В России разработан метод экспресс-анализа природного газа, который позволяет определить его качество за считанные секунды, тогда как стандартная процедура занимает от 20 до 40 минут. Инициаторами проекта стали специалисты РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина и Института проблем управления РАН. Ключевым элементом технологии стала обученная нейросеть, способная мгновенно оценивать параметры газа в реальном времени.
Традиционный способ анализа требует применения газового хроматографа, прибор стоит десятки млн. руб. и требует затратного обслуживания. Кроме того, он не обеспечивает оперативности, необходимой на узлах коммерческого учета, где требуется постоянный мониторинг.
Новая система позволяет проводить анализ с помощью доступных датчиков и компактного измерительного модуля, установленного непосредственно на объектах газотранспортной инфраструктуры. Система фиксирует параметры газа, передает данные на вычислительный модуль, после чего нейросеть рассчитывает состав смеси. Для расчета используются лишь несколько ключевых параметров – скорость звука, теплопроводность и концентрация углекислого газа.
Решение прошло успешные испытания на производственных площадках. Его точность соответствует требованиям, предъявляемым к коммерческому учету. Разработчики уверены: подход способен заменить традиционные методы и упростить контроль на всех этапах транспортировки газа. Результаты опубликованы в профильном научном журнале.
По словам одного из авторов разработки, доцента кафедры автоматизации Губкинского университета Ивана Брокарева, значимость проекта обусловлена масштабами газотранспортной системы – более 180 тыс. км трубопроводов – и важностью надежного снабжения. Технология позволяет мгновенно реагировать на нестандартные ситуации и оптимизировать управление потоками.
Нейросеть была обучена на базе более миллиона комбинаций газовых смесей. Использование математического аналога газа – псевдогаза – позволило сократить объем необходимых исходных данных без потери точности. На втором этапе ученые внедрили многоуровневую проверку достоверности результатов.
По оценкам разработчиков, сегодня альтернативные методы анализа применяются в менее чем 1% случаев. Внедрение данной технологии может радикально изменить ситуацию, сделав контроль качества более доступным и быстрым. Также возможно расширение функционала – например, адаптация под СПГ, биогаз или скважинный газ.
Цифровизация и внедрение ИИ становятся неотъемлемой частью развития нефтегазовой отрасли. Новая разработка может стать основой для будущих решений в области мониторинга и автоматизации.
