30/04/2015 - Sie studieren, wie man Kontaktdampf zu überkritischen Drucken erzeugt, um Öl zu extrahieren

Menéame

Mit der Übernutzung von Kohlenwasserstoffen die Schwierigkeit, Ölvorkommen zu finden, wächst. Dies führt zu einem Einbruch in Tiefere Brunnen die eine geeignete Technologie für die Extraktion benötigen. Es gibt verschiedene Methoden zur Gewinnung von Rohöl; eines der am häufigsten verwendeten ist die Wärme, d. h. die Injektion von gasförmigem Wasser von außerhalb des unterirdischen Behälters, ist jedoch nur in Tiefen von weniger als 1000 Metern rentabel und muss vor Ort Dampf erzeugen.

In diesem Zusammenhang haben die Institute für Ingenieurwesen (II) der Autonomen Nationalen Universität Mexiko (UNAM) und Mexikanischen Öl (IMP) sowie die Zacatenco- und Azzipotzalco-Einheiten der Hochschule für Maschinenbau und Elektrotechnik (ESIME) des Nationalen Polytechnischen Instituts (IPN) halfen sie bei der Untersuchung, wie man diesen Prozess auf mehr als 2 000 Meter unter der Erde zu tun.

Überkritischer Dampfgenerator

Die Entwicklung des überkritischen Dampferzeugers stellt eine große Herausforderung für den hohen Druck der Flüssigkeiten, das Verbrennungskontrollsystem und die Begrenzungen der Abmessungen dar, vor allem. Dieses Instrument befindet sich aufgrund der Komplexität der physikalisch-chemischen Phänomene, die denen in der Luft- und Raumfahrtindustrie ähnlich sind, noch in der Forschung.

Ein überkritischer Dampferzeuger versucht, das Rohöl durch eine Mischung von Gasen mit Wasser zu erhitzen. Das System würde wie folgt funktionieren: Auf der Bodenebene werden Reagenzien sowie Flüssigkeit in den Reaktor injiziert. Der Prozess sollte über Überwachungs- und Sicherheitssysteme verfügen, da die Flüssigkeiten zu überkritischen oder transkritischen Drucken in die betreffende Kammer führen, in der eine Diffusionsflamme auftritt, die Energie für das Wasserkochen durch direkten Kontakt überträgt. Die Gasmischung wird als Energiequelle verwendet, um das Rohöl zu erwärmen und es an die Oberfläche zu strömen.

Im Reaktor werden komplexe physikalisch-chemische Phänomene auftreten: Es werden mehrphasige Ströme und überkritische Bedingungen herrschen (fluessige Eigenschaften haben, sich aber wie ein hochdiffusives Gas verhalten).

Bislang wurde die numerische Simulation der turbulenten Verbrennung bei atmosphärischem Druck durchgeführt, und die numerische Simulierung der Dampferzeugung durch direkten Kontakt wird durch die Injektion von Wassertropfen entwickelt.

Die vorläufigen Ergebnisse zeigen, dass die Geometrie des Reaktors so geändert werden muss, dass die Auswirkungen der Rekulation zwischen den Injektoren und den Wänden des Generators minimiert werden. Das Phänomen der Umwälzung könnte die Kühlfolie durch die Umwälzungsrichtung zerstören, die der Richtung des Flusses in der Film-Flow-Interphase, 30 Zentimeter von den Injektoren entgegensteht.

Daher wird eine Geometrie vorgeschlagen, die der von Strahlantriebsraketen ähnelt. Darüber hinaus zeigen numerische Vorhersagen, dass "die Arten vollständig auf etwa einen Meter des Reaktors reagieren." Daher wird eine Reaktorlänge von 1,5 Metern vorgeschlagen, um die Flamme gut zu entwickeln, um eine unkontrollierte Zündung innerhalb der Lagerstätte zu vermeiden.

Die nächste Phase sieht die Aufnahme eines Kühlfilms in das numerische Modell vor. Die numerischen Vorhersagen müssen experimentell validiert werden, um die Eignung des Modells zu überprüfen. Die Druckeffekte sind schrittweise zur Überprüfung der Ergebnisse zu berücksichtigen. Darüber hinaus wird eine experimentelle Analyse der Streuung der eingegrenzten Strahle mit einem vorläufigen (und perfektierbaren) physikalischen Modell für die Visualisierung und Versuche bei atmosphärischem Druck vorgestellt.

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Nationale Autonome Universität von Mexiko

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