Мұнай өндіруді жылумен арттырудың балама әдістері: шолу

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Өндірілуі қиын қорлары бар кен орындарынан мұнай өндіру әрқашан мұнай-газ саласы үшін қиындық болып қала береді, негізінен бір ерекше факторға байланысты – мұнайдың жоғары тұтқырлығы, бұл кеуекті ортада мұнайдың төмен қозғалғыштығын білдіреді. Уақыт өте келе мұнай өндіруді арттырудың дәстүрлі әдістері оңай қол жетімді мұнай қорларының азаюына және кен орындарын игерудің геологиялық жағдайларының күрделенуіне байланысты тиімсіз болып келеді. Осыған байланысты мұнай өндіруді арттырудың инновациялық әдістерін қолдану қажеттілігі өзекті бола түсуде. Соңғы онжылдықтарда осы саладағы зерттеулер айтарлықтай прогреске қол жеткізді, мұнайдың тұтқырлығын төмендетудің әртүрлі әдістері енгізілді. Бұл саладағы ең тиімді және белсенді дамып келе жатқан тәсілдердің бірі - мұнай өндіруді арттырудың термиялық әдістері. Олар мұнайдың тұтқырлығын төмендету және осылайша ұтқырлықты арттыру мақсатында жылу энергиясын қабатқа айдауға негізделген, бұл өз кезегінде мұнайды тау жыныстарынан жер бетіне шығаруды айтарлықтай жеңілдетеді.

Ауыр мұнай өндіруде мұнай өндіруді арттырудың әртүрлі әдістерін қолдануда қол жеткізілген белгілі бір жетістіктерге қарамастан, балама әдістерді іздеу мәселесі өзекті болып қала береді.

Бұл мақалада мұнайды электромагниттік жылытудың әсер ету принципі, радиотолқындар мен микротолқынды жиіліктердің қабатқа және мұнай қасиеттеріне әсері мен тиімділігі, ультрадыбыстық әсер ету, балама әдістердің артықшылықтары мен кемшіліктері, оларды дәстүрлі әдістермен салыстыру, мұнай өндіруді арттырудың балама әдістері қолданылған кен орындарының өнімділігін талдау кіретін мұнай өндіруді арттырудың балама әдістеріне шолу жасалады.

Толық мәтін

##article.viewOnOriginalSite##

Авторлар туралы

Л. К. Қайыргелдина

Қазақстан-Британ Техникалық Университеті

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: k.leya424@gmail.com
ORCID iD: 0009-0003-9189-0124
Қазақстан, Алматы қаласы

