Пермь, 29 июн - ИА Neftegaz.RU. Ученые из Пермского Политеха (ПНИПУ) провели исследование, в результате которого было доказано, что греющий кабель положительно влияет на добычу высоковязкой нефти.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
В России сейчас активно разрабатываются месторождения тяжелой нефти с высокой вязкостью, их запасы являются значительными.
Эти месторождения находятся на глубине до 2 тыс. м и отличаются невысокой пластовой температурой и большим количеством парафиновых веществ, которые при определенных условиях выпадают из нефти и могут накапливаться на оборудовании, усложняя процесс добычи.
Когда нефть движется по лифтовым трубам, ее поток планомерно охлаждается, что приводит к увеличению вязкости и даже к полной потере текучести.
Это усложняет добычу и требует применения специальных методов для борьбы с этой проблемой.
Один таких методов - прогревание проблемного участка скважины с помощью греющего кабеля.
Ученые из Пермского Политеха доказали эффективность этого метода с использованием математического моделирования.
Результаты исследования были опубликованы в журнале «Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов» в 2023 г.
Исследование было финансово поддержано РФФИ и Пермским краем в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Высокая вязкость добываемой нефти является фактором, который усложняет процесс добычи и отрицательно влияет на эксплуатацию глубинно-насосного оборудования.
Это приводит к снижению добычи и росту себестоимости нефти.
Вязкость нефти зависит от ее температуры.
Для определения температуры, при которой вязкость обеспечивает нормальную работу электроцентробежного насоса, ученые провели эксперименты по изучению температурной зависимости вязкости нефти.
Исследование показало, что нормальная эксплуатация скважины достигается при температуре об нефти выше 70 °С.
При температуре ниже 60 °С подъем нефти становится невозможным.
Научные исследователи изучили скважину с высоким содержанием парафинов в нефтяной смеси.
Их целью было определить необходимую мощность нагревания, чтобы обеспечить сохранение текучести нефти, предотвратить выпадение парафиновых соединений и обеспечить нормальное функционирование скважины.
Для оценки влияния работы греющего кабеля на температурное состояние скважины ученые рассматривали вертикальный участок длиной 1,6 тыс. м, а также греющий кабель, расположенный внутри насосно-компрессорной трубы, длиной 1,5 тыс.
Для моделирования использовался метод конечных объемов в программе ANSYS Fluent.
Ученые провели численные эксперименты для скважины без кабеля и с кабелем, работающим при различных удельных мощностях, которые зависели от питающего напряжения.
Выяснилось, что:
Исследователи рекомендуют использовать удельную мощность 24,1 Вт/м при нагреве, чтобы температура нефтяной жидкости не опускалась ниже 70 °С, но при этом не происходил перегрев изоляции кабеля.
Это повысит эффективность и надежность технологии.
Применение греющего кабеля в скважине положительно влияет на параметры добычи, увеличивает объем полученного продукта и продлевает срок службы оборудования.
Ученые также установили, что включение греющего кабеля снижает перепад статистического давления в насосно-компрессорной трубе.
Это подтверждает эффективность применения греющего кабеля при добыче высоковязкой нефти.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
В России сейчас активно разрабатываются месторождения тяжелой нефти с высокой вязкостью, их запасы являются значительными.
Эти месторождения находятся на глубине до 2 тыс. м и отличаются невысокой пластовой температурой и большим количеством парафиновых веществ, которые при определенных условиях выпадают из нефти и могут накапливаться на оборудовании, усложняя процесс добычи.
Когда нефть движется по лифтовым трубам, ее поток планомерно охлаждается, что приводит к увеличению вязкости и даже к полной потере текучести.
Это усложняет добычу и требует применения специальных методов для борьбы с этой проблемой.
Один таких методов - прогревание проблемного участка скважины с помощью греющего кабеля.
Ученые из Пермского Политеха доказали эффективность этого метода с использованием математического моделирования.
Результаты исследования были опубликованы в журнале «Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов» в 2023 г.
Исследование было финансово поддержано РФФИ и Пермским краем в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Высокая вязкость добываемой нефти является фактором, который усложняет процесс добычи и отрицательно влияет на эксплуатацию глубинно-насосного оборудования.
Это приводит к снижению добычи и росту себестоимости нефти.
Вязкость нефти зависит от ее температуры.
Для определения температуры, при которой вязкость обеспечивает нормальную работу электроцентробежного насоса, ученые провели эксперименты по изучению температурной зависимости вязкости нефти.
Исследование показало, что нормальная эксплуатация скважины достигается при температуре об нефти выше 70 °С.
При температуре ниже 60 °С подъем нефти становится невозможным.
Научные исследователи изучили скважину с высоким содержанием парафинов в нефтяной смеси.
Их целью было определить необходимую мощность нагревания, чтобы обеспечить сохранение текучести нефти, предотвратить выпадение парафиновых соединений и обеспечить нормальное функционирование скважины.
Для оценки влияния работы греющего кабеля на температурное состояние скважины ученые рассматривали вертикальный участок длиной 1,6 тыс. м, а также греющий кабель, расположенный внутри насосно-компрессорной трубы, длиной 1,5 тыс.
Для моделирования использовался метод конечных объемов в программе ANSYS Fluent.
Ученые провели численные эксперименты для скважины без кабеля и с кабелем, работающим при различных удельных мощностях, которые зависели от питающего напряжения.
Выяснилось, что:
- При использовании удельной мощности 24,1 и 31,7 Вт/м средняя температура потока превышает 70 °С.
- При использовании мощности 20,6 Вт/м максимальная средняя температура в скважине достигает 67 °С на глубине 670 м.
- При использовании кабеля с удельной мощностью 31,7 Вт/м температура изоляции кабеля достигает 120 °С, что превышает допустимое значение и может привести к старению изоляции и выходу изделия из строя.
Исследователи рекомендуют использовать удельную мощность 24,1 Вт/м при нагреве, чтобы температура нефтяной жидкости не опускалась ниже 70 °С, но при этом не происходил перегрев изоляции кабеля.
Это повысит эффективность и надежность технологии.
Применение греющего кабеля в скважине положительно влияет на параметры добычи, увеличивает объем полученного продукта и продлевает срок службы оборудования.
Ученые также установили, что включение греющего кабеля снижает перепад статистического давления в насосно-компрессорной трубе.
Это подтверждает эффективность применения греющего кабеля при добыче высоковязкой нефти.
Автор: А. Шевченко
