روسیه راهی برای استخراج نفت در قطب شمال پیدا کرده است.

به گزارش مجله خبری نگار،در حالی که میادین سنتی سیبری غربی به تدریج تخلیه می‌شوند، توجه صنعت به طور فزاینده‌ای به سیبری شرقی و قطب شمال معطوف می‌شود. در آنجا، کارگران نفت با نفت غلیظ و بسیار چسبناکی مواجه می‌شوند که بدون گرمایش شدید سازند قابل استخراج نیست. با این حال، در مناطق پرمافراست، این عملیات به یک عملیات پرخطر تبدیل می‌شود: گرمایی که باید نفت را "ذوب" کند، صرف ذوب شدن خاک می‌شود. دانشمندان دانشگاه پلی‌تکنیک پرم یک دوقلوی مجازی کاملاً کاربردی از یک چاه نفت ایجاد کرده‌اند - یک مدل انتقال حرارت و جرم سه‌بعدی که به طور دقیق پیش‌بینی می‌کند که چگونه گرمای بخار در تمام لایه‌های چاه و سنگ‌های اطراف پخش می‌شود. سرویس مطبوعاتی دانشگاه این موضوع را به Gazeta گزارش داد.

دوقلوی دیجیتال کل مسیر جریان گرما را محاسبه می‌کند - از لحظه تزریق بخار به محفظه حرارتی تا تعامل آن با خاک منجمد. این مدل تغییرات در خواص مواد در حین گرمایش، ویژگی‌های طراحی، شرایط خاک، دینامیک اتلاف گرما و حتی نقص‌های موضعی لوله را در نظر می‌گیرد. اساساً، به فرد اجازه می‌دهد تا درون یک چاه در حال کار را مشاهده کند و ببیند که گرما چگونه در زمان واقعی رفتار می‌کند.

اثربخشی سیستم جدید با استفاده از داده‌های میدان اوسینسکویه در کومی، منطقه‌ای که تمام چالش‌های تولید نفت شمال در آن گرد هم آمده‌اند، آزمایش شد: خاک یخ‌زده، نفت بسیار چسبناک و مشکل جدی رسوبات پارافین. این عامل اغلب عملکرد چاه را غیرقابل پیش‌بینی می‌کند: با کاهش دما، پارافین‌ها متبلور می‌شوند، سطح جریان لوله‌ها را محدود می‌کنند و خطر انسداد کامل را ایجاد می‌کنند.

آزمایش‌ها نشان داد که این مدل در حالت‌های بیکاری دقت تقریباً کاملی با انحراف کمتر از ۰.۱ ٪ ارائه می‌دهد. در شرایط عملیاتی، نتایج نیز چشمگیر بودند - دقت تا ۹۵ ٪، حتی در دما‌های بسیار بالا تا ۲۷۳ درجه سانتیگراد.

سیستم حاصل، امکان تعیین پیشاپیش عایق حرارتی مورد نیاز برای یک چاه خاص، نرخ جریان بخار مورد نیاز و دمای ایمن و همچنین دمایی که باعث ذوب شدن لایه منجمد دائمی می‌شود را فراهم می‌کند. این امر تولید نفت با ویسکوزیته بالا را قابل پیش‌بینی‌تر می‌کند، هزینه‌های انرژی را کاهش می‌دهد و خطر تصادفات را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.

توسعه به ویژه در شرایطی که ذخایر موجود رو به کاهش است، اهمیت دارد: طبق اعلام وزارت منابع طبیعی، با نرخ فعلی تولید، منابع قابل استفاده تجاری تنها ۲۶ سال دوام خواهند داشت. علاوه بر این، بخش عمده‌ای از ذخایر کشف نشده در قطب شمال واقع شده‌اند - در شرایطی که یک خطای مهندسی می‌تواند میلیارد‌ها دلار هزینه داشته باشد و منجر به آسیب‌های جدی زیست‌محیطی شود.