РАЗРАБОТКА ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ МЕРЗЛОЙ ПОРОДЫ

П. Л. Павлова, М. В. Колосов, П. М. Кондрашов, И. В. Зеньков

Аннотация


Мерзлые породы занимают более половины территории Российской Федерации, являющейся основной базой добычи углеводородов. По данным исследований на территории России ожидается повышение среднегодовой температуры на 1,3-2 °С к 2030 году, что повлечет за собой оттаивание мерзлой породы. По данным Росгидромета 21% аварий в Западной Сибири происходит из-за механического воздействия на мерзлую породу. При строительстве и эксплуатации скважина является источником теплоты, что приводит к оттаиванию мерзлой породы. В связи с этим решение проблемы протаивания мерзлых пород при строительстве и эксплуатации скважин является актуальной задачей.

Существующие технологии (термоизоляция, установка термостабилизаторов) не позволяют контролировать процесс протаивания и охлаждения мерзлых пород. Термоизоляция лишь оттягивает время протаивания мерзлой породы, а работа термостабилизаторов зависит от сезона, т.к. циркуляция хладагентов внутри трубы происходит только зимой. Поэтому весьма перспективным является разработка оборудования, предназначенного для контроля и регулирования, в определенных пределах, температуры мерзлой породы во время строительства и эксплуатации скважин вне зависимости от температурных и внешних условий. Таким оборудованием является устройство, работа которого основана на применении термоэлектрического эффекта Пельтье.

В данной статье приведены сведения о мерзлой породе, проанализированы конструкции термозащитного оборудования. На основании данных разработана конструкция, математическая модель работы опытного образца устройства для термостабилизации мерзлых пород при строительстве и эксплуатации скважин.

Ключевые слова


borehole;mnogoletnemerzly breeds;prototype and modeling;thermostabilization of a priustyevy zone;буровая скважина;многолетнемерзлые породы;опытный образец и моделирование;термостабилизация приустьевой зоны

Полный текст:

PDF

Литература


Аргунова К.К., Бондарев Э.А., Рожин И.И. Тепловое взаимодействие нефтедобывающих скважин с многолетнемерзлыми породами // Наука и образование. 2008. № 4. С. 78-83.

Быков И.Ю., Бобылёва Т.В. Термозащита конструкций скважин в мерзлых породах. Ухта: УГТУ, 2007. 131 с.

Грязнов Г.С. Конструкции газовых скважин в районах многолетнемерзлых пород. М.: Недра, 1978. 136 с.

Долгих Г.М. Технологии строительства объектов нефтегазовой отрасли с сложных условиях // Газовая промышленность. 2013. № 3/687. С.86-87.

Ершов Э.Д. Общая геокриология. М.: МГУ, 2002. 682 с.

Исаченко, В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергия, 1975. 488 с.

Каламкаров Л.В. Нефтегазоносные провинции и области России и сопредельных стран. М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. 560 с.

Медведский Р.И. Строительство и эксплуатация скважин на нефть и газ в вечномерзлых породах. М.: Недра, 1987. 230 с.: ил.

Парожидкостные термостабилизаторы грунта различных типов и назначения, их конструктивные и теплотехнические особенности/ Баясан Р.М. [и др.] // Трубопроводный транспорт. 2012. № 4 (32). С. 14-19.

Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова URL: http://voeikovmgo.ru/ru/izmenenie-klimata-v-rossii-v-xxi-veke?id=613 (Дата обращения: 20.11.2014)

ЗАО «Сибпромкомплект» URL: http://www.zaospk.ru (дата обращения: 20.10.2014).

ООО НПО «Фундаментстройаркос» URL: http://www.npo-fsa.ru/o-kompanii-0 (дата обращения: 20.10.14)

АОЗТ «Интер Хит Пайп» URL: http://iheatpipe.ru/production.html (дата обращения: 20.10.14)

Павлова П.Л. Кондрашов П.М. Устройство для теплоизоляции скважины в многолетнемерзлых породах //Глобализация науки: проблемы и перспективы: сб. статей. Уфа: РИЦ БашГУ, 2014. С.105-106.

Павлова П.Л., Бирих Р.А., Колосов В.В. Термостабилизатор на основе эффекта Пельтье // Сб. материалов VIII Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 155-летию со дня рождения К.Э.Циолковского. [Электронный ресурс], Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2012. URL: http://conf.sfu-kras.ru/sites/mn2012/thesis/s006/s006-026.pdf (дата обращения: 20.10.14).

Павлова П.Л., Бирих Р.А., Колосов В.В. Устройство для теплоизоляции скважины в районах с многолетнемерзлой породой // Сб. тр. VI евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата / под редакцией М.П. Лебедева. ИФТПС СО РАН. Якутск. 2013. 45 с.

Устройство для теплоизоляции скважины в многолетнемерзлых породах: пат. № 2500880 Рос. Федерация, МПК E21B36/00. / Колосов В.В. [и др.]: заявитель и патентообладатель ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет». № 2012125732; заявл. 19.06.12; опубл. 10.12.13. 5 с.

Оценочный вклад об изменении климата и их последствия на территории Российской Федерации. Об изменении климата/ М.: Росгидромет, 2008. Т. I. 230 с.

Pavlova P.L., Kondrashov P.M. Simulator of thermally insulated conductor / Молодежь и наука: сб. материалов Х Юбилейной Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых Красноярского края, Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2014. С.243-246.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2014-6-679-698

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.