Ученые Пермского Политеха придумали, как сократить электропотребление при добыче нефти
Поэтому сейчас остро стоит вопрос оптимизации работы установок, чтобы снизить энергопотребление при прежнем уровне добычи нефти. Ученые Пермского Политеха разработали инновационный способ балансировки станка-качалки – ключевого элемента нефтяного насоса. Методика позволит на 7% снизить энергопотребление и на 10% – нагрузку на двигатель, что значительно сократит эксплуатационные затраты и продлит срок службы оборудования.
Статья опубликована в журнале «Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов», 2025. Исследование выполнено при поддержке Минобрнауки РФ (проект № FSNM-2023-0005).
Станок-качалка – это механизм, который под действием работы электродвигателя выполняет возвратно-поступательные движения и обеспечивает перекачку нефти штанговым насосом. Для обеспечения равномерности загрузки электродвигателя в процессе качания в станке-качалке применяют роторный противовес, который создает дополнительный момент в процессе подъема колонны штанг, тем самым снижая нагрузку на двигатель.
Однако в условиях сложной разработки месторождений, например, при добыче трудноизвлекаемых запасов нефти, потребление электроэнергии может быть значительно увеличено. Снизить его возможно за счет оптимизации работы и изменения алгоритмов управления электроприводом станка-качалки. Также дополнительное снижение потребления энергии может быть получено за счет оптимальной балансировки роторного противовеса, которой в промышленной практике не уделяют должного внимания.
Ученые Пермского Политеха разработали алгоритм оптимального уравновешивания станка-качалки. При помощи цифровой модели и технологических переменных установки он рассчитывает оптимальный вес противовеса, установка которого позволит снизить удельное энергопотребление.
Алгоритм разработчиков не нуждается в дополнительной модернизации конструкции, он работает на основе уже доступных параметров работы насоса – углового положения механизмов и электромагнитного момента привода.
– Мы предлагаем алгоритм, который оценивает нагрузку на электродвигатель и угловые координаты станка качалки по цифровой модели, что позволяет рассчитать сбалансированность работы установки в реальном времени, а также выработать рекомендации по изменению веса роторного противовеса, для снижения энергопотребления установки, – рассказывает Савелий Сальников, инженер кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации» ПНИПУ.
Для проверки эффективности метода ученые создали испытательный стенд, который имитирует работу реального скважинного насоса. Он включает в себя двигатели, частотные преобразователи и главный контроллер, проводящий расчет оптимального уравновешивания максимального момента противовеса. Так, в ходе эксперимента разработчики получили информацию о необходимом снижении максимального момента противовеса с 36 до 32,6 килоньютон-метра (единица измерения момента силы). После установки нужного значения ученые повторно замеряли потребление энергии при тех же скоростях качания и нагрузке.
– В результате замеров мы выяснили, что наш алгоритм на 7,15% снижает потребление электроэнергии, а также на 10,32% снижает среднеквадратичную нагрузку на двигатель за цикл качания, что позволяет сохранить его ресурс. При неизменном режиме эксплуатации скважины энергозатраты можно уменьшить более чем на 10%, – поделился Савелий Сальников.
Практическое применение методики ученых Пермского Политеха значительно снизит потребляемую электроэнергию станком-качалкой в условиях добычи трудноизвлекаемых ресурсов, что позволит сократить затраты на эксплуатацию нефтяного оборудования.
13:41, 15 Декабря 25
 Камская ГЭС модернизировала сети генераторного напряжения
дальше..
|
 |
13:35, 15 Декабря 25
 На Южном Урале определились все финалисты Кубка «НОВАТЭК» по мини-футболу
дальше..
|
|
13:27, 15 Декабря 25
 В ОДК-УМПО обсудили вопросы развития энергетических и промышленных программ
дальше..
|
|
12:49, 15 Декабря 25
 Балаковская АЭС первой в стране досрочно выполнила план ФАС России по выработке электроэнергии на 2025 год
дальше..
|
|
12:45, 15 Декабря 25
 «Крымэнерго» подготовило к зиме свыше 170 км в Сакском районе
дальше..
|
|
12:40, 15 Декабря 25
 ПИТЦ «Геофизика» – лучший подрядчик по сопровождению ННБ в составе команды по зарезке боковых стволов в Западной Сибири
дальше..
|
|
12:10, 15 Декабря 25
 «КазТрансОйл» и Грузинские железные дороги обсудили взаимодействие в транспортно-логистической сфере
дальше..
|
|
11:56, 15 Декабря 25
 При поддержке Балаковской АЭС в СГТУ им. Гагарина откроются новые лаборатории по подготовке инженерных кадров
дальше..
|
|
11:53, 15 Декабря 25
 Беломорская ГЭС отремонтировала основное оборудование
дальше..
|
|
11:48, 15 Декабря 25
 Балаковская АЭС включила в сеть энергоблок №2 после планового ремонта с элементами модернизации
дальше..
|
|
11:45, 15 Декабря 25
 МЭС Юга заменили силовое оборудование на подстанции 220 кВ в Элисте
дальше..
|
|
11:43, 15 Декабря 25
 Ростовская АЭС восстановила памятники на местах двух воинских захоронений
дальше..
|
|
11:40, 15 Декабря 25
 Системный оператор представил профессиональному сообществу результаты работы «большого» СИГРЭ
дальше..
|
|
11:38, 15 Декабря 25
 Минэнерго Казахстана совершенствует механизмы распределения углеводородного сырья для перерабатывающих предприятий
дальше..
