Александров Усатов докладx

Подъем нефти из пласта.
Александров А.С. Усатов К.Н. МАОУ Лицей №7 11А класс, Г. Красноярск
Научный руководитель: Дмитриев Владимир Анатольевич, К.Т.Н., доцент
политехнического университета СФУ
Сибирский федеральный университет
Актуальность темы работы:
Нефть — природная маслянистая горючая жидкость, состоящая из сложной
смеси углеводородов и некоторых других органических соединений. На протяжении XX
века и в XXI веке нефть является одним из важнейших для человечества полезных
ископаемых.
Нефтегазовый индустриальный комплекс. На сегодняшний день существует множество
способов добычи нефти.
Проблема:
После исчерпания естественного ресурса поддержки давления, когда оно уже
недостаточно для подъема нефти, начинается применение вторичных методов. В пласт
подводят внешнюю энергию в виде закачиваемой жидкости, природного или попутного
газа. Это немного повышает КИН, но ухудшает качество нефти. К тому же это большие
затраты.
Цель работы:
Нахождение нового способа подъема нефти из пласта.
Задачи:
1. Изучить строение нефтяной скважины.
2. Разработка нового механизма, использование которого позволяет исключить
закачку посторонних веществ в пласт.
3. Сравнительная характеристика нового и старого способов.
Новизна:
В нашей стране очень популярна нефтегазовая промышленность, по мере возрастания ее
возникает множество проблем. Одна, из них представлена перед вами.
Новый механизм как способ совершенствования подъема нефти
Мы разработали новый механизм, который позволит нам практически
исключить закачку в пласт посторонних веществ и без существенных затрат поднимать
нефть на поверхность.
В скважину опускается двойная труба (внешняя часть трубы разделена поперёк на
2 части, в одной из которых вода, а в другой вакуум) с особыми цилиндрообразными
клапанами, расположенными на расстоянии ~ 2м. друг от друга.
Помимо клапана мы устанавливаем погружной насос. Все клапана соединены в
общую энергосистему, питающую их, погружной насос и компьютер.
Клапана имеют очень простую конструкцию. Они состоят из двух частей - внешней
и внутренней. Внешняя часть трубы соединяется с внешней частью клапана. Внутренняя
часть трубы и клапана служит для подъема нефти.
Так как эта конструкция довольно тяжела, то клапана снабжены специальными
распорками. Как только нужная глубина достигнута, распорки надежно закрепляют
клапан в скважине.
Клапана соединяются с помощью замков, которые контролируются компьютером,
чтобы в время поломки их можно было рассоединить и вытащить из скважины
поврежденный элемент с последующим ремонтом (повреждения фиксируются с помощью
установленных в клапан датчиков). В случае повреждения клапана (-ов), мы полностью
переходим на насос, а поврежденная секция вытаскивается и ремонтируется.
Внутри клапана внешняя и внутренняя части разделяются гибкими мембранами.
Когда во внутреннюю часть поступает нефть, датчики клапана это фиксируют и передают
сигнал на компьютер на поверхности, тот в свою очередь контролирует работу насоса,
регулирующего подачу жидкости во внешнюю часть клапана. Заполняя внешнюю часть
клапана, жидкость давит на гибкие перегородки, они начинают сжиматься, проталкивая
нефть дальше, в следующий клапан. Разжимая перегородки в клапане создается
всасывающая сила. Процесс повторяется. Жидкость из внешней части клапана переходит
во внешнюю часть трубы. Принцип работы этого клапана основан на работе сердца и
сосудов живого организма.
Заключение
Существующие способы добычи и подъема нефти после истощения ресурса
естественного давления предполагают закачку различных веществ для поддержания
пластового давления, но у всех этих способов есть существенный недостаток - снижения
качества нефти вследствие повышения обводненности.
Новый способ заключается в том, чтобы установить на добывающие трубы особые
клапана. Это позволяет исключить возможность закачки веществ в пласт, тем самым
уменьшить контакт нефти и воды/газа, следовательно, повысить ее качество и снизить
затраты. К тому же, это позволяет поднимать нефть любых фракций.
Новый способ позволяет нам поднимать нефть более экономичным, но несколько
медленным путём.
Новый способ также помогает нам уменьшить расход воды, что положительно влияет на
экологию, и уменьшить количество оборудования, которое применялось до сих пор.
Таким образом, в работе предложен вариант в решении проблемы подъема нефти из
пласта.