Энергоэффективная технология повышения нефтеотдачи скважины с применением автономных ветроэлектрических установок
Тепловые способы основаны на способности асфальто-смоло-парафиновых отложений (АСПО) не образовывать твердой фазы или плавиться при температурах, превышающих их точки выпадения или кристаллизации. Электротехнический комплекс электропрогрева скважины.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.10.2016 |
| Размер файла | 396,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
энергоэффективная технология повышения нефтеотдачи скважины с применением автономных ветроэлектрических установок
Бельский Алексей Анатольевич
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» кандидат технических наук, ассистент кафедры электротехники, электроэнергетики, электромеханики
Аннотация
В данной статье приведено описание энергоэффективной технологии и состав комплекса для термической интенсификации добычи нефти с применением автономных ветроэлектрических установок.
Ключевые слова: ветроэлектрическая установка, интенсификация добычи нефти, нагревательный кабель, электротермическое воздействие
Удельный вес месторождений высоковязких и трудноизвлекаемых нефтей неуклонно растет в структуре запасов Российской Федерации, и уже преобладает в ряде регионов с падающей добычей [1]. Одной из проблем, осложняющей добычу нефти, является образование асфальто-смоло-парафиновых отложений (АСПО) на скважинной арматуре. АСПО уменьшают пропускной диаметр скважинной арматуры, вплоть до полной закупорки пропускных диаметров что приводит к остановке добыче на скважине.
Накопление АСПО в проточной части нефтепромыслового оборудования и на внутренней поверхности труб приводит к снижению производительности системы и сокращению межремонтного периода работы скважины, что сказывается на себестоимости добычи нефти.
Существуют несколько способов, применяемых в нефтедобывающей промышленности, для борьбы с АСПО:
- механический способ, предполагающий удаление уже образовавшихся отложений с помощью скребков различной конструкции;
- химический способ, базирующийся на введении в добываемую продукцию дозированных химических соединений, уменьшающих образование отложений;
- тепловой способ обработки скважин.
Тепловые способы основаны на способности АСПО не образовывать твердой фазы или плавиться при температурах, превышающих их точки выпадения или кристаллизации (например: для парафинов 35ч50 0С).
Для создания необходимой температуры требуется источник тепла, который должен быть помещен непосредственно в зону отложений, в качестве которого могут использоваться: горячая нефть (вода); перегретый пар; реагенты, при взаимодействии с которыми протекают экзотермические реакции; специальные нагревательные кабели.
Стационарная установка электропрогрева скважины (УЭПС) с помощью нагревательного кабеля размещаемого непосредственно во внутреннем или затрубном пространстве насосно-компрессорных труб в скважине, позволяет осуществлять прогрев по всей длине на глубину до 1800 м, любых типов скважин при фонтанном, газлифтном и электромеханическом способе добычи нефти [2].
При этом на скважинах, оборудованных установками электроцентробежных насосов (УЭЦН), срок службы погружного оборудования увеличивался до двух раз (700 и более суток) - за счет безостановочной работы насоса, снижения нагрузки за счет разжижения нефти в лифте скважины. При эксплуатации УЭПС происходит очищение прилегающих трубопроводов, в результате чего одновременно с прекращением дополнительных работ по очистке лифта скважины исключается тепловая обработка выкидных линий и близлежащих (до 500 м) трубопроводов даже при низких (до -40 єС) температурах [2].
Однако широкому внедрению УЭПС мешают проблемы связанные с электроснабжением. Учитывая, что 1 м нагревательного кабеля потребляет до 60 Вт, для прогрева скважин длиной от 800 до 1800 м, требуется от 48 до 100 кВт резервной мощности, а для куста из 6 скважин до 300 кВт при работе установки прогрева в периодическом режиме. Существующие сети электроснабжения скважин не рассчитаны на передачу такой дополнительной мощности. В качестве альтернативы реконструкции или постройки новых электрических сетей может выступать использование автономных энергокомплексов на базе ветроэлектрических установок (ВЭУ).
