В Пермском Политехе доказали положительное воздействие греющего кабеля на добычу высоковязкой нефти
В последнее время активно развивается добыча тяжелой нефти с высокой вязкостью, запасы которой в России очень велики. Месторождения тяжелой нефти находятся на глубине до 2000 метров, характеризуются невысокой пластовой температурой и большим содержанием парафинов, которые при определенных условиях выпадают из нефти и могут откладываться на стенках оборудования, дополнительно затрудняя добычу. При движении по лифтовым трубам поток нефти планомерно охлаждается, вязкость увеличивается вплоть до полной потери текучести, что требует применения методов борьбы с этим осложнением. Для этого активно применяют тепловые методы, одним из которых является прогрев осложненного участка скважины нагревательным кабелем. Ученые Пермского Политеха доказали эффективность использования греющего кабеля с помощью математического моделирования.
Исследование опубликовано в журнале «Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов». Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Пермского края и в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Высокая вязкость добываемого сырья является фактором, осложняющим добычу, и негативно сказывается на эксплуатации глубинно-насосного оборудования, что приводит к падению добычи и росту себестоимости добываемой нефти. Величина вязкости зависит от температуры нефтяного потока. Чтобы определить температуру, при которой вязкость нефти обеспечивает нормальную работу электроцентробежного насоса, ученые провели эксперименты температурной зависимости вязкости для взятых образцов нефти. Эксперимент показал, что нормальная эксплуатация скважины достигается при температуре образца 70 градусов и выше. При температуре ниже 60 градусов подъем нефти невозможен.
Ученые изучали нефтяную скважину, для которой характерно высокое содержание парафинов в нефти. Политехники поставили перед собой задачу определить необходимую удельную мощность нагрева для поддержания температуры, при которой сохраняется текучесть нефти, не допускается выпадения парафиновых веществ и обеспечивается беспроблемная эксплуатация скважины.
Для оценки влияния работы греющего кабеля на температурное состояние скважины ученые рассматривали вертикальный участок длинной 1600 метров и греющий кабель, расположенный внутри насосно-компрессорной трубы, длиной 1500 метров. Реализацию математической модели осуществляли численно, методом конечных объемов в программном продукте ANSYS Fluent. Ученые провели численные эксперименты для скважины без кабеля и с кабелем, работающим с различной удельной мощностью, которая зависит от питающего напряжения.
«При осуществлении нагрева с удельной мощностью 24,1 и 31,7 Вт/м средняя температура потока превышает значение равное 70 градусам, а при нагреве с мощностью 20,6 Вт/м максимальное значение средней температуры в скважине достигается на глубине 670 метров и составляет 67 градусов. При работе кабеля с удельной мощностью равной 31,7 Вт/м температура изоляции нагревательного кабеля достигает 120 градусов, что превышает длительно допустимое значение и может привести к ускоренному старению изоляции и преждевременному выходу изделия из строя», — рассказывает доцент кафедры «Конструирование и технологии в электротехнике», кандидат технических наук Никита Костарев.
Исследователи при осуществлении нагрева рекомендуют придерживаться удельной мощности 24,1 Вт/м, при которой температура нефтяной жидкости не опускается ниже 70 градусов и исключается ускоренное старение изоляции кабеля в следствие перегрева. Тогда эффективность и надежность технологии будут выше.
Наличие греющего кабеля в скважине благоприятно сказывается на параметрах добычи, приводит к увеличению объема получаемого продукта и долгосрочной эксплуатации оборудования. Также в работе ученые определили, что включение греющего кабеля уменьшает перепад статистического давления в насосно-компрессорной трубе. Это подтверждает эффективность греющего кабеля для добычи высоковязкой нефти.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно