Ученые Пермского Политеха нашли способ снизить вязкость нефти в 14 раз
Пермь, 10 июл - ИА Neftegaz.RU. Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) изучили процесс тепломассопереноса в нефтяной скважине с использованием нагревателей разной длины и мощности. Результаты исследования, опубликованные в журнале Вычислительная механика сплошных сред, позволят значительно снизить вязкость нефти, обеспечить стабильную работу оборудования и увеличить добычу.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
Работа выполнена в рамках программы стратегического академического лидерства Приоритет-2030.
Около 55% российских запасов нефти относятся к высоковязким, добыча которых сложнее, чем маловязких и средневязких.
Вязкость зависит от примесей, таких как смолы, асфальтены и парафины.
Для добычи применяют электрические центробежные насосы, но из-за высокой вязкости они часто перегружаются и выходят из строя.
Установка нагревателей в призабойной зоне скважины позволяет снизить вязкость нефти и стабилизировать работу насосов.
Для анализа процессов ученые использовали математическое моделирование, создав трехмерную компьютерную модель скважины, насосно-компрессорной трубы и нагревателя.
Модель учитывает распределение температуры, скорости потока и вязкости нефти, а также параметры нагревательного устройства.
Исследователи протестировали нагреватели мощностью 1, 1,75 и 2,25 кВт и длиной 1, 3 и 5 м, поддерживая температуру 122C.
Максимально допустимая температура эксплуатации таких устройств составляет 125C - превышение может привести к перегреву.
Как пояснила заведующая кафедрой Конструирование и технологии в электротехнике ПНИПУ, д.т.н. Н. Труфанова, наиболее интенсивный нагрев наблюдается в первых двух метрах трубы при использовании 1-метрового нагревателя из-за его более высокой удельной мощности.
При этом динамика изменения температуры для всех типов устройств схожа: сначала она достигает пика, затем постепенно снижается.
Модель показала, как параметры нагревателя влияют на температуру нефти на входе в насос.
Устройство длиной 1 м и мощностью 1 кВт повышает температуру до 39,11C, 3 м и 1,75 кВт - до 52,39C, а 5 м и 2,25 кВт - до 60,18C.
С ростом температуры вязкость нефти снижается.
Все три варианта нагревателей могут применяться, но их эффективность зависит от мощности насоса.
По словам аспиранта кафедры Конструирование и технологии в электротехнике ПНИПУ Д. Пинягина, использование нагревателя мощностью 2,25 кВт позволяет повысить температуру нефти до 60C и снизить вязкость в 14 раз.
Разработка пермских ученых поможет нефтедобывающим компаниям точно определять температуру и характер течения нефти в скважинах, подбирать оптимальные параметры нагревателей и повышать эффективность добычи.
Это также увеличит срок службы оборудования и сократит затраты на разработку месторождений.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
Работа выполнена в рамках программы стратегического академического лидерства Приоритет-2030.
Около 55% российских запасов нефти относятся к высоковязким, добыча которых сложнее, чем маловязких и средневязких.
Вязкость зависит от примесей, таких как смолы, асфальтены и парафины.
Для добычи применяют электрические центробежные насосы, но из-за высокой вязкости они часто перегружаются и выходят из строя.
Установка нагревателей в призабойной зоне скважины позволяет снизить вязкость нефти и стабилизировать работу насосов.
Для анализа процессов ученые использовали математическое моделирование, создав трехмерную компьютерную модель скважины, насосно-компрессорной трубы и нагревателя.
Модель учитывает распределение температуры, скорости потока и вязкости нефти, а также параметры нагревательного устройства.
Исследователи протестировали нагреватели мощностью 1, 1,75 и 2,25 кВт и длиной 1, 3 и 5 м, поддерживая температуру 122C.
Максимально допустимая температура эксплуатации таких устройств составляет 125C - превышение может привести к перегреву.
Как пояснила заведующая кафедрой Конструирование и технологии в электротехнике ПНИПУ, д.т.н. Н. Труфанова, наиболее интенсивный нагрев наблюдается в первых двух метрах трубы при использовании 1-метрового нагревателя из-за его более высокой удельной мощности.
При этом динамика изменения температуры для всех типов устройств схожа: сначала она достигает пика, затем постепенно снижается.
Модель показала, как параметры нагревателя влияют на температуру нефти на входе в насос.
Устройство длиной 1 м и мощностью 1 кВт повышает температуру до 39,11C, 3 м и 1,75 кВт - до 52,39C, а 5 м и 2,25 кВт - до 60,18C.
С ростом температуры вязкость нефти снижается.
Все три варианта нагревателей могут применяться, но их эффективность зависит от мощности насоса.
По словам аспиранта кафедры Конструирование и технологии в электротехнике ПНИПУ Д. Пинягина, использование нагревателя мощностью 2,25 кВт позволяет повысить температуру нефти до 60C и снизить вязкость в 14 раз.
Разработка пермских ученых поможет нефтедобывающим компаниям точно определять температуру и характер течения нефти в скважинах, подбирать оптимальные параметры нагревателей и повышать эффективность добычи.
Это также увеличит срок службы оборудования и сократит затраты на разработку месторождений.