При тепловых методах добычи сверхвязкой нефти традиционные установки механизированной добычи часто сталкиваются с заклиниванием насосов, эксцентричным износом штанги и НКТ, что ведет к росту операционных затрат (OPEX) и частоты подземного ремонта скважин (ПРС). Система IntelliCPCP® от компании Hengxin Beishi (HXBS) объединяет наземный привод, скважинный насосный агрегат и интеллектуальные алгоритмы управления в единый, высокотехнологичный комплекс. За счет синергии аппаратного и программного обеспечения система обеспечивает автономную оптимизацию дебита и минимизирует эксплуатационные расходы на месторождении.

I. Интегрированная наземно-скважинная инфраструктура

Система IntelliCPCP® состоит из пяти ключевых технологических модулей:

1. Интеллектуальная станция управления Synergix® Intelligent VSD

   Станция Synergix® оснащена прецизионными датчиками, высоконадежным преобразователем частоты и контурами технологического контроля. Интуитивный интерфейс (HMI) позволяет осуществлять локальный и дистанционный мониторинг, диагностику и управление как одиночными скважинами, так и кустовыми площадками.

2. Наземный приводной механизм DynaRL® Drive System

   Обладает уникальной кинематической схемой, обеспечивающей высокую скорость вращения штанговой колонны с возможностью ее контролируемого осевого перемещения (подъема/опускания) в заданном диапазоне для регулирования зазоров.

3. Устьевая крестовина с герметизацией

   Устьевой блок оснащен запатентованным уплотнительным узлом THERMOLOCK®, гарантирующим абсолютную герметичность и исключающим утечки флюида в условиях экстремально высоких температур и давлений (HPHT).

4. Цельнометаллический конический винтовой насос FERROXIS® Pump

   Уникальная коническая геометрия ротора и статора насоса FERROXIS® разработана специально для подъема сложных, высоковязких и многофазных сред.

   • Диапазон подачи: Номинальная производительность составляет от 10 до 70 м³/сут.

   • Термо- и коррозионная стойкость: Предназначен для работы в условиях сверхвысоких температур и агрессивных скважинных сред.

   • Трибологическая защита: Применение специальных методов поверхностного упрочнения металла обеспечивает долговечность узлов при реализации алгоритмов компенсации износа.

5. Адаптивный модуль защиты от выноса песка

   Кастомизированные противопесочные фильтры и компоненты, проектируемые на основе гранулометрического состава и объемов выноса мехпримесей на конкретном фонде скважин.

   

Посредством непрерывного съема параметров наземными датчиками система осуществляет сквозной взаимный контроль наземных и скважинных процессов в режиме реального времени. Монтаж и пусконаладка наземного привода после спуска компоновки занимают менее 1 часа.

При проведении пароциклической обработки скважин (CSS) наземный привод приподнимает штанговую колонну на технологическую высоту, при этом устьевой узел формирует герметичный канал для закачки пара. По окончании парообработки штанги опускаются в исходное положение. Таким образом, операции по закачке пара и последующей добыче реализуются в рамках одной компоновки лифта, без необходимости проведения спуско-подъемных операций (СПО). В условиях реальной эксплуатации максимальный межремонтный период (МРП) работы установки достиг 4 лет.

II. Интеллектуальный контроль на базе краевых вычислений (Edge AI)

Краевые алгоритмы IntelliCPCP обеспечивают оборудованию полную автономность в вопросах динамической адаптации и самодиагностики:

1. Динамическое регулирование зазоров и предотвращение заклиниваний На основе онлайн-данных о дебите, крутящем моменте и частоте вращения алгоритм рассчитывает оптимальный зазор в паре трения и динамически корректирует осевое положение конического ротора в статоре. Одновременно с этим система прогнозирует и предупреждает риски песчаных пробок и солеотложений.

2. Адаптивная компенсация механического износа Анализируя тренды изменения подачи и динамического момента, система оценивает степень гидродинамической деградации пары «ротор-статор». Краевой алгоритм подает команду на наземный привод для прецизионного осевого смещения ротора вниз, компенсируя зазор, возникший вследствие износа.

3. Телеметрия и создание цифрового паспорта скважины Параметры работы установки (крутящий момент, температура, об/мин, давление, подача) синхронизируются на устье и передаются по беспроводным каналам связи в удаленный центр мониторинга. При фиксации отклонений система автоматически архивирует детальные данные о сбое, формируя непрерывную цифровую историю работы каждого актива.

   

III. Заключение

Благодаря интеграции наземного привода, инновационного скважинного насоса и систем искусственного интеллекта, IntelliCPCP® эффективно устраняет ключевые проблемы механизированной добычи в условиях высоких температур, повышенного содержания КВЧ и сверхвязкой нефти, открывая новые возможности для цифровизации и автоматизации нефтедобывающих промыслов.