Пермские ученые помогут нефтяникам обеспечить лучший контроль нефтедобычи

💬 Научные сотрудники Пермского политеха рассказали о новой разработке, которая поможет в работе нефтедобывающим предприятиям.

🛢 Как сообщает пресс-служба вуза, уникальная модель на основе искусственного интеллекта позволяет контролировать давление в добывающей скважине при закачке воды в нагнетательную скважину для повышения нефтеотдачи пласта. Сейчас для проверки, чтобы вода свободно проходила по каналам пласта и попадала в нужное место, используются дорогостоящие и долгие индикаторные исследования. Разработка же ученых Пермского политеха быстро и точно определяет значения пластовых давлений в зависимости от объема закачки воды, позволяя с минимальными трудозатратами оценивать качество заводнения нефтяных пластов.

📊 Метод, предложенный учеными, основан на сравнительном анализе среднемесячных значений пластового давления в зонах отбора и объемов закачки нагнетательных скважин. Модель на основе искусственного интеллекта реализована в виде специально разработанного программного продукта. Он позволяет достоверно определять пластовое давление даже при минимальном наборе исходных данных. В качестве них используются файлы, которые выгружаются из стандартных гидродинамических моделей и содержат информацию о значениях среднемесячных дебитов скважин (объем добычи нефти) и коэффициента ее эксплуатации. Продолжительность вычислений составляет не более одной минуты даже для крупных объектов разработки, а результатом расчетов являются данные о значениях пластового давления в зоне отбора каждой скважины за каждый месяц ее эксплуатации.

📈 Программа уже была проверена на месторождении с тяжелыми геолого-физическими условиями добычи нефти: был установлен сложный характер взаимодействия между нагнетательными и добывающими скважинами. Сравнение результата с проведенными индикаторными исследованиями подтвердило работоспособность модели и целесообразность ее применения на практике.

#наука #нефтедобыча

Ученые из Санкт-Петербурга создают разработку, которая позволит перейти на отечественное газотурбинное оборудование

📍Работа идет в Петербургском политехе: как сообщает пресс-служба вуза, сейчас создаются универсальные инструменты для прогнозирования и оптимизации параметров парогазовых установок (ПГУ) и их режимов работы. Это поможет ускорить ввод разрабатываемых отечественных газотурбинных установок (ГТУ) в промышленный цикл. Так, специалисты университета разрабатывают имитационные модели, программное обеспечение и методики, по которым будут формироваться рекомендации заводам-изготовителям по оптимизации параметров пара и структуры утилизационного контура теплофикационной ПГУ для достижения максимальной эффективности производственного цикла.

🦾По мнению доцента Высшей школы атомной и тепловой энергетики СПбПУ Ярослава Владимирова, при создании мощных отечественных ГТУ нецелесообразно полностью копировать характеристики действующих машин иностранного производства — следует использовать наработки российской научной школы энергетического машиностроения. Российские специалисты уже произвели расчеты газовой турбины и электрогенератора ГТЭ-170.1, по результатам которых выявили, что в летний период установка может работать на пониженных параметрах пара, сохраняя оптимальный режим.

☑️ Внедрение предлагаемых оптимизационных инструментов позволит повысить конкурентоспособность новых отечественных парогазовых технологий как при замене зарубежного газотурбинного оборудования, так и при строительстве высокоэффективных парогазовых мощностей на отечественном оборудовании.

#ГТУ #наука

Ученые Челябинска предложили перерабатывать отходы металлургии в полезное сырье и нашли способ делать это

💬 О новом решении заявили сотрудники Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ): по их словам, из пыли и окалины можно вырабатывать сырье для производства чугуна или стали. В России количество подобных отходов измеряется миллионами тонн — в основном они складируются и никак не используются.

🦾 Как рассказал ТАСС заведующий лабораторией проблем физикохимии и газодинамики ЮУрГУ Юрий Капелюшин, производство и обработка стали неразрывно связаны с формированием в системе газоочистки электродуговых печей отходов в виде цинкосодержащей пыли, а также замасленной окалины на прокатном производстве. Полезное металлургическое сырье из этих отходов можно получить, удалив хлор из пыли и спрессовав ее в брикеты.

👍Переработка замасленной окалины в виде брикетов в доменных печах также станет выгодным решением: поскольку она является источником оксида железа, ею можно частично заменить руду, а содержащееся в окалине масло сэкономит кокс, заключил ученый.

#наука #металлургия

Способ прогнозирования гидратообразования в нефтяных скважинах предложили пермские ученые

❌ Проблема отложения соединений воды с углеводородами в добывающих скважинах характерна для разработки нефтегазовых месторождений. Гидраты закупоривают оборудование, из-за чего снижается скорость потока и может произойти даже полная остановка процесса.

⚛️ В Пермском политехе разработали методику прогнозирования интервалов гидратообразования в условиях постоянной и периодической работы электроцентробежных насосов. В результате тестирования сразу на нескольких скважинах сходимость результатов составила порядка 90%, сообщает пресс-служба вуза.

🛢 Для исследования на одном из месторождений выявили, что каждая третья скважина подвержена процессам гидратообразования из-за физико-химических и термобарических особенностей процесса разработки. Чтобы спрогнозировать интервал отложения гидратов, политехники определили температуру и давление в разных точках по стволу скважины, а затем выявили зависимость возникновения отложений от этих показателей с учетом состава попутного нефтяного газа и пластовой воды. По результатам расчета ученые построили кривые зависимости давления от температуры, позволяющие установить термобарические условия начала интервала гидратообразования. Разработанная методология позволила спрогнозировать глубину отложений на 22 скважинах и выявить параметры, влияющие на интенсивность гидратообразования: среди них названы высокий газовый фактор, давление на приеме электроцентробежных насосов ниже давления насыщения и высокая обводненность нефти.

