Системные проблемы и интегрированные пути повышения эффективности добычи нефти в условиях осложненного фонда скважин

Г А Благодатский; Е В Бухарин; М М Горохов

doi:10.22213/2410-9304-2026-2-16-24

Авторы

Г. А. Благодатский ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
Е. В. Бухарин ИжГТУ имени М. Т. Калашникова; ПАО «Ижнефтемаш»
М. М. Горохов ИжГТУ имени М. Т. Калашникова; НИИ ФСИН России

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2026-2-16-24

Ключевые слова:

система «пласт - скважина - насос», механизированная добыча, осложненные условия эксплуатации, принцип иерархии, цифровизация, глубинные штанговые насосы

Аннотация

В статье представлен всесторонний анализ современных подходов к повышению эффективности работы системы «пласт - скважина - насосное оборудование» в условиях увеличения доли трудноизвлекаемых запасов. Показано, что традиционные методы локальной оптимизации уступают место системной парадигме, основанной на принципе иерархического планирования качества. В статье представлены основные направления развития отрасли: от целенаправленных инженерных решений для борьбы с механическими примесями, высоковязкой нефтью и сложной геометрией скважин до цифрового преобразования и создания прогнозных моделей. Особое внимание уделяется анализу взаимосвязи между фундаментальными методологическими принципами и их практической реализацией в виде нового оборудования и программного обеспечения. Глубинные штанговые насосы и станки-качалки относятся к группе оборудования, являющегося подсистемами единой системы добычи нефти. Система состоит из следующих частей: привод штангового насоса - качалка, глубинный штанговый насос, колонна штанг, колонна насосно-компрессорных труб, устьевое оборудование. Станок-качалка включает в себя: раму, стойку, балансир с головкой, редуктор с кривошипно-шатунным механизмом, электродвигатель и систему управления. На основе обобщения научно-технических источников и патентной документации сформулированы системные противоречия и предложена логика перехода к «проактивному системно-цифровому проектированию». Ключевым выводом является необходимость синергетического подхода, при котором качество системы «пласт - скважина - насосное оборудование» определяется не суммой характеристик ее элементов, а их согласованностью, основанной на едином иерархическом принципе. Это подтверждается практикой ведущих предприятий отрасли, например, ПАО «Ижнефтемаш». Дальнейшее развитие отрасли будет определяться способностью преодолеть институциональные барьеры (обновление нормативной базы, унификация языка) и обеспечить интеграцию передовых инженерных и цифровых решений в единую систему управления жизненным циклом добывающего актива.

Биографии авторов

Г. А. Благодатский, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

доктор технических наук, доцент

Е. В. Бухарин, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова; ПАО «Ижнефтемаш»

аспирант; ведущий инженер-конструктор

М. М. Горохов, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова; НИИ ФСИН России

доктор физико-математических наук, профессор

Библиографические ссылки

Протасов В. Н., Сабиров А. А., Карелина С. А. Системный подход к выбору критериев качества технических систем и их элементов для добычи нефти и газа по принципу иерархии // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2022. № 5 (131). С. 77-84.

Протасов В. Н., Кершенбаум В. Я., Штырев О. О. Планирование и обеспечение качества технических систем нефтегазового комплекса. Нефтепромысловые трубопроводы. М. : Национальный институт нефти и газа, 2020. 448 с.

Актуальность системного подхода к планированию качества технических систем нефтегазового комплекса и их элементов / В. Н. Протасов, В. Я. Кершенбаум, О. О. Штырев [и др.] // Территория Нефтегаз. 2020. № 1-2. С. 14-18.

Протасов В. Н., Карелина С. А. Методологические основы системного подхода к планированию и обеспечению качества технических систем и их элементов для нефтегазодобычи на разных стадиях их жизненного цикла // Территория Нефтегаз. 2022. № 11-12. С. 20-24.

Анализ конструктивных решений, обеспечивающих возможность эффективной работы фильтроэлементов в составе системы скважина - скважинные насосные установки / В. Н. Ивановский, С. А. Карелина, Н. Н. Соколов, А. И. Ходырев // Территория Нефтегаз. 2025. № 1-2. С. 58-65.

