Разработка технологий для рационального использования пластовой энергии на морских нефтяных месторождениях

UDK: УДК 622.276.1/.4.0/4
Ключевые слова: турбина, сепаратор, нефть, газ, нефтяная платформа, морское месторождение
Авт.: Ю.А. Сазонов, М.А. Мохов, В.В. Бондаренко, В.В. Воронова (РГУ нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина)

Отмечено, что повышение эффективности добычи нефти и газа на морских месторождениях может быть обеспечено за счет рационального использования пластовой энергии. При использовании традиционных технологий значительная часть энергии теряется на устье скважины, когда поток нефти и газа проходит через дроссель. Проблема использования пластовой энергии пока остается нерешенной из-за отсутствия технологий и техники, работающих на многофазных средах, при значительных колебаниях состава и свойств газожидкостных смесей. Для решения указанной проблемы требуется создание специальных турбин и дополнительного оборудования для преобразования энергии. В рамках проводимых работ осуществляется комплексное исследование технологий производства и преобразования энергии многофазных потоков. Мощность турбины может быть использована для перекачки различных жидкостей и газов, а также для повышения эффективности системы сепарации нефти и газа.  Целью работы является создание экспериментального образца гидравлической машины, содержащей специальную турбину и сепаратор динамического типа.  Уникальность рассматриваемого метода преобразования энергии заключается в применении специальной турбины, в которой вместо лопастей используется сетчатый ротор. Изучение особенностей движения жидкости и газа через сетчатый ротор связано с решением задачи о течении жидкости и газа через проницаемую преграду. Применяемые аналитические и экспериментальные методы исследований нацелены на изучение процесса движения газа и жидкости через проницаемую преграду применительно к вращательному движению. Результаты расчетов и экспериментов с микромоделями сетчатых турбин уже подтвердили возможность создания многорежимных и универсальных гидравлических машин, способных выполнять полезную работу в режиме работы как гидравлической, так и газовой турбины. Основным конкурентным преимуществом разрабатываемых технологий является снижение энергетических затрат на добычу углеводородов, а также снижение затрат на оборудование и его техническое обслуживание. Использование новых гидравлических машин позволит направить пластовую энергию на реализацию процессов сепарации и перекачки многофазных сред, с учетом уникальных характеристик каждой добывающей скважины. Рассматриваются варианты, когда к ротору турбины подведены потоки от нескольких скважин. Дальнейшее развитие исследований связано с изучением особенностей работы регулируемой многорежимной турбины в составе экспериментального образца гидравлической машины. Особый научный интерес представляет работа новой турбины при сверхзвуковых скоростях течения газа в сопловых аппаратах и сетчатой турбине.  Отдельно может быть рассмотрен вопрос о выработке электрической энергии при использовании разрабатываемой турбины, перспективность развития работ в этом направлении подтверждена положительными результатами испытаний в лабораторных условиях. Основная область применения разрабатываемой техники связана с добычей нефти и газа на морских месторождениях Арктики. Вместе с тем результаты выполненных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ могут быть использованы при создании энергетически эффективных технологий в других отраслях производства, в том числе при переработке нефти и газа.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.