Проведенный анализ карты ветров России показывает, что свыше половины территории страны, не охваченной централизованной энергосистемой, обладает высоким ветроэнергетическим потенциалом. В свою очередь низкие показатели ветропотенциала восточносибирского региона могут быть успешно скомпенсированы за счет использования солнечной энергии, а применение фотоэлектрических станций способно значительно повысить эффективность автономных электротехнических комплексов [3]. Комплекс УЭПС с питанием от ветроэлектрической установки приведен на рисунке 1.
Состав электротехнического комплекса электропрогрева скважины с использованием ВЭУ включает в себя: ВЭУ с многополюсным генератором на постоянных магнитах, вырабатывающую трехфазный переменный ток (переменной частоты); диодный выпрямитель, для получения постоянного тока; шкаф управления с DC/DC-преобразователем для регулирования тока и напряжения протекающего в нагревательном кабеле; нагревательный кабель (тип питания - постоянный ток); датчики температуры для обратной связи в системе управления.
отложение скважина электропрогрев температура
Рисунок 1 -- Схема УЭПС с ВЭУ
Вырабатываемая ВЭУ мощность зависит от текущей скорости ветра. Таким образом, при использовании ВЭУ в качестве источника электроэнергии для УЭПС, прогрев будет осуществляться в некотором периодическом режиме. Такой режим допустим, и применяется в установках прогрева подключенных к централизованным источникам электропитания для обеспечения рационального расхода электроэнергии.
Библиографический список
1. Макаревич В.Н., Искрицкая Н.И., Богословский С.А. Ресурсный потенциал тяжелых нефтей Российской Федерации: перспективы освоения // Нефтегазовая геология. - 2010. - Т.5. - №2 [электронный ресурс]. http://ngtp.ru/rub/6/29_2010.pdf (дата обращения: 20.03.2015).
2. АСБУР: электропрогрев скважины [электронный ресурс]. http://asbur.ru/bank_technology (дата обращения: 21.09.2014).
3. Бельский А.А., Яковлева Э.В. Обоснование возможности использования возобновляемых источников энергии для энергоснабжения объектов минерально-сырьевого комплекса // Альтернативная энергетика и экология, Саров, №02/2 (120), 2013, С. 63-67.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет оптимального забойного давления, потенциального дебита скважины, оптимальной глубины погружения насоса. Расчет изменения давления на устье скважины от изменения давления в затрубном пространстве и распределения температуры по стволу скважины.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 09.01.2013Использование солнечной энергии в Республике Беларусь, тепловые гелиоустановки. Биомасса как аккумулятор солнечной энергии, получение энергии из когенерационных установок. Описание работы гидроэлектростанций. Принцип действия ветроэлектрических установок.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 11.03.2010Особенность расположения деревни Кипун. Изучение пьезометрического графика водопроводной сети. Обвязка артезианской скважины с применением частотно-регулируемого привода. Годовое потребление электрической энергии погружным насосом артезианской скважины.
презентация [3,7 M], добавлен 10.11.2021Схема нагнетательной скважины. Последовательность передачи теплоты от теплоносителя (закачиваемой воды) к горной породе. График изменения геотермической температуры по глубине скважины. Теплофизические свойства флюида, глины, цементного камня и стали.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 19.09.2012Принцип действия и основные конструкции паротурбинных установок. Процесс расширения пара в паровой турбине. Закономерности процесса эрозии рабочих лопаток. Технология удаления отложений и защиты поверхностей оборудования турбоустановок от коррозии.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 25.04.2016Светотехнический и электротехнический расчет помещения ремонтного бокса. Выбор системы освещения. Определение мощности источника света. Тип и размещение светильников. Расчёт освещенности; схема питания осветительных установок. Выбор аппаратов защиты.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.04.2016Проектирование электрических осветительных установок методом коэффициента использования светового потока. Вычисление искусственного электрического освещения в подсобных помещениях методом удельной мощности. Электротехнический расчет вводного щита.
