1 / 62

Лекционный курс « Физические основы нанотехнологий и их применение в нефтегазовой отрасли»

Лекционный курс « Физические основы нанотехнологий и их применение в нефтегазовой отрасли». Часть 3 . Фазовые превращения асфальтенов и нефтегазовые нанотехнологии Тема Практические «нефтегазовые нанотехнологии». В ЧЕМ МОГУТ СОСТОЯТЬ НАНОТЕХНОЛОГИИ

priscilla-hunt
Download Presentation

Лекционный курс « Физические основы нанотехнологий и их применение в нефтегазовой отрасли»

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Лекционный курс«Физические основы нанотехнологий и их применение в нефтегазовой отрасли» Часть 3. Фазовые превращения асфальтенов и нефтегазовые нанотехнологии Тема Практические «нефтегазовые нанотехнологии»

  2. В ЧЕМ МОГУТ СОСТОЯТЬ НАНОТЕХНОЛОГИИ НЕФТЕГАЗОВОГО ПРОИЗВОДСТВА ? ? ? ?

  3. Нанотехнологии для разработки нефтегазовых месторождений « СМХ » Подтолкнуть « МНТ » Внешние силовые воздействия Самоорганизацию наносистем нефти Инициировать Направлять

  4. НЕФТЕГАЗОВЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ ? Прежде всего, это –традиционные технологии для разработки месторождений, оптимизированныес учетом особенностей диаграмм нанофаз природных наноколлоидов нефти

  5. Т-С диаграмма нанофаз асфальтенов нефти 500 Деструкция Плавление С γ 100 В β А Полиаморфные наноколлоиды Мономеры ? Твердые асфальтены Олигомеры Температура, ºС 10 3а 3b 4 5 2 1 α Битумы Нефти Растворы Конденсаты Нефти 1 Нефти Тяжелые топлива 100 1 10 1 10 100 1000 Содержание асфальтенов мг/л г/л

  6. НЕФТЕГАЗОВЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ Производственные процессы вблизи ТЕМПЕРАТУРНЫХ границ НАНОФАЗ

  7. Термообработка нефти вблизи границы НАНОФАЗ 20 0 Температура застывания, ºС - 20 - 40 10 30 50 70 Температура обработки, ºС Резкое повышение температуры застывания Азнакаевской нефти

  8. Термообработка нефти вблизи границы НАНОФАЗ Масса отложений 20 30 40 Температура, ºС Долговременное увеличение массы отложений из нефти

  9. «НАНОТЕХНОЛОГИИ» ТЕРМООБРАБОТКИ Выбор режимов нагрева и охлаждения в «нанотехнологиях» термообработки. Штриховкой отмечено положение границы ( I ) на фазовой диаграмме асфальтенов

  10. Изменения нанофаз при переменных температурах пласта Продуктивная скважина Нагнетательная скважина «теплое пятно» ПРОБЛЕМЫ при разработке Неоднородное поле температур

  11. «НАНОТЕХНОЛОГИИ» ДОБЫЧИ НЕФТИ ДА НЕТ 1 и 2 – термограммы для двух режимов работы эксплуатационной скважины Ромашкинского месторождения, ГТ - геотерма скважины

  12. «НАНОТЕХНОЛОГИИ» ДОБЫЧИ НЕФТИ НЕТ 1 – термограмма скважины в республике Коми, эксплуатируемой без электропрогрева; 2 – геотерма; 3 – термограмма скважины, эксплуатируемой при использовании нагревательного кабеля ДА

  13. Термообработка нефти вблизи границы НАНОФАЗ Южно-Тарасовская нефть Гравитационное разделение НИЗ 1,464 Показатель преломления «Дистилляция» при комнатной температуре !!!!!! ???? 1,462 1,460 ВЕРХ 25 20 30 35 40 Температура, ºС

  14. «НАНОТЕХНОЛОГИЯ» ЭКОНОМИЧНОГОПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА НЕФТИ

