения техники и возникновения аварий. Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха создали комплексную методику, позволяющую анализировать влияние затрубного давления на расход электроэнергии и определять оптимальные уровни его поддержания. Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале «Geosystem Engineering» в 2024 г., одной из важнейших задач нефтяной промышленности является сокращение энергетических расходов, что позволяет повысить прибыльность, сократить углеродный след и минимизировать негативное воздействие на окружающую среду.

Около 55% общего электричества используется для подъема нефти из глубинных запасов с помощью насосов. Проблема усугубляется скоплением газа в скважинах, что приводит к увеличению затрубного давления и, как следствие, к повышению нагрузки на оборудование и увеличению потребления электроэнергии. Существуют различные способы снижения потребления энергии: от внедрения новейшего оборудования до оптимизации работы уже имеющегося. Однако первый вариант требует значительных затрат и подходит только на этапе проектирования. Поэтому важным направлением остается повышение эффективности существующего оборудования. Чтобы улучшить работу нефтедобывающих установок, необходимо понимать, сколько электроэнергии они потребляют и что на это влияет.

Ученые Пермского Политеха разработали методику для расчета электропотребления оборудования во время процесса добычи. Эта методика представляет собой набор уравнений, в которые вводятся необходимые параметры, такие как давление, мощность насосов и объем добычи. В результате можно получить удельное электропотребление - количество энергии, требуемое для подъема нефти на поверхность. Метод подходит для периодической работы скважин, когда насос выключается после определённого времени, что становится все более распространенным из-за растущих цен на электричество.

По словам С. Мишуринских, доцента кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации», важно оценивать энергоэффективность насосов, основываясь на данных о технологических параметрах и установленном оборудовании. Этот расчет представляет собой комплексное решение, учитывающее изменяющиеся параметры, такие как временные факторы работы насосов и характеристики добываемой жидкости. Н. Павлов, также доцент кафедры, добавил, что их вычислительный эксперимент с реальными данными показал, что минимальные затраты энергии происходят при снижении давления. При работах в периодическом режиме это может привести к экономии около 4% электроэнергии, что является значительным показателем для нефтедобывающих предприятий, ведь это достигается без дополнительных материальных расходов. Исследование подтверждает, что снижение затрубного давления значительно увеличивает энергоэффективность насосных установок.

Источник: neftegaz.ru