КАЗАНЬ, 20 октября. /ТАСС/. Специалисты Казанского федерального университета (КФУ) изобрели установку для исследования тепловых эффектов в пористой среде, которая позволяет наблюдать технологию внутрипластового горения - способа разработки нефтяных месторождений. Об этом в воскресенье ТАСС сообщил заведующий кафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов вуза Михаил Варфоломеев.
"Да, это изобретение КФУ, на него подана заявка на патент. Это специальная установка, которая позволяет быстро протестировать и визуально наблюдать технологию внутрипластового горения. <…> Установка выполнена из кварцевого стекла, в ней создается модель пласта и там инициируется процесс внутрипластового горения. Мы можем сделать скрининг технологии для различных типов нефти, насколько они подвержены высокотемпературному горению", - сказал он.
Варфоломеев уточнил, что единственное ограничение - материал, из которого выполнена установка, специалисты использовали стекло из кварца с толщиной стенок не менее 3 мм. Он не позволяет работать под высоким давлением, однако специалисты могут сделать визуализацию процесса инициирования горения и наблюдать распределение нефти после воздействия.
"Это стеклянная трубка, она помещается в специальную печь, которая создает тепловое воздействие, внутрь этой трубки помещается порода, насыщенная нефтью (модель пласта). <…> Через эту трубку продувается воздух, имитируется закачка [пара] в пласт и затем по значениям термопар фиксируются процессы окисления", - сказал Варфоломеев.
Он отметил, что существуют аналогичные установки, где воздух прогоняется через трубку, однако они выполнены из металла. Он "забирает" на себя большое количество тепла, отметил ученый.
Разработанная учеными ячейка также позволяет быстро проводить скрининг различных добавок (инициаторов и катализаторов), которые могут интенсифицировать технологию горения на месторождении. В своей работе специалисты протестировали различные катализаторы на основе переходных металлов и обнаружили, что лучший эффект по интенсификации технологии горения наблюдается для соединения меди.
Результаты исследований
"Мы смотрим, как в этой пористой среде идет процесс окисления, горения нефти за счет закачки воздуха, можем фиксировать, при каких температурах начинается горение. <…> Второе - тестируем различные добавки для повышения эффективности технологии горения. Третье - мы детально изучали сам процесс горения, как и что происходит, и обнаружили такое явление, как низкотемпературное горение, которое фиксируется только для тяжелых [типов] нефти и средних, а для легких его нет", - сказал Варфоломеев.
В ходе исследований ученые смогли отследить эффект низкотемпературного горения, как отметил ученый, это уникальное явление. По его словам, это удалось сделать благодаря использованию в ячейке специальных термопар, чувствительных к малейшим изменениям температур.
"[Низкотемпературное горение] - это когда при температурах в 200 градусов наблюдается резкий пик повышения температуры, связанный с запуском горения. Обычно считалось, что [горение] запускается при более высоких температурах, но мы наблюдаем, что уже при температуре 200 градусов у нас наблюдается высокотемпературный пик, относящийся именно к этому процессу", - сказал он, отметив, что сейчас данная установка используется для выполнения прикладных работ в интересах нефтяных компаний.
