Технические науки

Для контроля горения нефти в пласте создали установку

Pixabay

Ученые из Казанского федерального университета представили модель установки, которая способна отслеживать внутрипластовое горение нефти. Это поможет разрабатывать нефтяные месторождения с меньшими затратами энергии. Статья исследователей была опубликована в журнале Fuel.

Наиболее эффективными сегодня считаются тепловые методы добычи нефти. Один из них — внутрипластовое горение. В ходе его нефть под породой сначала поджигают с помощью специальных устройств, а затем, после создания устойчивого очага горения, в пласт закачивают кислород или кислородно-водную смесь. В ходе горения образуются газообразные продукты, такие как углекислый газ, которые создают давление над пластом нефти, из-за чего она начинает поступать по добывающей скважине на поверхность.

Но в ходе такой добычи зачастую расходуется значительное количество энергии, так как для этого метода нужно как можно раньше определить момент начала горения нефти. Сделать это поможет новая установка, созданная российскими учеными. Она имеет форму ячейки и способна визуализировать процесс горения нефти на больших глубинах залегания.

Новое устройство создано из кварцевого стекла толщиной не менее 3 мм. Оно позволяет визуализировать процесс инициирования горения, а также наблюдать за распределением нефти после воздействия. Единственный минус этого материала в том, что он не позволяет работать под высоким давлением.

«Стеклянная трубка помещается в специальную печь, которая создает тепловое воздействие. Внутрь этой трубки помещается порода, насыщенная нефтью. Через нее продувается воздух, имитируется закачка пара в пласт, и затем по значениям термопар фиксируются процессы окисления», — рассказал о процессе тестирования технологии один из исследователей, заведующий кафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов Михаил Варфоломеев.

Новая установка отличается от аналогов, выполненных из металла, тем, что не «забирает» на себя большое количество тепла, снижая точность измерения. Эта «ячейка» позволяет эффективно проводить скрининг различных добавок (инициаторов и катализаторов), которые могут интенсифицировать технологию горения на месторождении. 

В ходе исследования специалисты протестировали различные катализаторы на основе переходных металлов и обнаружили, что лучший эффект по интенсификации технологии горения наблюдается для соединения меди.

По словам ученых, разработка позволяет решить как минимум три важнейшие задачи. Во-первых, исследователи видят, как проходит процесс окисления и горения за счет закачки воздуха в условиях пористой среды. После остается лишь зафиксировать, при каких температурах начался процесс. Во-вторых, разработка является доступным средством тестирования различных добавок и реагентов для повышения эффективности. И в-третьих, позволяет детально исследовать различные процессы. Так, например, в ходе исследований ученые смогли отследить эффект низкотемпературного горения. Как отмечают нефтехимики КФУ, это действительно уникальное явление. Сделать это удалось благодаря использованию в ячейке специальных термопар, чувствительных к малейшим изменениям температур.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.