ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ЛИКВИДАЦИИ ГЛУБОКОВОДНЫХ УТЕЧЕК УГЛЕВОДОРОДОВ КОТОРЫЕ СОПРОВОЖДАЮТСЯ ОБРАЗОВАНИЕМ ГИДРАТОВ

С. Р. Кильдибаева, Г. Р. Кильдибаева, А. С. Чиглинцева

Аннотация


Работа посвящена особенностям ликвидации глубоководных утечек, возникающих при разработке нефтегазовых месторождений. Рассмотрены основные способы ликвидации утечек, проанализированы достоинства и недостатки различных подходов, особое внимание уделено одному из наиболее перспективных способов механического сбора углеводородов - куполу-сепаратору, который может быть установлен непосредственно над местом разлива. Установка купола-сепаратора способна не только устранить утечку углеводородов, но и продолжить разработку месторождения, откачивая накопленные углеводороды с помощью трубок. Особенностью работы является рассмотренный случай поступления углеводородов из поврежденной скважины или трубопровода под углом к горизонту. Ранее рассматривался только случай вертикального поступления углеводородов. Для случая течения углеводородов под углом к горизонту проанализированы теплофизические параметры струи и траектория струи. Для рассмотренного случая рассмотрена возможность установки купола-сепаратора. Рассмотрен процесс накопления углеводородов в куполе, получена зависимость температуры нефти от времени. Процесс распространения затопленной струи и накопления углеводородов рассмотрен с учетом возможного образования гидратов. Для процесса гидратообразования будет характерна следующая динамика изменения пузырька: сначала он будет полностью газовым, затем на его поверхности начнет образовываться гидратная оболочка (композитный пузырёк), затем пузырек полностью станет гидратным, что станет завершающим этапом. Для моделирования динамики распространения струи углеводородов рассмотрен интегральный Лагранжевый метод контрольного объёма (ИЛМКО), согласно которому струя рассматривается в виде последовательности элементарных объемов. ИЛМКО дополнен соотношениями, соответствующими процессу образования гидрата. При моделировании течения струи учитываются законы сохранения массы, импульса и энергии для компонент, входящих в контрольный объём.

Ключевые слова


газовые гидраты;нефть;разливы нефти;образование гидратов;ликвидация разлива;gas hydrates;oil;oil spills;hydrate formation;spill response;

Полный текст:

PDF

Литература


Гималтдинов И.К., Кильдибаева С.Р. К теории накопления углеводородов в куполе, применяемом для ликвидации техногенного разлива на дне океана // Инженерно-физический журнал. 2018. Т. 91. № 1. С. 260-265.

Кильдибаева С.Р., Гималтдинов И.К. Теоретическая модель накопления углеводородов в куполе с учётом гидратообразования, лимитирующегося теплообменом // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330. № 2. С. 167-174. DOI: 10.18799/24131830/2019/2/117.

Fleeger J.W., Riggio M.R., Mendelssohn I.A., Lin Q., Houc A., Deis D.R. Recovery of Saltmarsh Meiofauna Six Years after the Deepwater Horizon Oil Spill // Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 2018. Vol. 502. P. 182-190. DOI: 10.1016/j. jembe.2017.03.001.

Chen F., Yapa P.D. A Model for Simulating Deepwater Oil and Gas Blowouts - Part II: Comparison of Numerical Simulations with Deepspill Field Experiments // Journal of Hydraulic Research. 2003. Vol. 41. Issue 4. P. 353-365. DOI: 10.1080/00221680309499981.

Zheng L., Yapa P.D., Chen F. A Model for Simulating Deepwater Oil and Gas Blowouts - Part I: Theory and Model Formulation // Journal of Hydraulic Research. 2003. Vol. 41. Issue 4. P. 339-351. DOI: 10.1080/00221680309499980.

Гималтдинов И.К., Кильдибаева С.Р. Модель затопленной струи с учетом двух предельных схем гидратообразования // Теплофизика и аэромеханика. 2018. Т. 25. № 1. С. 79-88.

Кильдибаева С.Р., Гималтдинов И.К. Математическая модель затопленной струи с учетом влияния 3D течения окружающей воды // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование. 2019. Т. 12. № 1. С. 137-143. DOI: 10.14529/mmp190112.

Кильдибаева С.Р., Гималтдинов И.К. Эволюция нефтегазовой струи, истекающей через разрыв магистрального нефтепровода (газопровода), расположенного на дне водоема // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331. № 5. С. 193-200. DOI: 10.18799/24131830/2020/5/2651.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2020-6-22-27

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2020 С. Р. Кильдибаева, Г. Р. Кильдибаева, А. С. Чиглинцева

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2020