16 сентября (осенний семестр)

Научная деятельность

На кафедре информационно-измерительных систем разрабатываются следующие научные направления:
- Новые информационные технологии контроля режима эксплуатационных скважин газонефтеконденсатных месторождений;
- Новые информационные технологии и информационно – измерительные системы инфракрасных исследований горных пород.

Научные разработки по данным направлениям защищены авторскими свидетельствами и патентами. Промышленные модели информационно-измерительных систем серии «Поток» удостоены отраслевой премии  ОАО «Газпром» и премии  правительства Российской Федерации в области науки техники.

Новые информационные технологии контроля режима эксплуатационных скважин газонефтеконденсатных месторождений

Разработки в области новых информационных технологий контроля режима эксплуатации скважин газоконденсантных месторождений открывают перспективы существенного повышения точности расчета текущих и прогнозных показателей разработки месторождений, так как при моделировании процессов разработки возможно перейти от показателей «средней» скважины к реальным условиям режима эксплуатации каждой скважины по расходным (расходы жидкой и газовой фаз, твердых включений) и термобарическим параметрам.

Разрабатываемые на базе кафедры измерительные системы «Поток» предназначены для оперативного технологического контроля режимов работы эксплуатационных скважин.

Системы «Поток» созданы на основе спектрометрического метода измерения расхода компонентов многофазной смеси без предварительной сепарации потока. Сущность спектрометрического метода состоит в том, что расход фаз вычисляют, анализируя спектр мощности флуктуаций давления в газожидкостном потоке. Флуктуации давления регистрируют датчиком (с пьезокерамическим чувствительным элементом), установленным после специального сужающего устройства (формирователя потока). Сужающее устройство предназначено для формирования потока регулярной структуры и генерации флуктуационного процесса с заданными информационными свойствами частотного спектра мощности.

Спектрометрический метод эффективен при измерении газожидкостных потоков продукции эксплуатационных скважин, отвечающих следующим основным условиям:

1. Расход газовой фазы (приведенный к рабочим термобарическим условиям) должен быть не менее чем в 5 раз выше расхода жидкой фазы. Верхний предел не ограничен.
2. Потери давления на сужающем устройстве должны составлять не менее 0,5 % от избыточного давления в линии. Верхний предел не ограничен.

Условиям эффективного применения систем «Поток» отвечают потоки продукции газовых, газоконденсатных и нефтяных скважин, эксплуатируемых фонтанным и газлифтным способами.

Измерительные системы «Поток» позволяют проводить исследования одновременно большой группы скважин (от одного до нескольких кустов) без выезда операторов к скважинам. Для выполнения таких исследований достаточно изменять режим работы группы скважин с помощью запорно-регулирующего оборудования на УКПГ. Данные о параметрах скважин на каждом заданном режиме могут поступать автоматически на диспетчерский пункт УКПГ. Основные преимущества - это сокращение потерь углеводородов при исследованиях и получение объективной информации о состоянии и поведении системы пласт - скважины при изменении условий приема продукции на УКПГ. Кроме того, значительно сокращаются людские ресурсы и трудоемкость исследований.

Внедрение информационных технологий и измерительных систем позволит обеспечить непрерывный контроль содержания в продукции скважин жидкости и механических примесей (песка), исследовать развитие этих процессов по мере разработки месторождения. Эта информация эффективно может быть использована для установления рационального режима эксплуатации скважин, рационального планирования и своевременного проведения геолого-технических мероприятий по скважинам, предупреждения аварийных ситуаций (в частности, вызванных интенсивным разрушением призабойной зоны и лавинообразным выносом песка).

ИИС «ПОТОК» имеют сертификаты соответствия и разрешения на применения Госгортехнадзора РФ. Метод измерения и схемотехнические решения, положенные в основу рассматриваемых ИИС, защищены двенадцатью патентами Российской Федерации.

Поддержание высоких уровней добычи и эффективная разработка газовых и газоконденсатных месторождений в значительной степени зависят от технически грамотной эксплуатации скважин. Обеспечить такую эксплуатацию возможно лишь при наличии оперативной и достоверной геолого-промысловой информации о дебите газа (и газового конденсата) и наличии примесей (жидких - пластовой воды и твердых - песка).

Измерение расхода фаз (газа, жидкости и твердых частиц) в сложном потоке смеси — сложная научно-техническая проблема, которая решается сотрудниками кафедры информационно-измерительных систем.


Разработан новый метод измерения расхода фаз сложных потоков на основе спектрального анализа флуктуаций давления (спектрометрический метод).

На трубопроводе после специального сужающего устройства (формирователя потока) устанавливается измерительный преобразователь, реагирующий только на флуктуационную составляющую избыточного давления. Расход фаз потока вычисляется по частотным компонентам спектра мощности флуктуационного процесса.

Разработанный спектрометрический метод измерения расхода фаз в потоке смеси положен в основу создания ряда информационно-измерительных систем (ИИС) контроля режима эксплуатации скважин (газовых, газоконденсатных и нефтяных).

Принципы построения информационно—измерительных систем разработаны с учетом многообразия условий эксплуатации месторождений и их обустройства. Созданы и эксплуатируются системы двух классов: мобильные и стационарные ИИС, реализованные по единой обобщенной структурной схеме.