  15. УЖЕ ВНЕДРЕННЫЕ НЕФТЕГАЗОВЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ (Г-н Журден):Честное слово, я и не подозревал, что уже более сорока лет говорю прозой. Большое вам спасибо, что сказали. Жан Батист Мольер « Мещанин во дворянстве »

  16. ЖУЙКО П. В. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ УПРАВЛЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ АНОМАЛЬНЫХ НЕФТЕЙ - диссертациядоктора технических наук Ухта 2003г. Техническая документация НАНОТЕХНОЛОГИИ: СТАНДАРТ Управления северными магистральными нефтепроводами:"Временный регламент эксплуатации Магистрального нефтепровода "Уса-Ухта" …"

  17. Нефтепровод «Уса-Ухта» производительностью 18 млн. т / год Традиционная технологиятермообработки - нагрев до 80-90 0С и охлаждение до температуры транспорта ( 0 0С) со скоростью < 20 0С в час Требуемый объем резервуарного парка 100 000 тонн.

  18. НАНОТЕХНОЛОГИЯтермообработки - нагрев до 80-900С и охлаждение со скоростью < 200С в час до температурной границы НАНОФАЗ 35 – 40 оС Последующее охлаждение – в произвольном режиме Резервуарный парк можно уменьшить до 40 000 тонн, либо ликвидировать

  19. НЕФТЕГАЗОВЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ Производственные процессы вблизи КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ границ НАНОФАЗ

  20. Смешение нефтей отрицательныеэффекты 4 5 3b 100 3a Вязкость нефти, сПз 2 10 1 10 0,01 0,1 1 100 Содержание асфальтенов, г/л

  21. ТРАНСПОРТ СМЕСЕЙ НЕФТЕЙ

  22. При достижении концентрационных границ нанофаз – выпадение осадков, увеличение вязкости, плотности, «усадка объема» Эффекты превращения нанофаз при смешивании нефтей различного происхождения. А – усиление степени агрегирования и выпадения в осадок компонентов; Б - аномалии потери объема (усадки) смеси. Цифрами отмечены концентрационные границы нанофаз асфальтенов

  23. Полная потеря текучести Применение растворителей при добыче тяжелых нефтей и битумов

  24. СОВМЕСТНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕСКОЛЬКИХ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВ

  25. Смешение нефтей положительные эффекты 4 5 3b 100 3a Вязкость нефти, сПз 2 10 1 10 0,01 0,1 1 100 Содержание асфальтенов, г/л

  26. РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ «НАНОТЕХНОЛОГИЙ СМЕШИВАНИЯ» НЕФТЕЙ

  27. «Нанотехнология» совместной эксплуатации нефтяных пластов одного из месторождений региона Персидского залива

  28. НЕОБХОДИМОСТЬ УЧЕТА АНОМАЛИЙ СВОЙСТВ НЕФТЯНЫХ СМЕСЕЙ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ А. А. Фесан Научный руководитель профессор Евдокимов И. Н. РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина Москва, Апрель 2011

  29. Области актуальности проблемы Пункты смешения нефтей из различных нефтедобывающих регионов, например, ЛПДС «Ярославль», где происходит смешение исследуемых нефтей

  30. Объекты исследования Нефть (Нефть-1) с месторождения Пограничное ЦДНГ-3 (ЯНАО) Измеренная плотность: 823,8 кг/м3 Измеренная динамическая вязкость при температуре 20оС: 2,7 сПз

  31. Объекты исследования Нефть (Нефть-2) с Азнакаевского месторождения ЦДНГ-6 (Республика Татарстан) Измеренная плотность: 888,1 кг/м3 Измеренная динамическая вязкость при температуре 20оС: 34,8 сПз

  32. Сравнение измеренных значений с значениями, рассчитанными по правилу аддитивности Объёмная доля Плотность, г/см3

  33. Относительное отклонение значений плотности смеси от прогнозируемых значений Объёмная доля 1,62 % Отклонение, %

