Термодинамический анализ чередующейся циклической закачки пара и дымовых газов на примере тяжелых нефтей Колумбии

摘要

B статье на примере добычи тяжелых нефтей Колумбии приводится оценка термодинамических показателей эффективности оборудования для циклической чередующейся закачки водяного пара и дымовых газов с целью повышения нефтеотдачи месторождений и решения природоохранных задач. Рассматриваемое оборудование представлено двумя подсистемами: генерации водяного пара и сжатия дымовых газов. Параметры энергоносителей выбирались исходя из глубины залегания добывающих коллекторов и экспериментальных данных, предоставленных зарубежным партнером. Термодинамический анализ предусматривал оценку потерь эксергии как отдельно по подсистемам, так и в режиме их совместной работы для обеспечения циклической чередующейся закачки агентов. При этом рассматривались различные соотношения времени закачки водяного пара к дымовым газам, приведенные к пятидневному циклу. Установлено, что энергоэффективность совместной работы подсистем, определяемая минимальными суммарными потерями эксергии, приводит к диаметрально противоположным результатам, которые зависят от того, какой источник электроэнергии используется: централизованный или на основе местной генерации. Сделан вывод о необходимости дополнить термодинамический анализ экономической оценкой переменной части приведенных затрат на реализацию процесса циклической чередующейся закачки водяного пара и дымовых газов, которая показала, что оптимальным техническим решением является режим закачки с соотношением времени закачки пара и дымовых газов, равным 4,5:0,5, в пятидневном цикле при использовании электроэнергии из централизованных источников.