ПРОГНОЗ ОСАЖДЕНИЯ НЕРАСТВОРИМЫХ СОЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА КАК ЭЛЕМЕНТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ДОБЫЧИ НЕФТИ

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 113 ПРОГНОЗ ОСАЖДЕНИЯ НЕРАСТВОРИМЫХ СОЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА КАК ЭЛЕМЕНТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ДОБЫЧИ НЕФТИ Шеина Н.Е.1, Миршомилова М.А.2 1,2и.о. доц., Ташкентский государственный технический университет https://doi.org/10.5281/zenodo.17558558 Аннотация. В статье рассмотрена актуальная проблема осаждения нерастворимых солей при добыче нефти, вызванная высокой обводнённостью продукции и изменением термобарических условий. Представлены современные методы прогнозирования солеотложений с использованием технологий искусственного интеллекта (ИИ), включая машинное обучение и нейронные сети. Показана роль ИИ в повышении точности и оперативности прогнозов, а также его интеграция в метрологические системы контроля технологических параметров добычи. Внедрение ИИмоделей способствует снижению эксплуатационных затрат, повышению качества добываемого сырья и улучшению метрологического обеспечения процессов добычи. Отмечена перспектива развития гибридных подходов, сочетающих физико-химическое моделирование и методы искусственного интеллекта. Ключевые слова: осаждение солей, нефтедобыча, искусственный интеллект, машинное обучение, прогнозирование, метрологическое обеспечение, обводнённость, термобарические условия, солеотложения, автоматизация. Современная нефтедобыча сопровождается значительным обводнением продукции, что приводит к образованию нерастворимых минеральных отложений — солеотложений — в продуктивных пластах, насосно-компрессорных трубах (НКТ), скважинном оборудовании и системах сбора и подготовки нефти. Эти отложения ухудшают проницаемость пород, снижают дебит скважин, увеличивают гидравлическое сопротивление и способствуют износу оборудования, что негативно сказывается на эффективности добычи и метрологическом контроле технологических процессов. В связи с этим прогнозирование солеобразования становится важной задачей для предупреждения осложнений и повышения качества добычи. Проблематика осаждения нерастворимых солей. Образование солевых отложений обусловлено рядом факторов: смешением химически несовместимых вод (например, пластовых и заводнённых), изменением термобарических условий (температуры и давления), а также изменениями химического состава среды (pH, ионный состав). Традиционные методы прогнозирования опираются на термодинамические модели и математические расчёты растворимости, однако их точность и адаптивность ограничены при сложных изменениях параметров. Роль искусственного интеллекта в прогнозировании. Технологии искусственного интеллекта (ИИ), включая методы машинного обучения и нейронные сети, предоставляют новые возможности для обработки больших объемов данных и выявления INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 114 сложных взаимосвязей между параметрами процесса добычи и вероятностью образования солевых отложений. Основные преимущества применения ИИ в прогнозировании: • Анализ больших данных: обработка многочисленных параметров, включая температуру, давление, химический состав воды, дебит скважин и др. • Адаптивность моделей: возможность самообучения и повышения точности с накоплением данных. • Прогноз в реальном времени: оперативное выявление зон риска и динамическое корректирование режима добычи. • Интеграция с SCADA-системами: автоматизация контроля и принятия решений на основе прогнозов. На текущем этапе эксплуатации нефтяных месторождений одним из ключевых технологических вызовов остаётся высокая степень обводнённости продукции. Это обусловлено широким применением систем поддержания пластового давления (ППД), а также необходимостью утилизации значительных объёмов попутной воды. В таких условиях резко возрастает риск выпадения минеральных осадков, формирующих трудноудаляемые отложения в продуктивных пластах, насосно-компрессорных трубах (НКТ), оборудовании скважин и системах сбора и подготовки нефти. Наиболее часто встречающиеся неорганические осадки — это карбонатные и сульфатные соединения: карбонат кальция, сульфаты кальция, бария и стронция. Их присутствие негативно влияет на проницаемость пород, ведёт к уменьшению дебита скважин, увеличивает гидравлическое сопротивление трубопроводов и ускоряет износ оборудования. Отдельного внимания требуют радиоактивные компоненты, такие как Ra-226, способные повышать радиационную обстановку на объектах добычи. ВЛИЯНИЕ СОЛЕОТЛОЖЕНИЙ НА СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ Формирование отложений оказывает прямое влияние на корректность измерений, проводимых в рамках технологического контроля на нефтепромыслах. Засоры в трубопроводах и чувствительных зонах приборов, а также эрозионный износ элементов систем измерения приводят к росту погрешности данных, что особенно критично для автоматизированных систем учёта нефти, газа и воды. Даже незначительное нарушение физико-химического баланса фаз «нефть–газ–вода» способно существенно исказить результаты замеров. Дополнительным фактором риска выступают изменения параметров потока: температуры, давления, скорости — что затрудняет калибровку и настройку датчиков. В этой связи задача оценки и прогноза условий, способствующих выпадению осадков, приобретает важное значение не только в технологическом, но и в метрологическом аспекте. Заблаговременное выявление условий пресыщения вод солями позволяет снизить искажения в измерениях и поддерживать достоверность мониторинга. ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСАЖДЕНИЙ Прогноз осаждения минеральных солей основывается на анализе условий изменения растворимости солей в зависимости от температуры, давления, pH, ионной силы и состава водной фазы. На практике используются математические модели перенасыщения, а также расчёты с применением методов Оддо и Томсона, с учетом реальных термобарических условий скважин. Такие подходы позволяют: INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 115 ✓ Локализовать участки систем, наиболее подверженные образованию солей; ✓ Планировать и своевременно проводить профилактические химические обработки скважин; ✓ Предотвратить снижение проницаемости и гидравлические потери; ✓ Снизить риск выхода из строя глубинных насосов; ✓ Оптимизировать условия эксплуатации поверхностного оборудования; ✓ Уменьшить влияние солеотложений на средства измерений. ✓ Внедрение моделей прогноза в SCADA-системы и инженерные комплексы управления добычей способствует переходу от реагирующего к предупредительному подходу в эксплуатации месторождений. ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО НЕФТИ Наличие нерастворимых солей в продукции скважин снижает её потребительские свойства. В частности: ✓ Повышается содержание твёрдых примесей; ✓ Увеличивается склонность к образованию стойких водонефтяных эмульсий; ✓ Ухудшается стабильность нефти при транспортировке; ✓ Возрастает потребность в дополнительных этапах подготовки и обезвоживания; ✓ Снижается соответствие продукции нормативным требованиям, включая ГОСТ и ASTM ✓ Эффективное предупреждение образования солевых отложений напрямую влияет на качество добываемого сырья, особенно в условиях зрелых месторождений с высоким уровнем обводнённости. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Прогнозирование осаждения нерастворимых солей с применением технологий искусственного интеллекта является важным направлением в повышении метрологического обеспечения процесса добычи нефти. Интеграция ИИ в системы контроля и управления позволяет существенно улучшить качество добычи, снизить издержки и повысить надёжность технологических процессов. Дальнейшие исследования и внедрение таких технологий станут ключевыми факторами устойчивого развития нефтегазовой отрасли. Прогнозирование осаждения минеральных солей и учёт этих процессов при организации метрологического обеспечения нефтедобычи представляют собой важнейшее направление совершенствования промысловой эксплуатации. Современные методы оценки и моделирования позволяют не только повысить точность контроля, но и значительно улучшить технические и экономические параметры добычи, а также качество извлекаемой нефти. Формирование интегрированной системы оценки солеотложений и метрологического сопровождения эксплуатационных процессов становится актуальной задачей для повышения надёжности и эффективности нефтегазодобычи. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 1. Копыльцова А.Б., Тарасов Б.П., Шмаков Д.Н. Влагометрия нефти. – Журнал контроль качества продукции.- 2014 год, №6, С.47-55. INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL SCIENCE AND INNOVATION SPECIAL ISSUE “MODERN PROBLEMS AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF DIGITAL TRANSFORMATION IN ENERGY” SEPTEMBER 24, 2025 116 2. Эшмурадов Д. Э., Элмурадов Т. Д., Саидрасулова Х. Б. АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННОЙ ВНЕДРЕНИЕМ ЗОНАЛЬНОЙ НАВИГАЦИИ В РЕСПУБЛИКЕ УЗБЕКИСТАН //Актуальные аспекты развития воздушного транспорта (Авиатранс-2018). – 2018. – С. 88-92. 3. Панковский Г.А. Анализ работ в области влагометрии масложирового производства. – Журнал Пищевая и перерабатывающая промышленность. Реферативный журнал, 2003 год, №3.-С.1249. 4. Абдеев Р.Г. и др. Пути совершенствования метрологического обеспечения технических устройств для измерения и контроля влагосодержания продукции с учетом возмущающих факторов. – Журнал “Механики XXI веку”. – 2007 год, №6, С.197-201. 5. Сёмин А.А., Белецкий С.Л. Взвешивание и анализ влагосодержания и критерии подбора весов и анализаторов влажности. – Журнал “Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд”. -2018 год, №9 (9). С.173-184.