Гидродинамические расчеты нефтепромыслового оборудования (АО "ТомскНИПИнефть", 2023)
Проблема:
Установление достаточной производительности нефтепромыслового оборудования в зависимости от конструкционных особенностей аппаратов и свойств промысловых сред с целью повышения оптимальности проектных решений.
Цель:
Разработка методики осуществления гидродинамических расчетов, позволяющей учитывать физические свойства нефтепромысловых сред.
Задачи:
- теоретическое изучения литературных источников, посвященных гидродинамическому моделирования работы нефтепромысловых аппаратов для определения наиболее перспективных подходов к расчету и программных сред;
- формирование универсального методического подхода для расчета производительности нефтепромыслового оборудования;
- моделирование процесса работы реального аппарата.
Исходные данные:
Технологические параметры работы промыслового оборудования (расход, давление, уровни жидкостей и т.д.).
Автоматизированный анализ изображений шлифов (АО "ТомскНИПИнефть", 2023)
Проблема:
Высокие трудозатраты геолога (оператора) для анализа изображений, вероятность ошибки, потенциальный вред для здоровья (зрения) в связи с напряжением глаз.
Цель:
Разработка программного обеспечения для автоматического анализа изображений шлифов с использованием математических методов, включая ИИ (количественная автоматическая оценка площади пор (минералов) на изображении шлифа, полученном на цифровом микроскопе).
Задачи:
- обзор существующих методов анализа;
- разработка оригинальной методики анализа;
- апробация методики на реальных данных;
- разработка ПО, внедрение в процесс работы в лаборатории.
Исходные данные:
Растровые изображения (объём 200-300 шт., примеры с обозначенными элементами изображения), примеры описания в формате эксель
Иллюстрации:
Разработка программного обеспечения для цифровой разметки фотографий керна (АО "ТомскНИПИнефть", 2023)
Проблема:
Геолог, работая с керном, обращается дополнительно к фотографиям на мобильном планшете. Он отмечает точки выбуривания образцов на керне и вносит их в журнал вручную. Приходится работать с двумя объектами и тратить время на заполнение информации в таблицу
Цель:
Внедрение в работу геолога приложения для оптимизации времени и трудозатрат на разметку точек выбуривания образцов.
Задачи:
- изучить существующий процесс разметки керна для выбуривания образцов, в т.ч. уже имеющиеся журналы и средства автоматизации;
- разработка алгоритма разметки керна (при необходимости распознавание рукописных цифр, распознавание контура коробки, вычисление расстояний внутри коробки);
- разработка приложения для открытия фотографии, нанесения отметок на фото с использованием сенсорного экрана, выгрузки параметров разметки в табличный файл.
Исходные данные:
Фотографии керна, шаблоны внесения информации, интервью с исполнителями работ.
Иллюстрации:
Определение напряжений, возникающих в ПАТ под действием внутреннего давления (АО "ТомскНИПИнефть", 2023)
Описание задачи:
Полимерная труба с армирующим сетчатым каркасом (ПАТ) представляет собой конструкцию, содержащую стальной проволочный каркас и полимерную матрицу. Каркас является основным несущим элементом, включает спиральную проволоку и продольную проволочную арматуру, сваренную во всех точках пересечения со спиральными витками (рис. 1). Для оценки прочности данной конструкции и допустимых для нее нагрузкок необходимо определять напряжения, возникающие под действием различных факторов.
Иллюстрации:
Определение параметров электротехнического оборудования системы электрообогрева линейных трубопроводов (АО "ТомскНИПИнефть", 2023)
Необходимо просчитать: взаимосвязь между протяженностью трубопровода, его диаметром, свойствами жидкости в нем (температуры и плотности), теплоизоляции и температуры окружающей среды, с определением параметров кабеля обогрева (удельный объем выделяемого тепла, ток, напряжение, сечения, внутреннего сопротивления, температуры), точками его расположения на трубопроводе для покрытия удельных теплопотерь.
Исходные данные: диаметр трубопровода, толщина трубопровода, температура жидкости в трубопроводе, плотность жидкости в трубопроводе, протяженность трубопровода, окружающая среда.
Данные которые необходимо получить
Оценка влияния в потоке газа на процесс обезвоживания нефти (АО "ТомскНИПИнефть", 2023)
Проблема:
Современные математические модели не учитывают влияние газа на процесс расслоения эмульсии.
Цель:
Изучение влияния в потоке газа на процесс расслоения эмульсии.
Задачи:
- исследование влияния газа на подготовку нефти в емкостном оборудовании, поиск и изучение научно технической информации;
- проведение экспериментов на модельной установке в вузе по исследованию влияния газа на процесс расслоения водонефтяной эмульсии;
- моделирование процесса с применением Ansys или другого ПО;
- выдача рекомендаций.
Проблема:
Установление достаточной производительности нефтепромыслового оборудования в зависимости от конструкционных особенностей аппаратов и свойств промысловых сред с целью повышения оптимальности проектных решений.
Цель:
Разработка методики осуществления гидродинамических расчетов, позволяющей учитывать физические свойства нефтепромысловых сред.
