Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка экологически чистой технологии производства тепловой энергии и создание опытного образца теплового генератора, работающего за счет энергии сжатого газа в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов

Номер контракта: 14.574.21.0129

Руководитель: Мохов Михаил Альбертович

Должность: Заместитель заведующего кафедрой «Разработки и эксплуатации нефтяных месторождений»

Организация: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М.Губкина"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М.Губкина"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
генерация энергии, добыча нефти, добыча газа, сжатый газ, тепловая энергия, тепловой генератор, энергетическая эффективность, экологическая безопасность, нефтяное оборудование, газовое оборудование, эксплуатационные расходы, природно-климатические условия, морское месторождение, нефтяная платформа

Цель проекта:
1) Реализуемый проект направлен на решение проблемы, связанной с высокой энергоемкостью технологических процессов в системах добычи и сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов. 2) Цели реализуемого проекта: - разработка комплекса научно-технических решений производства тепловой энергии, полученной за счет энергии сжатого газа в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов; - разработка экспериментального образца генератора тепловой энергии, работающего за счет энергии сжатого газа в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов. 3) Результаты проекта позволят уменьшить энергоемкость технологических процессов на месторождениях углеводородов. Роль проекта может быть усилена при расширенном использовании результатов проекта: в газовой промышленности в га-зораспределительных системах; при переработке газа и нефти.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Отчет о патентных исследованиях, оформленный в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.
2. Комплекс научно-технических решений производства тепловой энергии, полученной за счет энергии сжатого газа в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов, в том числе:
3. Математическая модель преобразования энергии сжатого газа в гидравлическую для циркуляции жидкости в замкнутом пространстве.
4. Алгоритм расчета технических параметров преобразования энергии сжатого газа в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов.
5. Результаты компьютерного моделирования рабочих процессов преобразования энергии сжатого газа в тепловую энергию в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов.
6. Результаты реализации технических решений в ЭО ГТЭ, работающего за счет энергии сжатого газа в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов.
7. Технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера - организации реального сектора экономики.
8. Проект технического задания на проведение ОКР по теме: «Разработка экологически чистого теплового генератора, работающего за счет энергии сжатого газа в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов».

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Разрабатываемые новые принципы преобразования энергии с получением тепловой энергии позволят создавать эффективное компактное оборудование. Планируемый высокий научно-технический уровень выполняемой разработки подкреплен в ходе патентования новых технических решений. Компактные эффективные тепловые генераторы востребованы как в России, так и в зарубежных странах.
Известно, что по удельным энергетическим затратам отечественное производство уступает зарубежным технологиям, и использование результатов проекта открывает путь к массовому применению энергосберегающих технологий в системах добычи нефти и газа, что достигается за счет радикального снижения цены разработанного оборудования. Есть перспектива для снижения энергетических затрат на 20-30 процентов при использовании результатов исследований.
В основу прикладных научных исследований заложены методы экспериментальных исследований, методы аналитических исследований с применением математических моделей и расчетных программ. При решении вопросов метрологического обеспечения ПНИ запланировано использование исследовательского стенда, оснащенного системой измерительных приборов. Система измерительных приборов предназначена для определения значений рабочих параметров экспериментального образца генератора тепловой энергии во время работы на исследовательском стенде.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разрабатываемый комплекс научно-технические решений экологически чистой тепловой энергии, полученной за счет энергии сжатого газа, предназначен для создания новых тепловых энергетических установок на месторождениях углеводородов.
Основная область применения результатов ПНИ связана с разработкой месторождений углеводородов в природоохранных регионах, где использование новой технологии и тепловых генераторов позволит создать эффективную и экологически чистую систему добычи, сбора и подготовки углеводородного сырья. Также результаты ПНИ позволят снизить расходы на капитальное строительство и на эксплуатацию генерирующих производств.
Внедрение в эксплуатацию новых технологий и техники для энергоэффективного производства тепловой энергии приведет к повышению вязкости добываемой продукции и снижению гидравлических потерь при транспортировке.

Текущие результаты проекта:
1. Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ, в том числе, обзор научных информационных источников: статьи в ведущих зарубежных и (или) российских научных журналах, монографии и (или) патенты – не менее 15 научно-информационных источников за период 2009– 2014 гг.
2. Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.
3. Выполнены выбор и обоснование направления исследований производства тепловой энергии, полученной за счет энергии сжатого газа в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов.
4. Проведены теоретические исследования рабочих процессов производства тепловой энергии за счет энергии сжатого газа в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов.
5. Разработан комплекс научно-технических решений производства тепловой энергии, полученной за счет энергии сжатого газа в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов, в том числе: разработана математическая модель преобразования энергии сжатого газа в гидравлическую энергию для циркуляции жидкости в замкнутом пространстве; разработан алгоритм расчета технических параметров преобразования энергии сжатого газа в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов.
6. проведено компьютерное моделирование рабочих процессов преобразования энергии сжатого газа в тепловую энергию в системе сбора скважинной продукции на месторождениях углеводородов.
7. разработана Программа и методики экспериментальных исследований ЭО ГТЭ.
8. Разработана техническая документация, отражающая экспериментальную реализацию разработанных технических решений, в соответствии с п. 6.1.3 ТЗ.

В 2015 году поданы три заявки для патентования: "Магнитная муфта", "Устройство для нагрева теплоносителя", "Ротор лопаточных машин", а также опубликована одна статья в журнале Indian Journal of Science and Technology, вторая статья отдана в печать и ее публикация планируется в декабре.