• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.11.2023
ТюмГУ
160

Физики ТюмГУ продвинулись в решении проблемы обводнения нефтяных скважин

4.3

Ученые Тюменского государственного университета рассчитали параметры теплоносителя вдоль всего ствола нефтедобывающей скважины, что поможет избежать проблемы обводнения при движении пара по трубе.

Скважина
Физики ТюмГУ продвинулись в решении проблемы обводнения нефтяных скважин / © Getty images / Автор: Visellia Orfius

Сегодня в разработку вовлекаются месторождения с высоковязкой нефтью, поскольку запасы других месторождений истощаются. Вязкость тяжелой нефти существенно зависит от температуры, поэтому для ее снижения используют тепловые методы увеличения нефтеотдачи.

Применение закачки водяного пара среди всех тепловых методов увеличения нефтеотдачи наиболее распространено в связи с максимальным количеством теплоты, вносимым в пласт, по сравнению с другими теплоносителями. Одна из проблем использования пароводяной смеси связана с конденсацией пара при движении по стволу скважины.

Существующие забойные парогенераторы обеспечивают неконтролируемое выделение тепла, что может приводить к механическим нарушениям фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны пласта, и характеризуются небольшими расходными характеристиками, при этом в пласт параллельно с теплоносителем поступают газы горения.

Режим работы устьевых парогенераторов можно контролировать в широком диапазоне расходных характеристик, а сами такие парогенераторы достаточно просты в эксплуатации и существенно дешевле забойных.

К сожалению, устьевые парогенераторы не позволяют получать сухой пар в промышленных масштабах. Поэтому уже на устье скважины попадает пароводяная смесь. Для глубоко залегающих скважин критический параметр – их глубина. При движении теплоносителя по стволу такой скважины происходят значительные теплопотери, зачастую приводящие к полной конденсации пара и выделении существенной части транспортируемого тепла в стволе скважины, а не в пласте.

Современное направление в области моделирования задач физики нефтегазового пласта – использование гидродинамических симуляторов. Эти симуляторы хорошо зарекомендовали себя при решении стандартных задач. Движение теплоносителя по стволу наклонной скважины в таких симуляторах не моделируется.

Использование специализированного программного обеспечения также настроено на решение стандартных задач и не учитывает всех эффектов при движении теплоносителя по стволу скважины, а также сопряжено с временными и финансовыми затратами.

Применение нейросетевого или машинного обучения для решения задач движения многофазных потоков в нагнетательных и добывающих скважинах не позволяет учесть индивидуальных особенностей каждой конкретной скважины, а дает лишь общую усредненную картину и по сути является методом приближенных статистических оценок.

Статья «Расчет забойных параметров теплоносителя при его движении по стволу наклонно-направленной скважины с учетом структуры потока» физиков ТюмГУ Александра Гильманова и Александра Шевелева вышла в журнале «Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов».

Ученые поставили целью определение забойных характеристик теплоносителя при его движении по стволу скважины с учетом как режимов течения, так и структуры потока, а также тепловых потерь через стенки многослойной скважины.

В рамках развиваемого авторами подхода впервые учтено влияние угла наклона скважины на эволюцию структуры газожидкостного потока и технологические параметры для неизотермической задачи движения теплоносителя по стволу нагнетательной скважины. Решена задача о движении теплоносителя (пар–вода) по стволу скважины с учетом угла ее наклона, потерь тепла через стенки скважины и режимов течения жидкости.

Произведен расчет паросодержания и расхода теплоносителя вдоль всего ствола наклонной скважины. Проанализировано влияние величины угла наклона скважины на параметры теплоносителя на забое скважины, а именно — на сухость пара, расход нагнетаемой пароводяной смеси и глубину конденсации пара. Определено, что чем меньше угол наклона скважины, тем глубже пар проникает по глубине пласта. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Тюменский государственный университет (ТюмГУ) — первый университет Тюменской области, был открыт в 1930 году. Готовит специалистов по 175 направлениям подготовки. Университет входит в число участников Проекта 5-100 — программы повышения международной конкурентоспособности российских вузов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 13:47
ФизТех

Ученые МФТИ представили теоретическую работу, посвященную введению дополнительных соотношений неопределенности Гейзенберга в (1+3)-мерном пространстве Минковского и в (1+4)-мерной расширенной модели пространства. Это исследование может изменить наши представления о времени, пространстве и материи.

Вчера, 12:58
Елизавета Александрова

Известно уже несколько десятков экзопланет, которые по размерам и массе сравнимы с Землей, обращаются вокруг карликовых звезд и при этом располагаются в зоне потенциальной обитаемости — там, где океаны при наличии не испарятся и не замерзнут полностью. Проблема в том, что пока ни у одной из этих планет не наблюдается достаточно плотной атмосферы. Ученые решили разобраться, в чем дело.

16 февраля
Ольга Иванова

Многие любят зиму только потому, что в это время нет насекомых. Для этой «нелюбви» медики даже придумали название — инсектофобия. Если верить статистике, ею страдают до шести процентов жителей США. Остальных такая «мелочь» чаще всего вообще не интересует. А зря! Насекомые — это целый мир, весьма интеллектуальный и загадочный. Об их эволюции, самых крупных представителях в истории Земли и, конечно, когнитивных способностях этих крошечных существ Naked Science поговорил с кандидатом биологических наук, экскурсоводом Зоологического музея ЗИН РАН и популяризатором науки Ильей Удаловым.

Вчера, 13:47
ФизТех

Ученые МФТИ представили теоретическую работу, посвященную введению дополнительных соотношений неопределенности Гейзенберга в (1+3)-мерном пространстве Минковского и в (1+4)-мерной расширенной модели пространства. Это исследование может изменить наши представления о времени, пространстве и материи.

Вчера, 12:58
Елизавета Александрова

Известно уже несколько десятков экзопланет, которые по размерам и массе сравнимы с Землей, обращаются вокруг карликовых звезд и при этом располагаются в зоне потенциальной обитаемости — там, где океаны при наличии не испарятся и не замерзнут полностью. Проблема в том, что пока ни у одной из этих планет не наблюдается достаточно плотной атмосферы. Ученые решили разобраться, в чем дело.

16 февраля
Ольга Иванова

Многие любят зиму только потому, что в это время нет насекомых. Для этой «нелюбви» медики даже придумали название — инсектофобия. Если верить статистике, ею страдают до шести процентов жителей США. Остальных такая «мелочь» чаще всего вообще не интересует. А зря! Насекомые — это целый мир, весьма интеллектуальный и загадочный. Об их эволюции, самых крупных представителях в истории Земли и, конечно, когнитивных способностях этих крошечных существ Naked Science поговорил с кандидатом биологических наук, экскурсоводом Зоологического музея ЗИН РАН и популяризатором науки Ильей Удаловым.

31 января
Березин Александр

В 2022-2025 годах страны Западной Европы попытались отказаться от природного газа из России. Автор новой работы показал, что получившиеся при этом результаты были во многом противоположны целям.

12 февраля
Елизавета Александрова

Пролетевший через Солнечную систему в 2017 году астероид Оумуамуа произвел неизгладимое впечатление в том числе своей беспрецедентно вытянутой формой. Астрономы попытались рассчитать, как он мог стать таким и почему в Солнечной системе мы не наблюдаем ничего подобного.

10 февраля
Елизавета Александрова

Астрономы обнаружили, что почти треть всех наблюдаемых галактик во Вселенной объединены в пять самых широкомасштабных структур — галактические сверхскопления. На составленной учеными трехмерной карте одно особенно выделяется своими рекордными размерами: простирается на миллиард с лишним световых лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно