Секция «нефтегазовое дело, нефтепереработка, нефтехимия»

ПРОКСИ-МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОВОЙ И АКУСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПЗП

Должиков А.С., Зверева И.С., научный руководитель доц. Тютяев А.В.

(Самарский государственный технический университет)

В работе разработаны расчётные методы проектирования теплового и акустического воздействия на призабойную зону пласта для повышения нефтеотдачи при разработке месторождений высоковязкой нефти и удаления из забоя парафинов, смол, асфальтенов.

Предложены методики создания баз данных и расчётные методы определения теплофизических свойств пластовых флюидов и горных пород, которые необходимы для описания процессов, протекающих в пласте при теплофизических воздействиях.

Разработан расчётный модуль определения температур и температурных деформаций обсадных колонн и эксплуатационных труб. Созданы расчётные модули по определению PVT-характеристик нефтей месторождений Самарской области.

Разработаны математические модели акустического воздействия на нефтегазовый коллектор с целью повышения нефтеотдачи нефтяного пласта. Предложен расчётный метод оценки эффективности электропрогрева скважин.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ УГЛЕВОДОРОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОРТАТИВНОГО ГАЗОВОГО ХРОМАТОГРАФА

Якуненков Р.Е., научные руководители: проф. Платонов И.А., Платонов В.И.

(Самарский государственный аэрокосмический университет)

В работе рассмотрена возможность применения портативного газового хроматографа для анализа сероводорода и метил-, этил-меркаптанов в воздухе и природном газе. Применение портативного прибора, позволяет проводить метрологически обеспеченный анализ “на месте”, что исключает изменение количественного состава пробы на этапах отбора, транспортировки. Показано что чувствительность созданного прибора составляет не менее 100 ppm. Низкая чувствительность обусловлена отсутствием на газовых коммуникациях прибора пленки химически-инертного, по отношению к серосодержащим соединениям, полимера, что приводит к нежелательной сорбции аналитов.

На данный момент проводятся исследования, посвященные модификации газовых коммуникаций созданного прибора полимерными пленками, для снижения фактора нежелательной сорбции, и повышения чувствительности микрохроматографа по отношению к серосодержащим соединениям.

ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ ПРОТОЧНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ СЕРОВОДОРОДА

Лобанова М.С., Михиенкова А.Э.,

научные руководители: проф. Платонов И.А., с.н.с. Колесниченко И.Н.

(Самарский государственный аэрокосмический университет)

Для контроля содержания сероводорода и меркаптанов в природном газе, нефти и для коррозионных испытаний необходимы газовые смеси с известным содержанием сероводорода. Наиболее целесообразным при этом является приготовление газовых смесей известного состава непосредственно в процессе анализа.

В работе представлен способ получения газовых смесей сероводорода, основанный на динамической газовой экстракции инертным газом из водных растворов сульфида натрия. Экспериментально и теоретически изучены факторы, влияющие на эффективность протекания процесса системе «раствор сульфида натрия-инертный газ». Установлено, что оптимальной является конфигурация системы с 25%-ным градиентом концентрации. Оценка параметров точности показала преимущества использования предлагаемого способа для осуществления градуировки газохроматографического оборудования при определении серосодержащих компонентов в природном газе.

ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНОСТИ КАТАЛИЗАТОРОВ Ni-W-V//Al₂O₃ В ПРОЦЕССЕ ГИДРИРОВАНИЯ КАМЕННОУГОЛЬНОГО БЕНЗОЛА

Бажанова А.С, научный руководитель старший преподаватель Максимов Н.М.

(Самарский государственный технический университет)

В рамках данной работы синтезированы и испытаны Ni-W-V//Al2O3 катализаторы гидрирования каменноугольного бензола. Модифицирование носителя осуществлялось пропиткой органическим соединением ванадия с последующей сушкой и прокаливанием. В качестве предшественника активной фазы использовали PW12-ГПК. Никель вносили из растворимой соли. В условиях микропроточной установки под давлением водорода проведено определение активности образцов в процессе гидрирования каменноугольного бензола. Показано, что добавка ванадия увеличивает активность катализаторов в реакциях гидродесульфуризации сераорганических соединений и гидрировании ненасыщенных соединений.

Защита от коррозии углеродистой стали в среде серной кислоты ингибиторами, полученными на основе отходов производств

Алашеев С.О, научный руководитель Глухов П.А.

(Тольяттинский государственный университет)

В работе изучено влияние добавок хлорид ионов различной концентрации на эффективность защиты от сернокислотной коррозии образцов углеродистой стали с применением ингибитора, разработанного изначально для замедления солянокислотной коррозии. Ингибитор (ингибирующий состав) представляет собой продукт переработки (химической модификации) отхода производства капролактама. Эффективность защитного действия исследовалась в среде серной кислоты концентрацией 10 и 20 %масс. при различных добавках хлорида натрия (от 1% масс и выше) на образцах стали 3 при комнатной температуре и продолжительности 4-6 часов. Результаты испытаний показывают наличие синергетического эффекта между хлорид ионами и применяемым ингибитором, при котором эффективность защитного действия значительно повышается (выше 90%).

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ И ПРИЧИНЫ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ

Казямов Е.М., научный руководитель Е.П. Загорская,

(Тольяттинский государственный университет)

Исследования позволили выделить следующие виды аварийных ситуаций:

Аварии со скважинными трубами (прихваты и поломки бурильных, обсадных и насосно-компрессорных труб в обсаженных и необсаженных скважинах диаметрами от 90 до 480 мм);

Аварии со скважинными двигателями, приборами (устройствами), пакерами и нижней частью бурильной колонны;

Авария с кабелями, канатами, проволокой;

Аварии на трубопроводах

Анализ показывает, что основными причинами возникновения аварий являются:

а) внешние воздействия – 35%;

б) ошибочные действия персонала – 24 %;

в) наружная коррозия оборудования – 23 %;

г) брак при изготовлении труб и оборудования на заводах – 15%;

д) брак при строительстве – 3%.

Таким образом, основными причинами возникновения аварийных ситуаций являются технические просчеты, что приводит тяжёлыми экологическим и экономическим последствиям.

Мониторинг станка качалки СК10-4.5-8000 в программном комплексе «Универсальный механизм»

Чертков Д.В., научный руководитель доц. Кичаев Е.К.

(Самарский государственный технический университет)

Предлагается мониторинг угловой скорости кривошипа с целью выявления возможных дефектов, проводящих к уменьшению подачи нефти и потере работоспособности отдельных элементов станка качалки.

В работе создана компьютерная модель станка качалки СК10-4.5-8000 на основе программного комплекса «Универсальный механизм». Проведен численный эксперимент, устанавливающий зависимость угловой скорости кривошипа от вариаций диаграммы нагружения штангового насоса. Модель параметризована по геометрическим и силовым характеристикам, что позволяет ее использовать и для других аналогичных механизмов.

При наличии паспорта качалки и результатов периодического анализа угловой скорости кривошипа возможно прогнозирование развития дефектов и падения дебета нефти.

КОНВЕРСИЯ ПИРАНОВОЙ ФРАКЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОПРЕНА НА ЦЕОЛИТАХ ТИПА Y

Потапов И. А., Тарасов А. В., научный руководитель доц. Цветкова И. В.

(Тольяттинский государственный университет)

Пирановая фракция, содержащая в качестве основных компонентов 4-метилентетрагидропиран и 4-метил-5,6-дигидро-α-пиран, является побочным продуктом синтеза изопрена. Изучена реакция разложения пирановой фракции с получением целевого продукта – изопрена. В качестве катализаторов использовались синтетические цеолиты типа Y микро-мезопористой структуры. Рассмотрено влияние степени декатионирования, характеристик пористой структуры (суммарный объем пор и удельная поверхность), а также условий проведения процесса на степень превращения, селективность и выход изопрена.

Показано, что данный процесс может служить источником дополнительного количества изопрена на производствах, где применяются одно- и двустадийный способы получения данного мономера из изобутилена и формальдегида. Предложенные катализаторы характеризуются высокой активностью и низким коксообразованием по сравнению с традиционными оксидными катализаторами, применяемыми в настоящее время.

СИСТЕМА ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛАВАЮЩЕЙ КРЫШИ ОТ СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК В РЕЗЕРВУАРЕ ОБЪЕМОМ 100000 М³

Гредасова С.А., научный руководитель Тян В.К.

(Самарский государственный технический университет)

Результатом данной научно-исследовательской работы является создание системы, осуществляющей контроль и управление величинами наклона и погружения плавающей крыши резервуара для предотвращения превышения максимально допустимых величин. Разработка является управляемой посекционной системой нагрева и включает в себя измерительную, нагревательную и интеллектуальную части. Измерительная часть состоит из датчиков инклинометров, осуществляющих контроль угла крена плавающей крыши и датчиков снегомеров, позволяющих создать пространственную модель снеговой «шапки». Нагревательная часть включает в себя подогревающие кабели, расположенные под настилом крыши, с разбивкой на сектора, управляемые автономно и вспомогательные кабели. Интеллектуальная часть включает в себя блок управления, с помощью которого проводится анализ всех полученных данных и выбор одного из трех возможных режимов работы системы.