Задачи:
- теоретическое изучения литературных источников, посвященных гидродинамическому моделирования работы нефтепромысловых аппаратов для определения наиболее перспективных подходов к расчету и программных сред;
- формирование универсального методического подхода для расчета производительности нефтепромыслового оборудования;
- моделирование процесса работы реального аппарата.
Исходные данные:
Технологические параметры работы промыслового оборудования (расход, давление, уровни жидкостей и т.д.).
Автоматизированный анализ изображений шлифов (АО "ТомскНИПИнефть", 2023)
Проблема:
Высокие трудозатраты геолога (оператора) для анализа изображений, вероятность ошибки, потенциальный вред для здоровья (зрения) в связи с напряжением глаз.
Цель:
Разработка программного обеспечения для автоматического анализа изображений шлифов с использованием математических методов, включая ИИ (количественная автоматическая оценка площади пор (минералов) на изображении шлифа, полученном на цифровом микроскопе).
Задачи:
- обзор существующих методов анализа;
- разработка оригинальной методики анализа;
- апробация методики на реальных данных;
- разработка ПО, внедрение в процесс работы в лаборатории.
Исходные данные:
Растровые изображения (объём 200-300 шт., примеры с обозначенными элементами изображения), примеры описания в формате эксель
Иллюстрации:
Разработка программного обеспечения для цифровой разметки фотографий керна (АО "ТомскНИПИнефть", 2023)
Проблема:
Геолог, работая с керном, обращается дополнительно к фотографиям на мобильном планшете. Он отмечает точки выбуривания образцов на керне и вносит их в журнал вручную. Приходится работать с двумя объектами и тратить время на заполнение информации в таблицу
Цель:
Внедрение в работу геолога приложения для оптимизации времени и трудозатрат на разметку точек выбуривания образцов.
Задачи:
- изучить существующий процесс разметки керна для выбуривания образцов, в т.ч. уже имеющиеся журналы и средства автоматизации;
- разработка алгоритма разметки керна (при необходимости распознавание рукописных цифр, распознавание контура коробки, вычисление расстояний внутри коробки);
- разработка приложения для открытия фотографии, нанесения отметок на фото с использованием сенсорного экрана, выгрузки параметров разметки в табличный файл.
Исходные данные:
Фотографии керна, шаблоны внесения информации, интервью с исполнителями работ.
Иллюстрации:
Определение напряжений, возникающих в ПАТ под действием внутреннего давления (АО "ТомскНИПИнефть", 2023)
Описание задачи:
Полимерная труба с армирующим сетчатым каркасом (ПАТ) представляет собой конструкцию, содержащую стальной проволочный каркас и полимерную матрицу. Каркас является основным несущим элементом, включает спиральную проволоку и продольную проволочную арматуру, сваренную во всех точках пересечения со спиральными витками (рис. 1). Для оценки прочности данной конструкции и допустимых для нее нагрузкок необходимо определять напряжения, возникающие под действием различных факторов.
Иллюстрации:
Определение параметров электротехнического оборудования системы электрообогрева линейных трубопроводов (АО "ТомскНИПИнефть", 2023)
Необходимо просчитать: взаимосвязь между протяженностью трубопровода, его диаметром, свойствами жидкости в нем (температуры и плотности), теплоизоляции и температуры окружающей среды, с определением параметров кабеля обогрева (удельный объем выделяемого тепла, ток, напряжение, сечения, внутреннего сопротивления, температуры), точками его расположения на трубопроводе для покрытия удельных теплопотерь.
Исходные данные: диаметр трубопровода, толщина трубопровода, температура жидкости в трубопроводе, плотность жидкости в трубопроводе, протяженность трубопровода, окружающая среда.
Данные которые необходимо получить
- Удельные теплопотери трубопровода разного диаметра, толщины изоляции и окружающей среды;
- Скорость остывания жидкости в трубопроводе;
- Мощность источника тепла исходя из геометрии трубопровода и геометрии источника электроснабжения;
- Габариты и места воздействия источника тепла для покрытия теплопотерь трубопровода;
- Температура источника тепла исходя из необходимого объема покрытия теплопотерь трубопровода;
- Динамика изменения температуры трубопровода и источника тепла в процессе восполнения теплопотерь трубопровода в зависимости от температуры окружающего воздуха;
- Динамика изменения температуры источника тепла в процессе изменения электрических параметров (тока и напряжения) в процессе изменения температуры трубопровода.
Оценка влияния в потоке газа на процесс обезвоживания нефти (АО "ТомскНИПИнефть", 2023)
Проблема:
Современные математические модели не учитывают влияние газа на процесс расслоения эмульсии.
Цель:
Изучение влияния в потоке газа на процесс расслоения эмульсии.
Задачи:
- исследование влияния газа на подготовку нефти в емкостном оборудовании, поиск и изучение научно технической информации;
- проведение экспериментов на модельной установке в вузе по исследованию влияния газа на процесс расслоения водонефтяной эмульсии;
- моделирование процесса с применением Ansys или другого ПО;
- выдача рекомендаций.