  34. Расчет расходов на электроэнергию Магистральный насос НМ 3600-230

  35. Расчет расходов на электроэнергию Был произведен расчет затрат на энергопотребление насосов при непрерывной работе в течение года для смеси с 67 процентным содержанием нефти-1. 1,62 % Проценты, % Объёмная доля

  36. Расчет расходов на электроэнергию Электроэнергия реально затрачиваемая насосом Nзатр=2437,236 кВт, что эквивалентно 49105,431 тыс. рублей Прогнозируемая, по действующим рекомендациям, затрачиваемая насосом электроэнергия Nзатр=2398,4855 кВт, что эквивалентно 48324,685 тыс. рублей

  37. Расчет расходов на электроэнергию Таким образом, в год неспрогнозированных расходов: для НМ 3600-230 780,746 тыс. рублей, На одном только насосе!

  38. НАНО – подобные фазовые превращения нефтяных флюидов ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ВОДО – НЕФТЯНЫЕ ЭМУЛЬСИИ СТАБИЛИЗАТОРАМИ ЭМУЛЬСИЙ ЯВЛЯЮТСЯ ПРИРОДНЫЕ ПАВ – НАНОКОЛЛОИДЫ НЕФТИ

  39. dT/dt связано с теплоемкостью, т.е. с фазовой структурой В/М эмульсии Явления, характерные для НАНОФАЗ Биконтинуальная фаза Перколяция 2,0 Нач. скорость нагрева dT / dt 1,5 1,0 0,5 0,6 0,2 0,4 0,8 1,0 0 Содержание воды, масс. доли

  40. 15 % воды 20 % воды Перколяционные кластеры капель воды 25 % воды

  41. В ПРОЦЕССЕ РАЗДЕЛЕНИЯ ФАЗ В ЭМУЛЬСИИ ВОЗНИКАЮТ СЛОЖНЫЕ «БИКОНТИНУАЛЬНЫЕ» СТРУКТУРЫ Строение «стенки» структуры

  42. ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА СМЕСИ ВОДА(РАССОЛ) - НЕФТЬ, СОДЕРЖАЩЕЙ ПРИРОДНЫЕ ПАВ ОБЛАСТЬ «БИКОНТИНУАЛЬНОЙ» СТРУКТУРЫ

  43. “НАНОТЕХНОЛОГИЯ” – осуществлять термическую де- эмульсификацию при определенном водосодержании 8 6 Эффективность разделения, отн.ед. 4 2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 Содержание воды, масс. доли

  44. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕЗАМЕЧАНИЯ ЖУРНАЛ «НЕФТЬ РОССИИ» № 7, ИЮЛЬ 2007 Валерий АНДРИАНОВ «Революционная ситуация»

  45. …сегодня российский нефтегазовый комплекс и отечественная отраслевая наука изолированы другот друга. В результате нефтяные компании зачастую продолжают пользоваться «дедовскими» методами,которые, конечно, проверены годами, но не являютсяна данный момент эффективными, а уж тем более ресурсосберегающими и экологически чистыми…. ……чтобы доказать свою жизнестойкость перед лицом потрясений очередной научно-технической революции, нефтегазовому комплексу необходимо искать принципиально новые, творческие решения, позволяющие с успехом конкурировать с вновь создаваемыми видами энергоносителей. «Традиционные» отрасли ТЭК должны обратить революционные открытия ученых на свое благо. Одна из таких возможностей - использованиенанотехнологий. Они позволят обрабатывать углеводородное сырье намного эффективнее, быстрее и с меньшими затратами, защищать окружающее пространство от утечек углеводородов. Сегодня ведущие зарубежные нефтегазовые компании ведут активные исследования в этой сфере, а Россия пока что делает только первые шаги в данном направлении…….

  46. ПРИЛОЖЕНИЕ Ежегодные лекции выдающихся специалистов в обществе инженеров-нефтяников (SPE) 2011 г. Лектор – Мюррэй Р. Грэй (Murray R Gray), профессор Университета Альберты в Канаде, директор Центра инновационных технологий разработки месторождений битуминозных песков Некоторые слайды из лекции Полностью – на сайте

More Related