Контроль достоверности работы измерительных каналов установки электроцентробежного насоса

UDK: 622.276.53.057.002.56

DOI: 10.24887/0028-2448-2025-12-76-81

Ключевые слова: автономный актив, кустовая площадка, установка электроцентробежного насоса (УЭЦН), измерительный канал, метрологический отказ, метрологическая надежность, прогнозная модель

Авт.: А.Н. Краснов, к.т.н. (Уфимский гос. нефтяной технический университет); М.Ю. Прахова (Уфимский гос. нефтяной технический университет); Ю.В. Калашник (Уфимский гос. нефтяной технический университет); С.В. Полянский (Группа компаний «Газпром нефть»); Д.В. Усиков (ООО «НЕДРА»); В.Е. Чернышов (Ассоциация «Цифровые технологии в промышленности»; Институт проблем машиноведения РАН); И.С. Горобец (Научно-образовательный центр «Газпромнефть-УГНТУ»); А.В. Рыжиков (АО «Айсорс»)

Автономизация добычи нефти предъявляет гораздо более жесткие требования к вопросам сбора, обработки и передачи измерительной информации, характеризующей состояние оборудования и ход технологического процесса. На кустовых площадках сосредоточено большое количество сложного оборудования, оснащенного различными датчиками, поэтому актуальной научно-практической задачей является обеспечение автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) оперативной и достоверной информацией. Решение этой задачи осложняется тем, что достаточно часто у средств измерения наступает метрологический отказ, который заключается в постепенном или резком ухудшении метрологических характеристик и их выходе за допустимые пределы. Опасность такого отказа состоит в том, что он обнаруживается только при проведении процедур метрологического контроля. В статье предложено проводить онлайн-диагностику измерительных каналов в режиме реального времени с помощью верифицированной модели, связывающей контролируемую величину на выходе объекта с влияющими на нее входными параметрами последнего. В качестве примера приведена диагностика измерительного канала установки электроцентробежного насоса (УЭЦН) по прямой модели, связывающей дебиты жидкости и газа с динамическим уровнем в скважине, активной мощностью ЭЦН и давлением на его приеме. Прогнозная точность полученной модели составляет не менее 4 %, что подтверждает возможность ее использования в АСУ ТП кустовой площадки для оперативного контроля измерительных каналов УЭЦН.

Список литературы

1. Технические решения для автономизации добычи на месторождениях нефти и газа в осложненных условиях / Р.В. Герасимов, А.Н. Дубровин, М.И. Кузьмин, А.Н. Легков // Нефтяное хозяйство. – 2025. – № 6. – С. 76–80. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2025-6-76-80. – EDN: QJEFFI

2. Концепция автономной кустовой площадки на месторождениях компании «Газпром нефть» / И.В. Грехов, М.И. Кузьмин, П.С. Музычук,

Р.В. Герасимов // Нефтяное хозяйство. – 2021. – № 12. – С. 69-73. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2021-12-69-73. – EDN DSUVSP

3. Халбашкеев А. Автономное месторождение: подсчитываем плюсы, взвешиваем риски. – https://nprom.online/technology/avtonomnoe-mestorozhdenie-podschityvaem-plyusy-vzveshivaem-riski

4. Создание прокси-интегрированной модели Восточного участка Оренбургского месторождения в условиях недостаточного объема исходных данных / Е.В. Юдин, Р.А. Хабибуллин, И.М. Галяутдинов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 12. – С. 47–51. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2019-12-47-51. – EDN: HEOENV

5. Игнатьева А. Ученые ТПУ создали многофазные расходомеры для точного учета нефти. – https://neftegaz.ru/news/standarts/732114-uchenye-tpu-sozdali-mnogofaznye-raskhodomery-dlya-tochnogo...

6. Васинкин С.А. Анализ концепции реализации безлюдной FPSO // Neftegaz.RU. – 2025. – № 7. – EDN: RLUXAH

7. Oil and Gas Production Management: New Challenges and Solutions / S. Polyanskiy, E. Yudin, A. Slabetsky [et al.] // SPE-212086-MS. – 2022. – https://doi.org/10.2118/212086-MS

8. Бахметова Н.А. Контроль достоверности информации в дублированных информационно-измерительных каналах АСУТП: дисс. … канд. техн. наук. – Владимир, 2008.

9. Автоматизация анализа нефтепромысловых замеров / Р.Н. Асмандияров, А.Е. Кладов, А.А. Лубнин [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2011. – № 6. –

С. 58–61. – EDN: NVASTX

10. Калашников А.А. On-line-мониторинг измерительных каналов уровня с датчиками разности давлений на АЭС. Часть 2. Градуировочные характеристики // Контроль. Диагностика. – 2016. – № 5. – С. 31-35. – https://doi.org/10.14489/td.2016.05.pp.031-035. – EDN: VWWCUR.

11. Баталов С.А., Таирова К.Ф. Метод технического диагностирования измерительных каналов в АСУТП нефтепромысла // Контроль. Диагностика. – 2010. – № 4. – С. 40–44. – EDN: LSOWTF

12. Соколовский С.С., Соломахо Д.В., Цитович Б.В. Метрологическое моделирование как основа проектирования и реализации методик выполнения измерений // Приборы и методы измерений. – 2010. – № 1 (1). – С. 147-152. – EDN: RTDWFT

13. Серенков П.С., Савкова Е.Н. Системный подход к моделированию измерительного канала как механизм обеспечения доверия к результатам измерений // Приборы и методы измерений. – 2012. – № 1. – С. 127–133. – EDN: TOUZJR