Plus de 40 pour cent des réserves de pétrole en Russie sont difficiles à récupérer. Des scientifiques de l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI ont proposé une méthode efficace pour augmenter la production de ces champs sans nuire à l'environnement. Le chauffage d'un tube de tubage par un courant électrique à haute fréquence conduit à la fusion des dépôts de paraffine-résine accumulés.
D'habitude, l'extraction d'hydrocarbures difficiles nécessite l'utilisation de réactifs chimiques, vapeur chauffée, ondes acoustiques, et d'autres méthodes. Les spécialistes du MEPhI ont proposé une solution non standard. Une bobine en spirale de fil de cuivre est placée dans un tube de tubage à l'intérieur du puits. Un courant haute fréquence traverse la bobine, et le champ magnétique alternatif excite un fort courant dans le tuyau, qui chauffe sa petite section à une température de 120-150 degrés Celsius. Ensuite, les dépôts sur les parois internes tombent. Les pompes l'évacuent avec l'huile. Ensuite, la bobine se déplace de 15 cm plus haut ou plus bas, chauffe une autre zone, etc.
« La capacité de production des puits à haute viscosité de pétrole peut être augmentée sans l'utilisation de méthodes coûteuses et dangereuses pour l'environnement, ", explique le co-auteur Alexey Ponomarenko.
Selon Ponomarenko, les méthodes existantes sont liées à des coûts énergétiques énormes. Une technique consiste à utiliser un réactif spécial pour induire une réaction chimique avec dégagement d'une grande quantité de chaleur. Ici, la consommation d'énergie est moindre, mais les conséquences environnementales sont plus graves. Une autre option consiste à nettoyer les éraflures de la surface intérieure du tuyau à l'aide de grattoirs télécommandés ; elle est associée à des coûts de main-d'œuvre élevés. Cette méthode laisse des dépôts à l'intérieur des trous de perforation lorsque l'huile du réservoir est « pressée » dans le tube de tubage à travers eux. Ces composants d'huile lourde durcie compliquent la production.
« L'avantage de notre méthode est que le traitement thermique d'une canalisation se fait sans interrompre le travail d'un puits. L'élimination rapide des sédiments empêche leur accumulation et par conséquent réduit la bande passante des perforations, ", a déclaré Alexeï Ponomarenko.
Selon le scientifique, l'utilisation de la technologie permettra à l'industrie pétrolière nationale d'économiser des millions. « Si le puits de pétrole est bouché, son fonctionnement est souvent suspendu, " dit Ponomarenko.
Des essais d'un modèle de générateur haute fréquence avec un chauffage par induction ont eu lieu dans le laboratoire du MEPhI. Aujourd'hui, les scientifiques développent un corps à haute résistance pour lui et optimisent le circuit du générateur. La pression hydrostatique dans le tubage du puits à une profondeur de deux km peut atteindre 200 atmosphères. Par conséquent, une coque d'un appareil d'immersion devrait être comparable à la coque d'un sous-marin en termes de résistance.
Natalia Skibitskaya de l'Institut des problèmes pétroliers et gaziers de la RAS estime que la technologie développée au MEPhI est plus efficace que l'utilisation de grattoirs.
« Lors de l'extraction du pétrole lourd, les paraffines d'asphalte-résine qui obstruent les trous de perforation et les tuyaux réduisent le débit du puits. De temps en temps, il est nécessaire d'arrêter la production et de nettoyer l'alésage avec un grattoir ou un solvant. La méthode proposée est, bien sûr, pas une révolution, mais une innovation, " a déclaré Natalia Skibitskaya.
Le professeur agrégé Alexey Dengaev craint que l'installation de nouveaux équipements à l'intérieur d'un puits n'augmente le taux d'accidents. Il n'est pas clair comment l'alimentation supplémentaire affectera l'instrumentation existante, croit l'expert.