Сабиров А. А., Копнышева А. Р. Методика определения параметров технологического процесса периодической эксплуатации установок электроприводных лопастных насосов при освоении скважин после гидроразрыва пласта // Территория Нефтегаз. 2024. № 9-10. С. 70-79.

Характерные причины и примеры преждевременных отказов электроприводных лопастных насосов для добычи нефти / А. В. Деговцов, В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров [и др.] // Территория Нефтегаз. 2022. № 7-8. С. 62-70.

Разработка и внедрение новой техники и технологии эксплуатации скважин малого диаметра с помощью насосных установок с канатной штангой / В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров, А. В. Деговцов [и др.] // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2022. № 5 (131). С. 91-99.

Создание и внедрение технологии и оборудования для эксплуатации нефтяных скважин малого диаметра насосными установками с канатными штангами / В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров, А. В. Деговцов [и др.] // Территория Нефтегаз. 2021. № 1-2. С. 36-48.

Методика стендовых испытаний скважинных штанговых насосов, предназначенная для определения областей их применения / В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров, Т. Р. Долов [и др.] // Территория Нефтегаз. 2022. № 3-4. С. 52-61.

К вопросу о необходимости использования современных технических терминов и определений / А. В. Булат, В. Н. Ивановский, А. В. Мурадов, Д. Ю. Сериков // Территория Нефтегаз. 2023. № 7-8. С. 60-64.

Повышение эффективности работы установок электроприводных лопастных насосов за счет использования цифровых технологий / Ю. А. Донской, В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров [и др.] // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2024. № 6 (144). С. 12-18.

Повышение эффективности добычи нефти за счет внедрения элементов цифровизации / В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров, А. В. Деговцов [и др.] // Нефтяное хозяйство. 2021. № 7. С. 118-124.

Цифровые двойники и предиктивный анализ работы установок ЭЛН в осложненных условиях / В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров, А. В. Деговцов, И. Н. Герасимов // Деловой журнал Neftegaz.RU. 2021. № 4 (112). С. 164-171.

Сабиров А. А., Орлов А. С. Разработка расчетной программы для определения коэффициента фильтрации фильтроэлементов из проволочных проницаемых материалов // Территория Нефтегаз. 2024. № 3-4. С. 92-96.

Патент на полезную модель № 203166 U1 Российская Федерация, МПК E21B 17/00. Канатная насосная штанга / В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров, А. В. Деговцов, С. С. Пекин. 2021.

Патент № 2787446 C1 Российская Федерация, МПК F04D 13/10. Скважинный лопастной насос / Н. И. Смирнов, Е. Е. Григорян, В. Г. Тимошенко [и др.]. 2023.

Патент № 2739932 C1 Российская Федерация, МПК F04C 11/00. Скважинный многоступенчатый трохоидный насос / И. С. Пятов,С. В. Ладанов, В. Г. Тимошенко [и др.]. 2020.

Патент на полезную модель № 173961 U1 Российская Федерация, МПК F04B 47/02. Скважинный штанговый насос / В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров, А. В. Деговцов [и др.]. 2017.

Патент № 2710057 C1 Российская Федерация, МПК E21B 43/24. Способ добычи вязкой продукции нефтяной скважины / А. С. Голубов, Ю. А. Донской. 2019.

Патент № 2575785 C2 Российская Федерация, МПК E21B 47/10. Способ определения дебита скважин, оборудованных насосными установками / В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров, С. Б. Якимов. 2016.

Патент № 2700149 C1 Российская Федерация, МПК E21B 47/10. Способ оптимизации работы скважины, оборудованной скважинным насосом / В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров, А. В. Деговцов [и др.]. 2019.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016618641 Российская Федерация. Автотехнолог - виртуальный расходомер / В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров, А. В. Деговцов [и др.]. 2016.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015613609 Российская Федерация. Автотехнолог - Менеджер штанговых насосов / В. Н. Ивановский, А. А. Сабиров, А. В. Деговцов [и др.]. 2015.