Данная система позволит эксплуатировать резервуары с плавающей крышей большого объёма в районах со значительной снеговой нагрузкой; управлять нагревом каждой секции отдельно, что экономит значительное количество электроэнергии и упрощает процесс стабилизации крыши. Полная автоматизация позволяет избежать применения тяжелого и опасного ручного труда и не соблюдения норм эксплуатации плавающей крыши. В работе доказана экономическая эффективность системы.

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ХВОСТОВИКОВ В СКВАЖИНАХ, ОБОРУДОВАННЫХ ШГН

Грибенникова С.Е., научный руководитель доц. Баландин Л.Н.

(Самарский государственный технический университет)

Ниже приема насоса скапливается значительное количество воды даже в безводной скважине. Чем больше воды в нижней части скважины, тем выше противодавление на пласт при одних и тех же уровнях жидкости. Количество скапливаемой воды можно уменьшить, если увеличить скорость восходящего потока жидкости, что достигается благодаря хвостовикам. В работе предлагается методика оценки эффективности хвостовиков в скважинах, оборудованных ШГН. При этом учитываются потери на трение с учетом вязкости жидкости, а так же ее форма (эмульсионная или капельная).

Предложенная методика учитывает следующие факторы, которые влияют на эффективность использования хвостовика: коэффициент продуктивности скважины, обводненность продукции, длина хвостовика, диаметр хвостовика, глубина спуска насоса, глубина скважины, плотность нефти и воды, структурная форма потока, вязкость жидкости.

Благодаря этому методика позволяет сравнить эффективность применения разных хвостовиков, а также насколько изменится эффективность хвостовика при изменении обводненности продукции и дебитов скважины.

ВЛИЯНИЕ НЕСПЛОШНОСТЕЙ В НЕФТЯНОМ ПЛАСТЕ

НА ПРОЦЕСС ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКОСТИ К ДОБЫВАЮЩИМ СКВАЖИНАМ

Чуркова М.Н., научный руководитель проф. Астафьев В.И.

(Самарский государственный аэрокосмический университет)

Рассмотрен процесс установившейся фильтрации несжимаемой жидкости в пласте мощности h и проницаемости k₀. Моделировался случай заводнения добывающей скважины, расположенной в точке (0, d), закачкой воды в нагнетательную скважину, расположенную в точке (0, -d). В пласте между скважинами расположена узкая изолированная область с проницаемостью k_f. При величине k_f=0 эта неоднородность моделирует непроницаемую завесу или барьер, а при k_f= - бесконечно проницаемую каверну или трещину в пласте.

Моделируя данную неоднородность прямолинейным разрезом нулевой толщины (-l<x<l, y=0) и используя в качестве дополнительного граничного условия на разрезе условие

(здесь F_CD – безразмерный коэффициент проводимости трещины), для комплексного потенциала фильтрационного течения найдено следующее выражение:

где q=μQ/2πk₀h – приведенный дебит, , , .

Для различных значений параметров F_CD и d/l исследован характер процесса фильтрации, определено текущее положение ВНК, время прорыва воды в добывающую скважину.

ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ ПЛОТНЫХ СЛОЖНООРГАНИЗОВАННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МНОГОСТАДИЙНОГО ГРП

Миронова Е.А., научный руководитель доц. В.И. Попков

(Самарский государственный университет)

В работе представлена геодинамическая модель и сопряженная инновационная теория поиска, разведки и разработки сложнопостроенных залежей нефти и газа уплотненных коллекторов с развитой системой трещиноватости и разуплотненного коллектора. На основе модели динамического порового пространства Христиановича, проведенных исследований керна и физико-математического моделирования скважин предлагаются методы моделирования, учитывающие динамическую структуру мультисегментного порового пространства. Описываемые методы позволяют интерпретировать топологию проводящих каналов на основе анализа данных геофизических, гидродинамических, микросейсмических исследований скважин сложноорганизованных месторождений. Предлагается научно-обоснованная технология разгрузки порового давления плотных коллекторов многосегментными скважинами с многостадийными ГРП. Приводятся результаты расчётов технологических параметров разработки пласта Д-3фам Южно-Орловского месторождения Самарского Заволжья, выполненные в программах трехмерного трехфазного сегментного моделирования Eclipse и CMG STARS с учетом геологических рисков блочной организации.