Разработка ученых Пермского Политеха позволит нефтяникам предотвратить поломки оборудования
В процессе добычи и транспортировки нефти на стенках труб и механизмов оседают органические отложения. Ученые Пермского Политеха создают динамическую цифровую систему, которая позволит спрогнозировать их образование и избежать поломок оборудования. Аналогов программы пока нет. Разработка получила поддержку Российского научного фонда, которая продлится 3 года и составит 18 млн рублей.
Исследование проводится в рамках направления "Углеводороды" Пермского научно-образовательного центра мирового уровня "Рациональное недропользование", которое является частью проекта "Цифровое месторождение".
В ходе работы ученые создадут физико-математическую модель асфальтосмолопарафиновых отложений на нефтепромысловом оборудовании. Тяжелые компоненты нефти растворены в нефтесодержащей жидкости, пока она находится под землей. В процессе добычи и транспортировки нефтяная смесь охлаждается, и парафины оседают на стенках труб и механизмов, затрудняя добычу, транспортировку и хранение нефти.
Для разных составов нефтесодержащей жидкости математическое уравнение, которое описывало бы образование отложений, будет разным. При этом для нефтяников очень актуально понимать, на какой глубине и с какой скоростью формируются отложения. Это позволяет прогнозировать необходимые работы по обслуживанию или ремонту. Без таких данных работы могут проводиться слишком часто, что невыгодно экономически, или, наоборот, редко, что может привести к поломке оборудования. На сегодня полноценной системы, которая описывала бы процесс образования отложений и включала бы качественную предиктивную аналитику, еще не существует, – поясняет директор НОЦ "Рациональное недропользование", доцент кафедры "Нефтегазовые технологии" Пермского Политеха, кандидат технических наук Павел Илюшин.
В ходе проекта ученые планируют создать лабораторный стенд для моделирования и оцифровки АСПО. Он поможет получать информацию о скорости отложения асфальтосмолопарафинов не только массовым методом, который используется сейчас, но и объемным. Плотность АСПО непостоянна, поэтому данные о массе отложений не всегда дают точную картину того, с какой скоростью они перекрывают трубу или другие узкие места оборудования.
Как и другие проекты в рамках "Цифрового месторождения", проект, получивший грант РНФ, в перспективе позволит значительно повысить КПД и срок службы нефтепромыслового оборудования, а также снизить риск поломок и аварий.
С 2021 по 2023 год проект ежегодно будет получать по 6 млн рублей в рамках Президентской программы исследовательских проектов "Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых".
