• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.07.2021
ПНИПУ
1 560

Разработка ученых Пермского Политеха поможет добывать нефть с минимальными энергозатратами

4.4

Запасы «легкой» нефти в мире сокращаются, и все больше скважин требуют дополнительных технологий для добычи трудноизвлекаемых запасов черного золота. Один из таких способов – использование греющего кабеля для борьбы с парафиновыми отложениями. Ученые Пермского Политеха создали математическую модель и основанный на ней алгоритм управления, которые позволят производить этот процесс с минимальными энергозатратами. Разработка поможет определить наиболее эффективные условия добычи и сэкономить средства предприятия.

Разработка ученых Пермского Политеха поможет добывать нефть с минимальными энергозатратами / ©Getty images

Результаты исследования ученые опубликовали в статье и уже запатентовали разработку. Исследователи реализуют проект при поддержке фонда РФФИ и Министерства образования и науки Пермского края.  «Греющий кабель применяют для борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями в скважине. Для этого поток нефтяной жидкости нагревают выше температуры кристаллизации парафина. Мы предложили выявлять распределение температуры в нефтяной скважине с помощью численного моделирования.

Этот метод позволит более точно оценить длину участка возможного отложения парафинов, влияние работы кабеля на температуру в нефтяной скважине, подобрать оборудование и режим его работы для борьбы с отложениями», – рассказывает ассистент кафедры «Конструирование и технологии в электротехнике» Пермского Политеха Никита Костарев.

Сетка конечных элементов геометрического пространства нефтяной скважины / ©Пресс-служба ПНИПУ

По словам ученых, отложения составляют большую часть фонда «осложненных» скважин всех нефтедобывающих компаний. Основной недостаток использования греющего кабеля – высокое энергопотребление. Это связано с несовершенством аналитических методов, которые не позволяют точно спрогнозировать температуру в скважине. В результате при добыче нефти расходуется больше ресурсов, чем необходимо.

Температурное поле скважины в поперечном сечении при нагреве / ©Пресс-служба ПНИПУ

«Наша математическая модель позволит оценить эффективность метода на этапе разработки месторождения. Предприятия смогут более рационально использовать оборудование, снизить затраты на электроэнергию и ремонт скважин. Разработка позволит сэкономить на электроэнергии 200-300 тысяч рублей в год с одной скважины», – поясняет ученый.

Распределение температуры в скважине с греющим кабелем (ОК – обсадная колонна, НКТ – насосно-компрессорная труба) / ©Пресс-служба ПНИПУ

По словам исследователей, другие методы прогнозирования помогают вычислить среднюю температуру токопроводящей жилы кабеля или измерить температуру на устье скважины. Но они не позволяют получить полную картину теплового состояния скважины. В отличие от аналогов, разработка исследователей из Пермского Политеха сможет оценить температуру в скважине без дорогостоящей телеметрии.

Температурное поле скважины в продольном сечении при нагреве / ©Пресс-служба ПНИПУ

Сейчас с помощью программы можно моделировать температурные процессы, подбирать необходимые характеристики оборудования и режим его работы. Ученые уже внедрили рациональные режимы нагрева на двух скважинах Пермского края. Разработка проходит опытно‑промышленные испытания и используется в работе одного из предприятий региона. Эффект от внедрения составил 287 МВт*ч экономии электроэнергии в год для двух скважин.

Результатом работы исследователей станет устройство, с помощью которого предприятия будут управлять работой греющего кабеля с максимальной энергоэффективностью. Представить его разработчики планируют уже в следующем году.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:45
Сергей Васильев

Наблюдения показали, что планеты — мини-нептуны могут терять атмосферу под действием излучения своих звезд, переходя в группу каменистых планет-сверхземель.

Вчера, 18:54
Анна Новиковская

Со школьной скамьи мы знаем, что в процессе развития организм проходит через все стадии, через которые проходили его предки: у курицы появляются зачатки зубов, у собаки закладываются жабры, у человека развивается хвост. Теперь ученым удалось показать, что тазовые кости развивающихся птенцов сначала становятся похожими на кости динозавров и только потом начинают приобретать птичьи черты.

Позавчера, 09:30
Александр Березин

Интрига заключается в том, что обычно аккумуляторы электроавто избегают устанавливать в зоне деформации при типичных авариях, и на то есть веские причины.

Вчера, 10:45
Сергей Васильев

Наблюдения показали, что планеты — мини-нептуны могут терять атмосферу под действием излучения своих звезд, переходя в группу каменистых планет-сверхземель.

Вчера, 18:54
Анна Новиковская

Со школьной скамьи мы знаем, что в процессе развития организм проходит через все стадии, через которые проходили его предки: у курицы появляются зачатки зубов, у собаки закладываются жабры, у человека развивается хвост. Теперь ученым удалось показать, что тазовые кости развивающихся птенцов сначала становятся похожими на кости динозавров и только потом начинают приобретать птичьи черты.

Позавчера, 09:30
Александр Березин

Интрига заключается в том, что обычно аккумуляторы электроавто избегают устанавливать в зоне деформации при типичных авариях, и на то есть веские причины.

11 июля
Василий Парфенов

Доступность высококачественных и актуальных данных от спутников дистанционного зондирования Земли растет с каждым годом. Такие компании, как Capella Space и Maxar Technologies, несколько лет подряд предлагают всем желающим беспрецедентно дешевые радарные и оптические снимки земной поверхности высокого разрешения. Это позволяет гражданским аналитикам наблюдать за военными объектами по всему миру и находить интересные артефакты.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: