• CNews FORUM 12 ноября
• CNews AWARDS 12 ноября
• Школа Роста
• Российский рынок облаков за 20 лет
• 30 лет рынку ERP в России
• КИИ в облаке
• Сеть как дом
• 10 лет российского бэкапа
• Цифровизация
• Импортозамещение
• Безопасность
• ИТ в госсекторе
• ИТ в банках
• ИТ в торговле
• Телеком
• Интернет
• ИТ-бизнес
• Рейтинги
• Инфографика

21 Октября 2026 09:33 21 Окт 2026 09:33 |

Ученые ПНИПУ совместно с инженерами АО Новомет-Пермь разработали и апробировали систему виртуальных испытаний нефтяных насосов. По сути, исследователи создали готовый к использованию «виртуальный испытательный стенд». Об этом CNews сообщили представители ПНИПУ.

Полных аналогов разработки нет. Существуют коммерческие программы для моделирования насосов, но они имеют ключевые ограничения. Во-первых, конструкция именно нефтяных насосов существенно отличается от общепромышленных, предназначенных для перекачки воды. Во-вторых, коммерческие программы недостаточно точно моделируют многофазные течения в реальных скважинах.

Разработка ученых универсальна: она подходит как для погружных (которые поднимают нефть из скважины на поверхность), так и для наземных насосов (используются при транспортировке нефти до пункта сбора). Ее главная особенность — способность с высокой точностью рассчитывать критические режимы, которые раньше можно было обнаружить и измерить только в ходе дорогостоящей реальной эксплуатации: гидроабразивный (прогноз, как именно частицы песка будут стачивать лопасти) и кавитационный износ (разрушение от схлопывающихся микропузырьков пара, особенно критично для наземных насосов), рост осевой силы, вызывающей разрушение подшипников и возникновение разрушительной вибрации.

Система нужна инженеру, когда требуется спроектировать новый насос или понять, почему вышел из строя старый. Для работы необходимы данные о скважине (температура, свойства и состав скважинной жидкости, наличие в ней песка или газа, глубина залегания и дебит) и чертежи насоса. В специальной программе, используя встроенные шаблоны, он собирает 3D-модель, вводит параметры среды и запускает расчет.

В результате инженер получает наглядную «инструкцию по эксплуатации», которую физический насос пока не может дать: цветную карту, показывающую, где через шесть месяцев песок сточит лопасти, в какой точке начнется эрозия и какая сила будет давить на подшипники. Это не просто отчет, а инструмент для принятия решений, позволяющий найти слабое место в конструкции, а также оценить, как корректировка режима работы повлияет на его срок службы.

Дмитрий Ткачев, Curator: Пришло время считать деньги, потраченные на защиту от взлома Безопасность

«Тесты показали, что виртуальная модель и реальный насос работают почти одинаково. Ключевые параметры, такие как создаваемое давление (напор) и эффективность (КПД), рассчитанные программой, впоследствии подтвердились на реальном стенде. При этом относительная погрешность вычисления не превысила 3–4%. Это расхождение сопоставимо с погрешностью самих стендовых измерений. Такая точность позволяет нам перенести около 90% всех тестов в компьютер. Вместо того чтобы каждый раз собирать дорогой прототип и месяцами тестировать его на стенде, мы почти все сможем проверить на цифровой модели. Натурные испытания останутся только для итоговой, финальной проверки уже готового изделия», — сказал профессор кафедры горной электромеханики ПНИПУ, доктор физико-математических наук Сергей Пещеренко.

Вместо 10-15 циклов натурных испытаний для одного насоса, каждый из которых длился около двух недель и потреблял гигантское количество энергии (сравнимой с нагрузкой небольшого предприятия), инженеры за недели могут смоделировать и оптимизировать варианты в виртуальной среде. Внедрение разработки сэкономит десятки миллионов рублей, благодаря тому, что больше не нужно изготавливать, испытывать на стенде, а часто и разрушать множество дорогостоящих металлических прототипов. Кроме того, это сократит счета за электроэнергию, приведет к снижению себестоимости добычи, поможет сдерживать рост цен на топливо и косвенно повлияет на стабильность других отраслей экономики.