• Русский

Ученые КФУ создали установку для контроля разработки нефтяных месторождений

В ходе исследований ученые отследили уникальное явление – эффект низкотемпературного горения.

В мировой практике все большее признание получают тепловые методы. Однако, затраты энергии, связанные с созданием фронта горения, могут быть довольно значительными. Поэтому важно как можно раньше определить момент воспламенения нефти внутри пласта. Отследить и проконтролировать данный процесс стало значительно проще, во многом благодаря разработке ученых приоритетного направления «Эконефть» Казанского федерального университета. Установка, с виду напоминающая ячейку, созданная для исследования тепловых эффектов в пористой среде, позволяет наблюдать технологию внутрипластового горения. В рамках данного проекта ученые подали заявку на патент. Результаты и подробности исследования были опубликованы в Sciencedirect .

“Благодаря данной разработке мы можем протестировать и визуально наблюдать за технологией внутрипластового горения. Она выполнена из кварцевого стекла, в ней создается модель пласта и там же инициируется сам процесс. Мы можем сделать скрининг технологии для различных типов нефти, насколько они подвержены высокотемпературному горению”, – рассказал руководитель приоритетного направления «Эконефть» Михаил Варфоломеев.

Материал, из которого выполнена установка – кварцевое стекло толщиной не менее 3 мм – позволяет визуализировать процесс инициирования горения, а также визуально наблюдать за распределением нефти после воздействия. Единственный минус данной материи, что она не позволяет работать под высоким давлением.

“Это стеклянная трубка, она помещается в специальную печь, которая создает тепловое воздействие. Внутрь этой трубки помещается порода, насыщенная нефтью. Через неё продувается воздух, имитируется закачка пара в пласт, и затем по значениям термопар фиксируются процессы окисления”, – объяснил М. Алексеевич подробности разработанной методики.

Новейшая установка выгодно отличается от существующих аналогов, выполненных из металла, чье свойство словно «забирает» на себя большое количество тепла, в отличие от кварцевого стекла, которое не доставляет подобных неудобств. Так называемая «ячейка», разработанная университетскими учеными, позволяет эффективно проводить скрининг различных добавок (инициаторов и катализаторов), которые могут интенсифицировать технологию горения на месторождении.

Проводя экспериментальную часть, специалисты протестировали различные катализаторы на основе переходных металлов и обнаружили, что лучший эффект по интенсификации технологии горения наблюдается для соединения меди.

Как сообщают ученые, 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 началось горение. Во-вторых, она  является доступным средством тестирования различных добавок и реагентов для повышения эффективности. И, наконец, в-третьих, позволяет детально изучать 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.

«Низкотемпературное горение – это когда при температурах в 200 градусов наблюдается резкий пик её повышения, связанный с запуском горения. Обычно считалось, что горение запускается при более высоких температурах, но мы наблюдаем, что уже при температуре 200 градусов у нас происходит высокотемпературный пик, относящийся именно к этому процессу”, – объяснил ученый.

В данной цепи открывшихся возможностей особую актуальность имеет момент передачи технологий от научной сферы в производственную, т.е. механизм трансфера технологий. Как и многие другие разработки нефтехимиков КФУ, проект успел зарекомендовать себя не на словах, а на деле. На сегодняшний день установка используется для выполнения прикладных работ в интересах нефтяных компаний.  Эффективное применение разработанной методики, обеспечивающий универсальный контроль при разработке месторождений, помогает прийти к практическому результату.

 

Автор: Аделя Шемелова

Источник фото: theoryandpractice.ru