Б. Сарсенбекұлы

Қазақстан-Британ Техникалық Университеті

Email: b.sarsenbekuly@kbtu.kz
ORCID iD: 0000-0002-8145-0542

PhD

Қазақстан, Алматы қаласы

Әдебиет тізімі

  1. Janzen R, Davis M, Kumar A. An assessment of opportunities for cogenerating electricity to reduce greenhouse gas emissions in the oil sands. Energy Conversion and Management. 2020;211. doi: 10.1016/j.enconman.2020.112755.
  2. Rezk MY, Allam NK. Impact of nanotechnology on enhanced oil recovery: a mini-review. Industrial & engineering chemistry research. 2019;58(36):16287–16295. doi: 10.1021/acs.iecr.9b03693.
  3. Dong X, Liu H, Chen Z, et al. Enhanced oil recovery techniques for heavy oil and oilsands reservoirs after steam injection. Applied energy. 2019;239:1190–1211. doi: 10.1016/j.apenergy.2019.01.244.
  4. Rehman MM, Meribout M. Conventional versus electrical enhanced oil recovery: a review. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology. 2012;2(4):169–179. doi: 10.1007/s13202-012-0035-9.
  5. Akhmetov RT, Mukhametshin VV, Kuleshova LS. Simulation of the absolute permeability based on the capillary pressure curves using the dumbbell model. Journal of Physics: Conference Series. 2019;1333(3): 1–8. doi: 10.1088/1742–6596/1333/3/032001.
  6. Bikbulatova GI, Galeev AS, Boltneva YA, et al. Optimization of pumping fixed volume of liquid on two directions. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering. 2019;330(1):134–144. doi: 10.18799/24131830/2019/1/57.
  7. Galiullina IF, Kadyrov RR. Technical and economic background for siting production of well-killing liquid at oil fields. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018;194(8). doi: 10.1088/1755-1315/194/8/082013.
  8. Filimonov OV, Galiullina IF. Area of reservoir heating during steam cyclic treatment of oil wells. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018;194(8). doi: 10.1088/1755-1315/194/8/082010.
  9. Abernethy E. Production increase of heavy oils by electromagnetic heating. Journal of Canadian Petroleum Technology. 1976;15(03). doi: 10.2118/76-03-12.
  10. Kasevich RS, Price SL, Albertson A. Numerical modelling of radio frequency heating process for enhanced oil production. SPE Western Regional Meeting; 1997 June 25–27; Long Beach, California. Available from: https://onepetro.org/SPEWRM/proceedings-abstract/97WRM/All-97WRM/SPE-38311-MS/188693?redirectedFrom=PDF.
  11. Islam MR, Wadadar SS, Bansal A. Enhanced oil recovery of Ugnu tar sands of Alaska using electromagnetic heating with horizontal wells. International Arctic Technology Conference; 1991 May 29–31; Anchorage, Alaska. Available from: https://onepetro.org/speiatc/proceedings-abstract/91IATC/All-91IATC/SPE-22177-MS/52767.
  12. Ferri RP, Uthe MT. Hydrocarbon Remediation Using Microwaves // SPE/EPA/DOE Exploration and Production Environmental Conference; 2001 Feb 26–28; San Antonio, Texas. Available from: https://onepetro.org/SPEHSSE/proceedings-abstract/01EPEC/All-01EPEC/SPE-66519-MS/134691.
  13. Sahni A, Kumar M, Knapp RB. Electromagnetic Heating Methods for Heavy Oil Reservoirs. 2000 Society of Petroleum Engineers SPE/AAPG Western Regional Meeting; 2000 June 19–23; Long Beach, California. Available from: https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc719772/m2/1/high_res_d/790586.pdf.
  14. Fanchi JR. Feasibility of reservoir heating by electromagnetic irradiation. SPE Annual Technical Conference and Exhibition; 1990 Sept 23–26; New Orleans, Louisiana. Available from: https://onepetro.org/SPEATCE/proceedings-abstract/90SPE/All-90SPE/SPE-20483-MS/67836.
  15. Das S. Electro-magnetic heating in viscous oil reservoir. International Thermal Operations and Heavy Oil Symposium; 2008 Oct 20–23; Calgary, Alberta, Canada. Available from: https://onepetro.org/SPEITOHOS/proceedings-abstract/08ITOHOS/All-08ITOHOS/SPE-117693-MS/145905?redirectedFrom=PDF.
  16. Carrizales MA, Lake LW, Johns RT. Production improvement of heavy oil recovery by using electromagnetic heating. SPE Annual Technical Conference and Exhibition held; 2008 Sept 21–24; Denver, Colorado. Available from: f https://onepetro.org/SPEATCE/proceedings-abstract/08ATCE/All-08ATCE/SPE-115723-MS/144877.
  17. Ovalles C, Fonseca A, Lara A, et al. Opportunities of downhole dielectric heating in venezuela: Three case studies involving medium, heavy and extra-heavy crude oil reservoirs. SPE International Thermal Operations and Heavy Oil Symposium and International Horizontal Well Technology Conference; 2002 Nov 4–7, 2002; Calgary, Alberta, Canada. Available from: https://onepetro.org/SPEITOHOS/proceedings-abstract/02ITOHOS/All-02ITOHOS/SPE-78980-MS/136634.
  18. Sarathi PS, Olsen DK. Practical aspects of steam injection processes: a handbook for independent operators. Bartlesville: National Inst. for Petroleum and Energy Research; 1992. 425 p.
  19. Hascakir B. Introduction to thermal Enhanced Oil Recovery (EOR) special issue. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2017;154:438–441. doi: 10.1016/j.petrol.2017.05.026.
  20. Butler RM, Stephens DJ. The Gravity Drainage on Steam Heated Heavy Oil to Parallel Horizontal Wells. Journal of Canadian Petroleum Technology. 1981;20(02):90–96. doi: 10.2118/81-02-07.
  21. Hernandez OE, Farouq Ali SM. Oil Recovery From Athabasca Tar Sand By Miscible – Thermal Methods // Annual Technical Meeting; 1972 May 15–18; Calgary, Alberta. Available from: https://onepetro.org/PETSOCATM/proceedings-abstract/72ATM/All-72ATM/PETSOC-7249/5371.
