Увеличение энергозатрат при нефтедобыче влечет повышение давления в скважине, причем оно также может сопровождаться повреждением техники и авариями на производстве. Учитывая это, исследователи Пермского политеха занялись разработкой комплексной методики, которая позволяет оценивать, как затрубное давление влияет на расход электроэнергии, и определили оптимальный уровень, на котором его следует поддерживать.

Экономия энергетических затрат позволяет повысить прибыльность, сократить углеродный след и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду, отмечает пресс-служба вуза. Порядка 55% всего электропотребления при добыче уходит на подъем нефти из глубоких залежей с помощью насосных установок. Осложняет ситуацию скопление газа в скважине, что приводит к повышению затрубного давления, увеличению нагрузки на технику и, как следствие, росту энергозатрат. Чтобы их снизить, требуется в первую очередь определить, сколько электричества потребляют нефтедобывающие установки и от чего это зависит. Методика пермских политехников позволяет рассчитать электропотребление скважинного оборудования в процессе нефтедобычи. Она представляет собой совокупность уравнений, в которые можно подставить необходимые данные типа давления и мощности насоса, объема добычи скважины и получить в результате удельное электропотребление — количество энергии, которое требуется для подъема нефти из залежей на поверхность. Данный способ может применяться к функционированию скважин в периодическом режиме, при котором насос после определенного количества часов работы отключают: методика дает возможность среди множества параметров учитывать и время работы оборудования.

Проверка методики была осуществлена в ходе вычислительного эксперимента, рассказывает доцент кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации» Николай Павлов: «Как показали расчеты, меньше всего энергии расходуется, когда давление падает. Мы рекомендуем снижать его в том случае, если насос работает в периодическом режиме достаточно долго — не менее 8 часов в одном цикле. В среднем такое снижение давления позволяет экономить около 4% электроэнергии – это существенный для предприятий показатель, поскольку для его достижения не требуется никаких дополнительных материальных затрат».

По результатам исследования установлено, что снижение затрубного давления значительно повышает энергоэффективность насосных установок. С применением новой методики предприятия нефтегазовой отрасли смогут оптимизировать работу насосного оборудования и повысить рентабельность добычи нефти, снизив затраты на электроэнергию.