В Краснодаре разработали прототип интеллектуальной системы бурения нефтегазовых скважин

Александр Цуприков из Краснодара разработал прототип интеллектуальной системы адаптивного управления бурением нефтегазовых скважин. Разработанная система может распознавать и предотвращать аварии, а также защищает экологию, предупреждая возможные выбросы. В настоящее время проект находится на этапе заочной оценки экспертного совета ГК «Новомет».

«Интеллектуальная система обеспечивает безаварийную работу вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин, – говорит Александром Цуприков. – Она окупается при проводке первой же скважины, приносит прибыль до 45 млн рублей на одной скважине глубиной (или длиной ствола – для наклонных и горизонтальных скважин) до 5000 метров и сокращает время строительства скважины на 10-12 %. Система не имеет мировых аналогов, может быть использована как для материкового, так и для морского бурения».

По словам разработчика, система решает три важнейших задачи.

Во-первых, в процессе механического разрушения породы долотом, которое проводится при углублении забоя, с помощью математической модели оптимизация впервые проводится одновременно по трем параметрам – нагрузке на долото, скорости вращения долота и расходу бурового раствора. Современные же системы оптимизируют только один или два подобных параметра. При этом в ходе бурения модель автоматически подстраивается под породу на забое, а достижение экстремума контролируется по минимуму вибрации бурильной колонны. Кроме того, в модели автоматически учитывается износ вооружения долота.

Во-вторых, оптимизация промывки скважины впервые выполняется по модели, которая учитывает объем выбуренной породы и рассчитывает необходимый для его удаления расход бурового раствора. Здесь ключевой критерий – качественная очистка забоя и ствола скважины от шлама.

В-третьих, производится оптимизация спуско-подъемных операций для замены долота. Здесь впервые рассчитываются максимально допустимые по условиям целостности пластов не только скорость, но и ускорение движения труб. Все это позволяет тратить минимум времени на проведение спуско-подъемных операций.

Также интеллектуальная система через контроль ограничений решает на буровой задачи предупреждения аварий и осложнений – прихватов, поглощений, заклинок долота, износа оборудования и другие. Впервые контроль ограничений выполняется по скорости изменения параметров. Защита окружающей среды – еще одно важное преимущество новой системы. В данном случае она обеспечивается путем раннего распознавания и предотвращения проявлений, перерастания их в выбросы и фонтаны, расчета режимов глушения фонтанов скважины. Система может быть с успехом востребована организациями, производящими бурение скважин. Речь идет о буровые компаниях России, США, Ирана, Ирака, Китая, Саудовской Аравии и других.

Александр Цуприков уверен, что участие в акселераторе «Новомет – генератор будущего» позволит ему значительно приблизить внедрение разработки:

«Основная цель – получение финансирования для изготовления промышленного образца и запуска его в серийное производство. Участие в акселераторе позволит найти заинтересованного инвестора, запустить в производство действительно нужного стране изобретения. У проекта есть большой экспортный потенциал. В настоящее время изготовлен опытный образец, он прошел испытания в филиале «Краснодар бурение» ООО «Газпромбурение» на трех скважинах Краснодарского края и на одной скважине Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения. Испытания подтвердили экономический эффект в размере до 45 млн руб. на одной скважине».