курсовая работа [500,6 K], добавлен 24.03.2012Физико-механические свойства льда и снега. Краткие сведенья о свойствах пресноводного льда и снега. Выбор вероятных характеристик ледяного покрова. Коэффициент Пуассона. Выбор эффективных способов повышения несущей способности ледяного покрова.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 30.05.2008Технология суперсверхкритического давления. Циклы Карно и Ренкина с промперегревом. Влияние повышения давления на влажность в последней ступени. Определение эффективности теплоэнергетических установок. Пути совершенствования термодинамического цикла.
презентация [1,7 M], добавлен 27.10.2013Принципиальные тепловые схемы электростанции, способы ее расширения, схема питательных трубопроводов. Расчет тепловой схемы теплофикационного энергоблока. Схемы включения питательных насосов и приводных турбин. Расчет напора питательного насоса.
презентация [13,1 M], добавлен 08.02.2014Изучение структуры (образование кристаллитами, расположенными хаотическим образом) и способов получения (охлаждение расплава, напыление из газовой фазы, бомбардировка кристаллов нейронами) стекол. Ознакомление с процессами кристаллизации и стеклования.
реферат [24,0 K], добавлен 18.05.2010Изоляция электротехнических установок. Составляющие времени разряда при воздействии короткого импульса. Стандартный грозовой импульс и его параметры. Время запаздывания разряда. Измерения с помощью шаровых разрядников. Характеристики изоляции.
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 27.01.2009Тепловые явления в молекулярной физике. Силы взаимодействия молекул, их масса и размер. Причина броуновского движения частицы. Давление идеального газа. Понятие теплового равновесия. Идеальная газовая шкала температур. Тепловые двигатели и охрана природы.
конспект урока [81,2 K], добавлен 14.11.2010Понятие и основные этапы кристаллизации как процесса фазового перехода вещества из жидкого состояния в твердое кристаллическое с образованием кристаллов. Физическое обоснование данного процесса в природе. Типы кристаллов и принципы их выращивания.
презентация [464,0 K], добавлен 18.04.2015Создание автономных источников тепла и электроэнергии, работающих на местных видах топлива и на сбросном тепле промышленных предприятий. Применение бутанового контура в составе парогазовых установок малой мощности и совместно с газопоршневыми агрегатами.
реферат [1,4 M], добавлен 14.11.2012Анализ реакций кристаллизации как основного фазового превращения. Пути возникновения в исходной фазе небольших объемов новой фазы и последующего их роста. Проблемы, возникающие вследствие увеличения числа и размеров растущих кристаллов, пути их решения.
контрольная работа [16,7 K], добавлен 28.08.2011Формы электрических полей. Симметричная и несимметричная система электродов. Расчет максимальной напряженности кабеля. Виды и схема развития пробоя твердого диэлектрика. Характеристики твердой изоляции. Зависимость пробивного напряжения от температуры.
контрольная работа [91,5 K], добавлен 28.04.2016Классификация центробежных насосов, принцип их действия. Способы повышения их всасывающей способности. Понятие кавитации. Влияние кавитационных явлений на КПД, напор и производительность насоса, действие на поверхности деталей. Пути их устранения.
реферат [762,2 K], добавлен 11.12.2014Разработка отопительно-производственной котельной с паровыми котлами типа ДЕ 16–14 для обеспечения теплотой систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологического теплоснабжения промышленных предприятий. Тепловые нагрузки потребителей.
курсовая работа [624,0 K], добавлен 09.01.2013Краткая характеристика объекта и применяемого оборудования. Описание технологического процесса. Расчет мощности и выбор электродвигателя. Число и мощность силовых трансформаторов. Техника безопасности при монтаже электрооборудования и электросетей.
дипломная работа [383,2 K], добавлен 22.06.2008