💬 По словам доцента кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ Александра Лекомцева, методика расчета, предложенная учеными, позволяет спрогнозировать глубину начала отложения с точностью до 90%. Данный подход может быть применен для оценки и прогнозирования отложений, негативно влияющих на добычу нефти на разной глубине, и позволит своевременно принимать меры для оптимизации технологического процесса.

#наука #нефтедобыча

Российские ученые помогут нефтедобывающим предприятиям повысить энергетическую эффективность

⚛️ Исследователи Пермского политеха разработали программу для анализа электропотребления в различных условиях добычи нефти, сообщает Naked Science со ссылкой на пресс-службу ПНИПУ. Ученые говорят, что их разработка поможет в принятии решений по оперативному перераспределению ресурсов без простоя оборудования и нарушения работы производства, а также позволит повысить энергетическую эффективность с сохранением объемов добычи.

💡 Сегодня существует разнообразное ПО, которое способно выполнять расчеты электропотребления, определять параметры скважины и электротехнического комплекса (ЭТК), но нет программы, которая бы их объединяла. Разработка ученых Пермского политеха анализирует электропотребление при изменении параметров в скважине, позволяет моделировать ЭТК, реализовывать различную компоновку элементов электротехнического комплекса нефтедобывающего предприятия. На основе рассматриваемых структур проводится анализ расчета энергопотребления с сопоставлением текущего технологического режима, который дает возможность принять верное оптимизационное решение для снижения затрат на электропотребление.

💬 Как отмечают авторы разработки, ее преимущество состоит в возможности задавать режим работы модулей в любой момент времени. Это позволяет оценить то, как меняется электропотребление предприятия, — в лучшую или худшую сторону. Таким образом, ПО может применяться как инструмент анализа для выявления нерационального использования энергоресурсов в процессе добычи нефти. По словам доктора технических наук, ректора ПНИПУ Антона Петроченкова, программа также дает возможность интегрировать и апробировать разработанные алгоритмы энергоэффективных способов управления нефтедобывающим оборудованием без риска длительного простоя и нарушения технологического процесса.

#наука #нефтедобыча

Способ сократить время и затраты на ремонт газотурбинных установок предложили отечественные ученые

🟢 Исследователи Пермского политеха разработали новый метод ремонта лопаток газотурбинных установок: чаще всего они выходят из строя из-за негативного воздействия высоких температур и механических нагрузок, приводящего к образованию плотного слоя оксида металлов — никеля, алюминия, титана, вольфрама, хрома. Оксидная пленка затрудняет восстановление поверхности лопаток при ремонте, который важен для продления их жизненного цикла.

🔄 Способ, найденный учеными, предполагает использование при ремонте раствора серной и ортофосфорной кислот: лопатку погружают в автоклав с раствором и нагревают. Дозировку кислот определили опытным путем, помещая в автоклав образцы с водным раствором разной концентрации — 5; 7,5; 10% — и в течение часа очищая при температуре 230 °C. Затем в течение 30 минут при комнатной температуре в дистиллированной воде удаляли остатки оксидной пленки с помощью ультразвуковой обработки.

💬 Как рассказал пресс-службе ПНИПУ доктор технических наук, профессор кафедры химических технологий Пермского политеха Владимир Пойлов, в результате исследователи выяснили, что обработка раствором кислот с концентрацией 5% помогает частично удалить оксиды металла с поверхности лопатки. Раствор 7,5% более эффективен, но все же оставляет нетронутые участки. После очистки 10%-ным раствором поверхность образца полностью избавилась от оксидов металлов. Отслоившаяся пленка не растворилась в смеси. Это означает, что используемые кислоты в первую очередь разъедают слой поверхности сплава лопатки, расположенный под оксидной пленкой, а саму пленку оставляют более-менее цельной.

🏭 Результаты исследования могут быть применены во всех отраслях производства, где в качестве источника энергии используются газотурбинные установки, заключили разработчики: применение 10%-ного раствора кислот в автоклаве поможет ускорить ремонтные работы и тем самым снизить трату ресурсов, а также увеличить экономическую выгоду при производстве лопаток.

#газотурбинные_установки #наука

Ученые Казани разработали кинетическую модель для оптимизации добычи битуминозной нефти

🔄 Исследования вели в Институте геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета (ИГиНГТ КФУ) совместно с АО «Зарубежнефть», сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу вуза. Результатом стало создание кинетической модели каталитического акватермолиза с использованием водорастворимого катализатора на основе никеля. Водорастворимые катализаторы показали эффективность при применении для снижения вязкости битуминозной нефти и могут быть использованы на месторождении с меньшими экономическими затратами. В числе преимуществ системы еще и то, что ее можно закачать в пласт на глубине 600–700 м в виде водного раствора без использования органических растворителей.

🛢 Кинетическая модель определяет механизм протекания химических реакций превращения одних фракций нефти в другие в процессе каталитического акватермолиза. Погрешность кинетической модели не превысила 6,9%, что свидетельствует о высокой точности разработки. По словам руководителя проекта, заведующего кафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов ИГиНГТ Михаила Варфоломеева, кинетическая модель помогает понять и оптимизировать преобразование тяжелых фракций в более легкие, что крайне важно для повышения эффективности процесса акватермолиза. При этом катализатор позволяет снизить энергию активации процесса преобразования асфальтенов в более легкие фракции, что является важной задачей при облагораживании тяжелой нефти.

#наука #нефтедобыча