Обзор достижений и проблем моделей на основе искусственного интеллекта для прогнозного технического обслуживания насосов закачки воды в нефтегазовой отрасли

Нефтегазовая отрасль (НГО) играет ключевую роль в мировом энергетическом секторе, обеспечивая основные источники топлива для различных сфер, таких как транспорт, промышленность и бытовое потребление. НГО охватывает широкий спектр видов деятельности — от разведки, добычи и переработки до распределения углеводородных ресурсов, таких как сырая нефть и природный газ [1]. В этой отрасли сложность операций, масштабная инфраструктура и наличие дорогостоящих активов подчёркивают критическую важность эффективного технического обслуживания и управления надёжностью. Это имеет решающее значение для достижения оптимального объёма производства, обеспечения безопасности и повышения экономической эффективности [2]. Прогнозное техническое обслуживание (PdM) представляет собой применяемую в данном контексте методологию, включающую различные подходы, такие как анализ данных, алгоритмы машинного обучения (ML) и сенсорные технологии, для сбора и анализа эксплуатационных данных и данных от датчиков в режиме реального времени с критически важного оборудования [3]. Применение прогнозных моделей позволяет выявлять сложные закономерности и аномалии в работе оборудования. Такая возможность обеспечивает раннее обнаружение потенциальных отказов и, следовательно, проактивное снижение последствий непредвиденных простоев. PdM доказало свою ценность для нефтегазовой отрасли, помогая оптимизировать её производительность и экономическую эффективность [2]. PdM имеет решающее значение для НГО, поскольку повышает операционную эффективность, сокращает простои и оптимизирует стратегии технического обслуживания. Насосы закачки воды (WIPs) жизненно важны для бесперебойной работы и максимизации добычи с учётом пластового давления и нефтеотдачи [4]. PdM использует передовые технологии и анализ данных для прогнозирования отказов и обеспечения проактивного технического обслуживания на основе текущих условий эксплуатации [5]. Это особенно важно для такого требовательного оборудования, как насосы закачки воды (WIPs) в нефтегазовой отрасли (НГО). Внедрение PdM на основе искусственного интеллекта для этих насосов обеспечивает усовершенствованные стратегии благодаря использованию передовых…