Цифровизация нефтегазодобывающих объектов


ООО «АЭРОГАЗ» при финансовой поддержке Фонда содействия инновациям разрабатывает программный комплекс для мониторинга, прогнозирования и оптимизации работы нефтегазодобывающих объектов.

Разрабатываемое программное обеспечение предназначено для мониторинга, прогнозирования и оптимизации работы нефтегазодобывающих объектов крупных нефтегазовых компаний (ПАО «НОВАТЭК», ПАО «Роснефть», ПАО «Лукойл», ПАО «Газпром») в режиме реального времени на основе создания цифрового двойника, опирающегося на физические модели объектов, уточненные экспериментальными данными, полученными в ходе модельных испытаний на специально созданном стенде.

Главной задачей работы является разработка программного комплекса по созданию и применению цифровых двойников (ЦД) нефтегазодобывающих объектов, с помощью которых будет осуществляться мониторинг работы объекта, прогнозирование отклика объекта на изменения внешних условий или на управляющие воздействия, а также оптимизация режимов эксплуатации. В рамках данной работы под нефтегазодобывающими объектами подразумевается два типа объектов - скважины и нефтегазосборные сети (НГС), а также установки подготовки нефти и/или установки комплексной подготовки газа (УПН/УКПГ). Каждый из этих двух типов имеет особенности на уровне математического моделирования, критериев эксплуатации, поэтому задачи построения ЦД систем «скважина + НГС» и «УПН/УКПГ» будут рассматриваться, главным образом, отдельно. Отдельной задачей данной работы является получение и обработка экспериментальных данных течения разных модельных смесей при различных углах наклона трубопровода. Эти данные необходимы для построения адекватной гидродинамической модели скважин и нефтегазосборных сетей. На первом этапе происходит разработка программы гидравлического расчета нефтегазосборной сети, построение технологической модели существующего объекта и подготовка к определению гидравлических характеристик трубопроводов. Основной задачей второго этапа станет проведение испытаний, разработка программы построения цифрового двойника на основе исторических данных и построение гидравлической модели существующей НГС с учетом полученных экспериментальных данных. Третий шаг работы посвящается формированию критериев и ограничений задачи оптимизации, выбору метода и алгоритмов оптимизации, разработке модуля оптимизации на основе цифрового двойника и разработке приложения цифрового двойника системы «Скважина + нефтегазосборная сеть» и цифрового двойника установки комплексной подготовки газа / установки подготовки нефти. Заключительный этап включает в себя отладку созданного программного комплекса для конкретного объекта, построение и валидацию цифровых двойников двух указанных выше систем, доработку клиентской части приложения, интеграционное тестирование программного комплекса и экспериментальную проверку найденных оптимальных решений на объекте.

Цифровизация