Выкачать больше: В России предложили доработать технологию нефтедобычи
Высокие цены на черное золото и перспектива энергетического кризиса заставляют ученых искать все новые технологии извлечения полезных ископаемых из недр.
Применяющиеся технологии добычи нефти используют закачку в месторождения жидкостей и газов, которые выталкивают черное золото на поверхность. Использование пресной воды относительно недорого, однако не позволяет «достать» из месторождения всю имеющуюся в нем нефть, КПД технологии достигает 30-45%.
Повысить производительность можно, применяя закачку в месторождения хорошо очищенных газов, азота или метана. Однако вещества нужной степени очистки достаточно дороги, так как для их получения в промышленности используются особые селективные трубчатые мембраны. Эти материалы состоят из множества тончайших трубок, «сортирующих» молекулы вещества по размеру, как сито. Те установки, что уже есть на рынке, по мнению специалистов, работают недостаточно хорошо, не все их параметры строго рассчитаны и спроектированы оптимально.
Специалисты из ТюмГУ в своей работе «Определение параметров установки с селективными мембранами» предложили новый способ расчета параметров селективной мембраны, которая позволит увеличить концентрацию чистого газа до 90%, что сделает его более дешевым и доступным для использования на любых нефтяных месторождениях.
«Разработанная математическая модель впервые основана на наиболее подробном подходе, при котором рассматривается процесс и внутри, и снаружи мембраны. Для описания процессов снаружи мембраны используется система уравнений для потоков компонент, а внутри мембраны — законы сохранения массы и импульса», - говорится в аннотации к исследованию.
«Наши данные позволяют проектировать более эффективные мембранные установки для получения газов как для улучшения нефтеотдачи, так и для совершенствования процессов в других отраслях химической промышленности. При использовании нашего метода концентрация газа на выходе будет свыше 90%, что на 10-20% больше, чем в существующих сегодня подходах. Кроме того, полученные так газы будут существенно дешевле», - уверен один из авторов исследования, инженер кафедры моделирования физических процессов и систем ТюмГУ Александр Гильманов.
Как отмечают специалисты, кризис экономики, связанный с новой волной COVID-19, может спровоцировать новый рост цен на нефть. Российские компании планируют увеличение поставок черного золота на рынок, и новые технологии тюменских ученых позволят эффективнее использовать месторождения, уже находящиеся в разработке.