Студентка ТПУ разработала установку для магнитной обработки нефти
Студентка магистратуры Томского политехнического университета Яна Чайкина разработала магнитную установку для повышения эффективности процесса разделения стойких и аномально стойких водонефтяных эмульсий. Уже создан опытно-промышленный образец.
Установка способствует сокращению эксплуатационных расходов при добыче нефти на промысле. Эксперименты показали, что установка позволяет разделять эмульсии эффективнее на 43 % по качеству и времени разделения.
С этой работой Яна Чайкина стала финалисткой VII Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ. Финал конкурса пройдет на Всероссийском молодежном научном форуме «Наука будущего – наука молодых» в Новосибирске в конце августа.
Количество трудноизвлекаемых запасов нефти составляет больше половины от всех российских запасов. Один из самых распространенных способов повышения нефтеотдачи и поддержания пластового давления — это заводнение пласта, то есть закачка воды в пласт. В результате и образуются трудноразделимые водонефтяные эмульсии. Они осложняют процесс добычи, сбора и дальнейшей транспортировки нефти. Повышается температура застывания нефти, увеличивается ее вязкость, и интенсивнее происходит коррозия оборудования. Поэтому есть необходимость в создании технологии, ускоряющей процесс разделения эмульсий.
Установка Яны Чайкиной работает так: под действием магнитного поля происходит поляризация капель воды. Маленькие капли воды притягиваются друг к другу и сливаются в более крупные капли — агломераты. Под действием сил тяжести они оседают вниз, происходит процесс отстаивания. Таким образом вода отделяется от нефти.
Эффективность процесса разделения водонефтяной эмульсии изучали на лабораторной магнитной установке (минимальном жизнеспособном продукте). Она состоит из высокоэнергетических постоянных магнитов, включающих в себя редкоземельные металлы. Сравнивали ее с вариантом, где водонефтяная эмульсия разделялась методом гравитационного отстаивания. Показатели разработки студентки оказались лучше на 43 % и по времени, и по качеству разделения.
К реализации работы были привлечены индустриальные партнеры. Один из них по чертежам изготовил опытно-промышленную магнитную установку. Второй сейчас подготавливает ее для опытно-промышленного испытания на Северо-Комсомольском месторождении.
Установку предполагается использовать как дополнение к другому оборудованию, чтобы улучшать производительность промысла. Она способствует уменьшению расхода деэмульгаторов и ускоряет процесс разделения эмульсий. Технология также является экологически безопасной, дешевле по сравнению с применяемыми методами разделения и не требует подвода электроэнергии.
Яна Чайкина учится в магистратуре Инженерной школы природных ресурсов ТПУ на направлении «Химическая технология». Магнитной обработкой нефти она начала заниматься на четвертом курсе бакалавриата, этой теме посвящена ее выпускная квалификационная работа под руководством доцента отделения химической инженерии Евгении Бешагиной.