ОАО «Севернефтегазпром» – современное, динамично развивающееся предприятие, которое уделяет особое внимание разработке и внедрению инновационных проектов. Компания является правообладателем 69 объектов патентных и авторских прав, из них 49 используются в производственной деятельности. Все это обеспечивает возможность стабильного технического развития газодобывающего предприятия.

В целях устойчивой интеграции цифровой трансформации в рамках реализации концепции «Индустрия 4.0» по результатам совместных обсуждений с ПАО «Газпром» Южно-Русское месторождение принято как полигон для разработки и внедрения цифрового двойника производственного предприятия.

Специалистами Общества успешно выполнена НИОКР, создан и введен в постоянную эксплуатацию с 01.07.2022 цифровой двойник геолого-технологической модели «продуктивные пласты – скважины – газосборная сеть (ГСС) – пункт переключающей арматуры» Южно-Русского месторождения. Цифровой двойник – это законченная цифровая система, являющаяся программно-аппаратным комплексом, включающим искусственный интеллект, средства моделирования, вычисления, планирования и прогнозирования, которая предназначена для поиска оптимального способа разработки месторождения (в том числе многопластового) по единой газосборной сети.

Основные задачи, решаемые цифровым двойником:

– эффективная совместная разработка сеноманской и туронской залежей по единой газосборной сети с учетом существенной разницы термобарических параметров работы скважин и технологических ограничений;

– предотвращение самозадавливания скважин за счет рационального использования пластовой энергии;

– предотвращение скопления жидкости в ГСС за счет непрерывного цифрового моделирования и управления системой «продуктивные пласты – скважины – единая ГСС»;

– предупреждение разрушения трубопроводов ГСС за счет прогнозирования развития и анализа отклонений от установленных параметров;

– управление добычей газа при аварийных ситуациях на скважинах и ГСС за счет комплексного моделирования всех звеньев технологической цепочки с перераспределением дебита и потоков.

За счет внедрения цифрового двойника достигнуты экологический, ресурсный, экономический, организационный и управленческий эффекты.

Уникальность цифрового двойника определена тем, что функциональная структура и программно-аппаратная архитектура с искусственным интеллектом представляют собой комплекс многосеточных вычислительных технологий и модификаций метода последовательных приближений, который при решении задач позволяет обеспечивать более высокую скорость сходимости результатов без потери точности по сравнению с известными алгоритмами.

По результатам опытно-конструкторской работы получены семь свидетельств о государственной регистрации программы ЭВМ, а теперь и сам цифровой двойник запатентован как изобретение способа управления добычей газа многопластового месторождения и системы для его осуществления.

Способ вк лючает создание и оснащение информационно-управляющей системы (ИУС) оборудованием, выполнение многовариантных расчетов работы промысла, управление расчетами в режиме реального времени с возможностью их визуального контроля, осуществляет управление добычей газа с заданными параметрами посредством управления запорно-регулирующими устройствами.

Изобретение направлено на повышение эффективности добычи газа из многопластового месторождения.