Челябинские ученые создали программу, прогнозирующую аварии на буровых
27 Марта 2023
Фото: пресс-служба ЮУрГУ
Искусственный интеллект моделирует предпосылки ЧС, чтобы вовремя устранить неисправность.
Южноуральские ученые придумали компьютерную программу, моделирующую аварийные ситуации на буровых установках. Ноу-хау победило в конкурсе на получение стипендии президента РФ молодым ученым и аспирантам. Цифровое моделирование поможет оценить плюсы и минусы модернизации буровых, автоматически отключит электропривод в случае аварии.
Как пояснили авторы, сегодня в нефтегазовой отрасли в буровых установках применяют электропривод с двумя двигателями. Суть доработки — в замене двух разнородных электродвигателей на один, более надежный. Чтобы оценить возможности модернизации, ученые разработали «умную» компьютерную программу.
«Она позволяет понять, какие нагрузки испытывает электропривод, выдержит ли их или требуется доработка. Благодаря математическому моделированию мы можем уже на первых этапах определить, как будет работать буровая установка», — поясняет Никита Савостеенко, руководитель проекта, старший преподаватель кафедры «Электропривод, мехатроника и электромеханика» ЮУрГУ.
Модернизация буровых установок позволит уменьшить их габариты, вдвое сократить вероятность поломки. В плюсе — повышение надежности, снижение на 20 % себестоимости, затрат на обслуживание.
По словам ученых, при математическом моделировании особенно важно рассчитать так называемые переходные процессы электропривода, когда он испытывает особенно сильные нагрузки.
Другая программа, созданная молодыми исследователями, моделирует аварийное отключение буровой установки, работающей на двух электродвигателях. Остановка одного из них в случае аварии может привести к поломке другого. Ученые выяснили, сможет ли один двигатель обеспечить безопасность, довести работу буровой колонны до ее остановки.
«Один из двигателей предназначен для бурения, другой — для поднятия бура на поверхность. Программа нужна для оценки возможности аварийного отключения электроподпитки», — делится преподаватель кафедры «Электропривод, мехатроника и электромеханика» Дмитрий Хрюкин.
Интеллектуальная программа моделирует разные варианты системы управления и характеристики буровой установки. Это помогает понять, как нужно действовать в критической ситуации, чтобы снизить финансовые потери и обеспечить безаварийность работы.
Модель работы электродвигателя приближена к реальным условиям. Для расчетов в программе используют метод конечных элементов, обеспечивающий минимальную погрешность. В своих расчетах ученые использовали мощности университетского суперкомпьютера «Торнадо». Эти программы способны предсказывать аварии и очень пригодятся при создании по импортозамещению отечественных буровых установок.
Исследование провели в рамках стратегического проекта «Интеллектуальное производство» по программе «Приоритет-2030». Он нацелен на запуск «умных» систем управления технологическими процессами и оборудованием, основанных на алгоритмах и методах искусственного интеллекта.
Как пояснили авторы, сегодня в нефтегазовой отрасли в буровых установках применяют электропривод с двумя двигателями. Суть доработки — в замене двух разнородных электродвигателей на один, более надежный. Чтобы оценить возможности модернизации, ученые разработали «умную» компьютерную программу.
«Она позволяет понять, какие нагрузки испытывает электропривод, выдержит ли их или требуется доработка. Благодаря математическому моделированию мы можем уже на первых этапах определить, как будет работать буровая установка», — поясняет Никита Савостеенко, руководитель проекта, старший преподаватель кафедры «Электропривод, мехатроника и электромеханика» ЮУрГУ.
Модернизация буровых установок позволит уменьшить их габариты, вдвое сократить вероятность поломки. В плюсе — повышение надежности, снижение на 20 % себестоимости, затрат на обслуживание.
По словам ученых, при математическом моделировании особенно важно рассчитать так называемые переходные процессы электропривода, когда он испытывает особенно сильные нагрузки.
Другая программа, созданная молодыми исследователями, моделирует аварийное отключение буровой установки, работающей на двух электродвигателях. Остановка одного из них в случае аварии может привести к поломке другого. Ученые выяснили, сможет ли один двигатель обеспечить безопасность, довести работу буровой колонны до ее остановки.
«Один из двигателей предназначен для бурения, другой — для поднятия бура на поверхность. Программа нужна для оценки возможности аварийного отключения электроподпитки», — делится преподаватель кафедры «Электропривод, мехатроника и электромеханика» Дмитрий Хрюкин.
Интеллектуальная программа моделирует разные варианты системы управления и характеристики буровой установки. Это помогает понять, как нужно действовать в критической ситуации, чтобы снизить финансовые потери и обеспечить безаварийность работы.
Модель работы электродвигателя приближена к реальным условиям. Для расчетов в программе используют метод конечных элементов, обеспечивающий минимальную погрешность. В своих расчетах ученые использовали мощности университетского суперкомпьютера «Торнадо». Эти программы способны предсказывать аварии и очень пригодятся при создании по импортозамещению отечественных буровых установок.
Исследование провели в рамках стратегического проекта «Интеллектуальное производство» по программе «Приоритет-2030». Он нацелен на запуск «умных» систем управления технологическими процессами и оборудованием, основанных на алгоритмах и методах искусственного интеллекта.
Поделиться