  22. Farouq Ali SF, Abad B. Bitumen recovery from oil sands, using solvents in conjunction with steam. Journal of Canadian Petroleum Technology. 1976;15(03). doi: 10.2118/76-03-11.
  23. Hascakir B. How to select the right solvent for solvent-aided steam injection processes. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2016;146:746–751. doi: 10.1016/j.petrol.2016.07.038.
  24. Turta AT, Chattopadhyay SK, Bhattacharya RN, et al. Current status of the commercial in situ combustion projects and new approaches to apply ISC. J Can Pet Technol. 2007;46(11). doi: 10.2118/07-11-GE.
  25. Burger JG. Chemical aspects of in-situ combustion-heat of combustion and kinetics. Society of Petroleum Engineers Journal. 1972;12(05):410–422. doi: 10.2118/3599-PA.
  26. Vishnumolakala N, Zhang J, Ismail NB. A Comprehensive Review of Enhanced Oil Recovery Projects in Canada and Recommendations for Planning Successful Future EOR projects // SPE Canada Heavy Oil Conference; 2020 Sept, 28 – Oct 2. Available from: https://onepetro.org/SPECHOC/proceedings-abstract/20CHOC/4-20CHOC/D041S009R001/448335.
  27. Hascakir B, Babadagli T, Akin S. Field-scale analysis of heavy-oil recovery by electrical heating. SPE Reservoir Evaluation & Engineering. 2010;13(01):131–142. doi: 10.2118/117669-PA.
  28. Hascakir B., Babadagli T., Akin S. Experimental and numerical modeling of heavy-oil recovery by electrical heating. Energy & Fuels. 2008;22:3976–3985. doi: 10.2118/117669-MS.
  29. Patent USA №4219 361/ 26.08.80. Sutton WH, Johnson WE. Method of improving the susceptibility of a material to microwave energy heating.
  30. Liu C, Sheen D. Analysis and control of the thermal runaway of ceramic slab under microwave heating. Science in China Series E: Technological Sciences. 2008;51:2233–2241. doi: 10.1007/s11431-008-0221-7.
  31. Wu X. Experimental and theoretical Study of Microwave Heating of thermal Runaway Materials [dissertation]. Blacksburg, Virginia: Polytechnic institute and state university; 2002.
  32. Leiser KS, Di Fiore RR, Cozzi AD, Clark DE. Microwave Heating Rates of Silicon Carbide/Alumina Cement Susceptors. Proceedings of the 21st Annual Conference on Composites, Advanced Ceramics, Materials, and Structures – B: Ceramic Engineering and Science Proceedings. 2008;18(4):551–556. doi: 10.1002/9780470294444.ch65.
  33. Peraser V, Patil SL, Khataniar S, et al. Evaluation of Electromagnetic Heating for Heavy Oil Recovery from Alaskan Reservoirs. SPE Western Regional Meeting; 2012 March 21–23; Bakersfield, California. Available from: https://onepetro.org/SPEWRM/proceedings-abstract/12WRM/All-12WRM/SPE-154123-MS/157976.
  34. Gibbs JW. Termodinamicheskiye raboty. М–L: Gostechizdat; 1950. 492 p. (In Russ).
  35. Abdullin AA, et al. editors. Mestorozhdeniya nefti I gaza. Almaty: Ministry of Natural Resources and Environmental Protection; 1999. 323 p.
  36. Hasanvand MZ, Golparvar A. A critical review of improved oil recovery by electromagnetic heating. Petroleum Science and Technology. 2014;32(6):631–637. doi: 10.1080/10916466.2011.592896.
  37. Wang Z, Xu Y, Gu Y. Lithium niobate ultrasonic transducer design for Enhanced Oil Recovery. Ultrasonics Sonochemistry. 2015;27:171–177. doi:org/10.1016/j.ultsonch.2015.05.017.
  38. Hamidi H, Mohammandian E, Junin R, et al. A technique for evaluating the oil/heavy-oil viscosity changes under ultrasound in a simulated porous medium. Ultrasonics. 2014;54(2):655–662. doi:org/10.1016/j.ultras.2013.09.006.
  39. Palaev AG, Shammazov IA, Dzhemilev ER. Research of the impact of ultrasonic and thermal effects on oil to reduce its viscosity. Journal of Physics: Conference Series. 2020;1679(5). doi: 10.1088/1742-6596/1679/5/052073.
  40. Ershov MA, Mullakayev MS, Baranov DA. Snizheniye vyazkosti nefti s primeneniyem ul'trazvukovoy obrabotki i khimicheskikh reagentov. Equipment and technologies for oil and gas complex. 2011;4:22–26. (In Russ).
  41. Mullakayev MS, Saltykov YA, Saltykov AA, Mullakayev RM. Ul'trazvukovye tekhnologii vosstanovleniya produktivnosti nizkodebitnykh skvazhin. Neftegaz.RU. 2020. Vol. 2.
  42. Agi A, Junin R, Chong AS. Intermittent ultrasonic wave to improve oil recovery. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2018;166:577–591. doi: 10.1016/j.petrol.2018.03.097.
  43. Sivakumar P, Krishna S, Hari S, Vij RK. Electromagnetic heating, an eco-friendly method to enhance heavy oil production: a review of recent advancements. Environmental Technology & Innovation. 2020;20. doi: 10.1016/j.eti.2020.101100.
  44. Singh R, Bahga SS, Gupta A. Electric field induced droplet deformation and breakup in confined shear flows. Physical Review Fluids. 2019;4(3). doi: 10.1103/PhysRevFluids.4.033701.
  45. Sahni A, Kumar M, Knapp RB. Electromagnetic heating methods for heavy oil reservoirs. SPE/AAPG Western Regional Meeting; 2000 June 19–22; Long Beach, California. Available from: https://onepetro.org/SPEWRM/proceedings-abstract/00WRM/All-00WRM/SPE-62550-MS/131783.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Figure 1. Temperature (oF) profile after 1 year of EM heating

Жүктеу (150KB)
Метадеректер
3. Figure 2. Viscosity (Pa*s, 1Pa*s = 1000 cp) Profile After 1 Year of EM Heating

Жүктеу (182KB)
Метадеректер
4. Figure 3. Oil Production Rate After 1 Year

Жүктеу (10KB)
Метадеректер
5. Figure 4. Results of the experiment

Жүктеу (10KB)
Метадеректер

© Қайыргелдина Л.К., Сарсенбекұлы Б., 2024

Creative Commons License
Бұл мақала лицензия бойынша қол жетімді Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».