Электротехнические комплексы с забойными электротепловыми генераторами для термических методов добычи высоковязкой нефти

• Автор: Зырин, Вячеслав Олегович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1 Анализ современного состояния нефтедобывающей отрасли
1.1 Мировые запасы нефти
1.2 Добыча нефти в России
1.3 Распределение и характеристики месторождений высоковязкой нефти России
1.4 Тепловые методы повышения нефтеотдачи
1.5 Вытеснение нефти насыщенным водяным паром
1.6 Опыт разработки месторождений высоковязкой нефти
1.7 Парогенераторная техника
1.8 Применение электроэнергии при добыче ВВН
1.9 Электротермическая технология
Выводы по 1 главе
Глава 2 Перспективы использования электротехнических комплексов с забойными электротепловыми генераторами
2.1 Экономические перспективы применения забойных электротепловых генераторов
2.2 Экологические перспективы применения забойных электротепловых генераторов
2.3 Конструкции забойных электротепловых генераторов
2.4 Математическая модель забойного электротеплового генератора
Выводы по 2 главе
Глава 3 Имитационная модель забойного электротеплового генератора, алгоритм управления электротехническим комплексом
3.1 Структура программы расчета основных параметров электропарогенератора
3.2 Расчет интервала парообразования

3.3 Режимы работы электротеплового генератора
3.4 Алгоритм управления
Выводы по 3 главе
Глава 4 Экспериментальные исследования электротеплового генератора
Выводы по 4 главе
Глава 5 Исследование влияния электротехнических комплексов с забойными электротепловыми генераторами на качество электрической энергии
5.1 Электроснабжение электротермического участка
5.2 Управление мощностью, передаваемой забойному электротепловому генератору
5.3 Математическое моделирование режимов управления мощностью, передаваемой нагревательному элементу
5.4 Исследование влияния работы нагревательного элемента на качество
электроэнергии в распределительных сетях 35, 110 кВ
Выводы по 5 главе
Заключение
Список литературы
Приложение А

Введение
В условиях выработанности большей части начальных ресурсов нефти в России, увеличения доли трудноизвлекаемых запасов и, соответственно, падения уровня нефтеотдачи вовлечение в разработку месторождений высоковязкой нефти (ВВН) приобретает особую важность. Разведанные мировые запасы ВВН составляют более 810 млрд.т, из которых приблизительно 7-10 млрд.т. расположены в России. Для традиционных способов разработки месторождений ВВН среднее значение конечной нефтеотдачи составляет 6-15%, и без применения методов повышения нефтеотдачи их добыча является весьма неэффективной.
Энергетическая стратегия России до 2030 года устанавливает создание и освоение технологий и оборудования, обеспечивающих высокоэффективную разработку трудноизвлекаемых запасов нефти, и в первую очередь высоковязких нефтей, в качестве приоритетного направления. В настоящее время разработка месторождений ВВН ведется с использованием наземных парогенераторов, работающих на сжигании углеводородного топлива, и закачку пара по системе изолированных нагнетательных труб.
Недостатками современных технологий теплового воздействия на пласты высоковязкой нефти являются существенные капитальные затраты и металлоемкость на парогенерирующие установки, низкое качество нагнетаемого пара на забое скважины, сжигание части добытого углеводородного топлива части нефти при производстве пара.
Применение электротехнического комплекса с забойными электротепловыми генераторами (ЭТТ) позволит повысить эффективность добычи ВВН, коэффициент нефтеотдачи пласта, получить энерго- и ресурсосберегающие, экологически безопасные технологию добычи ВВН.
Разработка алгоритмов управления электротехническим комплексом позволит реализовать основные режимы теплового воздействия на призабойную

основными причинами - выработанностью запасов крупных активно осваиваемых месторождений и ухудшением структуры запасов, сопровождающимся увеличением доли трудноизвлекаемых запасов.
2. Мировые запасы нефти непрерывно увеличиваются, в большей степени из-
за вовлечения в разработку месторождений высоковязкой нефти.
3. Доказанные мировые запасы тяжелых ВВН составляют около 810 млрд. т
10 млрд.т. из которой находятся в России.
4. В основном нефтеносные бассейны ВВН расположены в Татарстане (1/3 от
общих запасов), Тюменской области (1/5) и Республики Коми (1/8).
5. Для традиционных способов разработки месторождений ВВН среднее
значение конечной нефтеотдачи составляет 7-15%, и без применения МУН их добыча является невозможной.
6. Месторождения ВВН отличаются большой глубиной залегания, что
затрудняет их добычу.
7. Наиболее применимым МУН для тяжелой нефти являются тепловые
методы, в частности метод паротеплового воздействия.
8. Тепловые МУН могут применяться в наиболее сложных физико-
геологических условиях и позволяют добывать нефть вязкостью 10 ООО мПа-с, увеличивая при этом конечную нефтеотдачу в несколько раз, что недоступно никаким другим методам.
9. Для традиционных технологий паротеплового воздействия характерен низкий КПД (0,6-0,7).
10. Современная технология паротеплового воздействия на пласты высоковязкой нефти предполагает сжигание углеводородного топлива в наземных парогенераторах для производства пара, закачку его по системе изолированных труб на забой скважины.
11 .По мере своего движения от парогенератора, через паропроводы, теплоизолированные трубы, пар конденсируется и степень сухости пара на забое близка к нулю.