Ученый Пермского политеха создает цифровой стенд для мониторинга бурения нефтяной скважины
У технологии пока нет аналогов в России. Реализовать проект молодой ученый Александр Мелехин планирует на средства гранта Президента РФ, который получил в 2020 году. Он создает универсальный стенд, который имитирует процессы в скважине для ее телеметрического сопровождения в удаленном режиме. Это позволит предприятиям нефтегазовой отрасли сэкономить сотни тысяч рублей. Разработка будет полезна при строительстве протяженных скважин.
"При бурении нефтяных и газовых скважин связь между оборудованием на глубине и на поверхности происходит с помощью сигнала. Он передается через импульс, который показывает изменение давления бурового раствора. Чтобы изменить технологические параметры системы, сигнал от буровиков спускается вниз. Этот способ распространен и надежен, но скорость передачи данных достаточно низкая – от 1 до 3 бит/с", – рассказывает доцент кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ, кандидат технических наук Александр Мелехин.
Среди других недостатков существующей системы - сложная процедура обработки сигнала. Ее специалисты проводят, чтобы уменьшить искажения и шум при передаче. Разработчик подчеркивает, что у скорости передачи данных также есть ограничения. Чтобы изменить режим работы установки, необходимо провести несколько циклов пуска насоса. Эти проблемы мешают эффективно использовать оборудование.
Универсальный стенд пермского ученого позволит смоделировать процессы передачи данных, не проводя операции на реальном оборудовании. В основу модели разработчик заложил токовую петлю, которая «имитирует» сигнал с глубины скважины. Установка позволит разрабатывать, испытывать и внедрять в производство новые методы кодирования сигналов, которые помогут передать больший объем информации.
"С помощью нашего оборудования можно будет в лабораторных условиях испытать программное обеспечение, которое учитывает помехи. Шумы и вибрации часто возникают при работе на скважине. Предприятия смогут испытывать приемно-передающую аппаратуру, не спускаясь в реальную скважину. Это значительно сократит расходы, – поясняет разработчик.
Сейчас ученый создает компьютерную модель стенда. После проведения испытаний он представит готовую установку. С ее помощью разработчики смогут анализировать процессы в скважинах и консультировать предприятия. Финансирование проекта, которое получил ученый, составило 1,2 млн рублей и рассчитано на 2 года.