23.07.2021
Труба горения «Made In KFU» вошла в каталог уникальных научных установок РФ
В данном реестре Республика Татарстан представлена впервые.
В июле 2021 года комплекс оборудования по исследованию тепловых МУН, в структуру которого входит труба горения «Made In KFU», был включен в каталог уникальных научных установок (УНУ) Российской Федерации. «Made in KFU» отличается своей универсальностью: реализация тепловых методов, полимерного вытеснения и оценки эффективности различного рода промысловой химии. Данный комплекс оборудования собран руками представителей приоритетного направления «Эконефть» Казанского федерального университета и по сегодняшний день нигде более не представлен.
Уникальная научная установка предназначена для моделирования физико-химических процессов термо-газохимического воздействий на систему «высоковязкая нефть – пористая среда» с целью определения комплекса показателей, таких как макрокинетические характеристики процесса и изменчивость динамических характеристик процесса, по которым возможно моделирование свойств пласта при термическом воздействии, свойств извлекаемой нефти в процессе эксперимента на модели, с целью оптимизации условий извлечения нефти.
«На УНУ обеспечивается возможность поиска, проверки и разработки новых методов воздействия на пласт для повышения нефтеотдачи. Исследования можно проводить на насыпных дезинтегрированных и составных керновых моделях различной длины и уже в ходе эксперимента (in situ) анализировать выделяемые под воздействием агентов закачки флюиды. Это дает возможность проводить исследования и разрабатывать прорывные технологии нефтеизвлечения, которые сегодня востребованы и наиболее интересны для отечественных и зарубежных нефтяных компаний», – ответственный за эксплуатацию комплекса оборудования УНУ, доцент кафедры РЭМТУ Александр Болотов.
«Наша установка имеет свою «философию»: мы не стремимся во всех случаях достигнуть аналогового моделирования процессов, которые происходят в пласте. Чаще всего этого невозможно добиться по причине ограниченных размеров трубы и других технических причин. Мы создаем математическую модель процессов, которые происходят в трубе, с учётом реальных размеров и свойств испытуемого материала. В итоге, сравнение эксперимента и математической модели разрешает оценить адекватность наших представлений о локальных физико-химических процессах, а также корректировать их в нужном направлении. Такое знание открывает возможность построения больших моделей, эффективно работающих в реальных природных условиях. Данный подход является наиболее логичным, и, как мы видим, позволяет получать результаты, реально необходимые нефтяникам-практикам», –рассказал проректор по научной деятельности КФУ Данис Нургалиев.
«С помощью этой установки мы получаем уникальные данные, которые нефтяные компании используют для решения своих задач. Большой интерес оборудование вызывает у большого числа зарубежных и российских специалистов. На сегодняшний день нами реализовано большое количество проектов. Полученные результаты позволили подобрать ряд технологий для применений на конкретных месторождениях», – дополнил руководитель приоритетного направления «Эконефть» Михаил Варфоломеев.
Особенность разработки казанских ученых в том, что в нее можно загружать довольно крупные образцы, и, в ходе эксперимента, анализировать выделяемые под воздействием пара, или внутрипластового горения продукты. Это дает возможность регулировать параметры процесса. На старых трубах горения это происходит «вслепую». Здесь можно моделировать парогравитационное дренирование (технология SAGD), внутрипластовое горение, циклические процессы, как с использованием пара, так и просто с нагревом. Ученые приоритетного направления «Эконефть» постарались заложить диапазон режимных параметров таким образом, чтобы одинаково успешно проводить эксперименты по всем перечисленным процессам. Такого в России еще никто не делал.
«В настоящее время в КФУ исследования на УНУ проводятся более интенсивно по направлениям, которые определяются самыми важными и интересными задачами, стоящими перед российской и мировой наукой. Стремительное расширение и потребления нефтересурсов обязывает ученых к разработке и добычи высоквязких нефтей и природных битумов, что является одной из перспективных и необходимых задач стоящей перед мировым энергетическим сообществом, которое требует тщательной оценки. Реализация исследований на УНУ позволяет КФУ быть в авангарде научных открытий мирового уровня в области физического моделирования и разработки технологий добычи ТРИЗ», – старший преподаватель кафедры РЭМТУ ИГиНГТ Ильгиз Минханов.
Возможности оборудования приоритетного направления «Эконефть» в области нефтедобычи наглядно подтверждают свою востребованность для масштабных применений. Ярким примером может служить разработка первой горизонтальной скважины месторождения Бока де Харуко на Кубе, где принято решение использовать технологию каталического акватермолиза, являющейся одним из перспективных вариантов добычи и внутрипластовой переработки углеводородного сырья.
Прежде чем создать комплекс «Made in KFU», научная группа изучала десятки приборов в Китае, Канаде, США, Колумбии, Индии и, конечно, в России. Исследования опыта коллег и партнёров помог ученым создать уникальное оборудование с широким диапазоном возможностей.
«Исторически сложилось, что Казанский университет всегда очень плотно занимался изучением битумно насыщенных пород. Известно, что большое количество битумов находятся в густонаселенных районах Татарстана. Поэтому идея создания трубы горения «Made In KFU» стала реальностью, и была собрана именно в КФУ», – отмечает заместитель директора по инновационному развитию ИГиНГТ КФУ Владислав Судаков.
К слову, о модификациях. На трубе горения «Made in KFU» предусмотрена возможность тестирования катализаторов для тепловых процессов акватермолиза и горения. А значит, ученые КФУ смогут не только оценить эффективность самих процессов для конкретных месторождений, но и параллельно подобрать наиболее оптимальные катализаторы для их разработки. В заключении отметим, что сегодня многие нефтедобывающие компании готовы проводить исследования в КФУ по разработке ТРИЗ и реализовывать самые амбициозные проекты.
Источник: САЕ «Эконефть»