Пермские ученые определили оптимальные параметры нагревательных систем для добычи вязкой нефти
Специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) завершили комплексное исследование эффективности применения нагревательных кабелей при добыче высоковязкой нефти. Результаты работы опубликованы в научных изданиях.
Актуальность исследования
В России продолжается активная разработка месторождений с повышенной вязкостью нефти, запасы которой составляют значительную часть ресурсной базы. Особенности таких месторождений:
- глубина залегания до 2000 метров;
- пониженные пластовые температуры;
- высокое содержание парафиновых соединений.
При движении нефти по стволу скважины происходит постепенное охлаждение, приводящее к:
- росту вязкости;
- выпадению парафиновых отложений;
- снижению продуктивности скважин.
Методология исследования
Ученые использовали современные методы компьютерного моделирования для анализа работы нагревательных систем. Исследование проводилось при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и в рамках программы «Приоритет 2030».
Ключевые выводы:
- Нормальная работа электроцентробежных насосов возможна при температуре нефти выше 70°C
- При температуре ниже 60°C подъем нефти становится технически невозможным
Результаты моделирования
Для тестирования использовалась модель скважины с вертикальным участком 1600 метров. Нагревательный кабель длиной 1500 метров размещался внутри насосно-компрессорных труб.
Основные результаты численного моделирования:
- оптимальная удельная мощность нагрева — 24,1 Вт/м;
- при мощности 31,7 Вт/м происходит перегрев изоляции до 120°C;
- мощность 20,6 Вт/м недостаточна для поддержания рабочей температуры.
Практические рекомендации
Применение нагревательных систем с оптимальными параметрами позволяет:
- поддерживать необходимую температуру нефти;
- предотвращать парафиновые отложения;
- увеличивать межремонтный период оборудования;
- повышать дебит скважин.
Результаты исследования подтвердили эффективность использования нагревательных кабелей для добычи вязких нефтей, что особенно актуально для разработки трудноизвлекаемых запасов.