|
|
11:35, 15 Декабря 25
 «Россети Юг» устраняют последствия непогоды в Волгоградской области
дальше..
|
|
11:30, 15 Декабря 25
 Резидент Сколково разработал технологию добычи трудноизвлекаемых запасов нефти
дальше..
|
|
10:45, 15 Декабря 25
 ВТИ обследовал узлы защиты трубопроводов на энергоблоках Кармановской ГРЭС
дальше..
|
|
10:42, 15 Декабря 25
 «Россети Волга» восстановили электроснабжение 95% потребителей Самарской области после непогоды
дальше..
|
|
10:40, 15 Декабря 25
 Казахстан ищет международных партнеров для геологических исследований
дальше..
|
|
10:35, 15 Декабря 25
 «Россети Новосибирск» реконструировали ЛЭП в Октябрьском районе столицы региона
дальше..
|
|
09:56, 15 Декабря 25
 Институт «Роснефти» - победитель конкурса работодателей для молодежи
дальше..
|
|
09:55, 15 Декабря 25
 В округе Муром Владимирской области газифицированы два населенных пункта
дальше..
|
|
09:48, 15 Декабря 25
 «Россети Московский регион» выявили более 240 тысяч незаконно смонтированных проводов интернет-связи на ЛЭП
дальше..
|
|
09:44, 15 Декабря 25
 Кузбасс готов стать пилотным регионом для испытаний технологий глубокой переработки золошлаковых отходов
дальше..
|
|
09:40, 15 Декабря 25
 Проходчики шахты «Восточная Денисовская» готовят новую лаву в сложных горно‑геологические условиях
дальше..
|
|
08:50, 15 Декабря 25
 NYT: 60 лет назад ЦРУ потеряло плутониевый генератор в Гималаях
дальше..
|
|
07:42, 15 Декабря 25
 «Пензаэнерго» зафиксировало более 142 тысяч незаконных подвесов оптоволокна на опорах ЛЭП
дальше..
|
|
07:33, 15 Декабря 25
 Кузбасс превысил план по поставкам угля на восток на 13 тысяч тонн
дальше..
|
|
07:26, 15 Декабря 25
 РЭА Минэнерго России представило технологический образ будущего электросетевого комплекса
дальше..
|
|
06:54, 15 Декабря 25
 В Подольске открыт инженерный хаб по выпуску инновационных систем релейной защиты
дальше..
|
|
06:48, 15 Декабря 25
 Тепловая мощность Ижевской ТЭЦ-1 вырастет на 25%
дальше..
|
|
06:43, 15 Декабря 25
 Будущие энергетики из Кодинска успешно выступают на всероссийских конкурсах
дальше..
|
|
06:39, 15 Декабря 25
 «Разрез Тайлепский» развивает собственную углехимическую лабораторию
дальше..
|
|
06:36, 15 Декабря 25
 В Минске обсудили совместные инициативы «Росатома» и Беларуси в сфере аддитивных технологий
дальше..
|
|
04:21, 15 Декабря 25
 «Росатом» готовит кадры для первой в Турции атомной электростанции
дальше..
|
|
04:16, 15 Декабря 25
 В Санкт-Петербурге и Ленинградской области сохраняется устойчивый спрос на услуги по техприсоединению
дальше..
|
|
04:10, 15 Декабря 25
 ТГК-11 расширяет сферу применения золошлаков
дальше..
|
|
03:53, 15 Декабря 25
 Южно-Кузбасская ГРЭС израсходовала на ремонты 1,665 млрд рублей
дальше..
|
|
03:49, 15 Декабря 25
 «ВоркутаУголь» делится опытом развития арктических городов
дальше..
|
|
03:47, 15 Декабря 25
 В первом чемпионате «Россетей» по решению кейсов приняли участие более 700 молодых специалистов
дальше..
|
|
03:42, 15 Декабря 25
 В Ульяновске газифицирован физкультурно-оздоровительный комплекс
дальше..
|
|
03:38, 15 Декабря 25
 «Росатом» поставляет изотопную продукцию в более чем в 50 стран
дальше..
|
|
03:36, 15 Декабря 25
 В Ленинградской области введен в эксплуатацию газопровод в деревне Большое Кикерино
дальше..
|
|
03:32, 15 Декабря 25
 Самарские энергетики восстановили электроснабжение свыше 70% отключенных потребителей
дальше..
|
|
03:28, 15 Декабря 25
 Подведены итоги работы Российского национального комитета СИГРЭ в 2025 году
дальше..
|
|
03:13, 15 Декабря 25
 «Мособлэнерго» построило и реконструировало в Подольске 42,2 км кабельных ЛЭП 6-10 кВ
дальше..
|
|
02:30, 15 Декабря 25
 «Росатом» представил в МАГАТЭ лучшие практики развития «атомных» городов
дальше..
|
|
02:28, 15 Декабря 25
 «Россети» в круглосуточном режиме ликвидируют последствия стихии в четырех регионах России
дальше..
|
|
02:25, 15 Декабря 25
 Квантовый акселератор «Росатома» провел демонстрационный день
дальше..
|
|
02:22, 15 Декабря 25
 «Крымэнерго» обеспечило электроэнергией социальные объекты на юго-востоке полуострова
дальше..
|
|
02:17, 15 Декабря 25
 В Краснодарском крае к сетевому газоснабжению подключен хутор Западный
дальше..
|
|
|
|
Более 65% нефтедобывающих скважин эксплуатируются штанговыми насосными установками. Однако в условиях роста обводнения породы и истощения месторождений они затрачивают большое количество электроэнергии для эффективной выкачки ресурсов.