Ученые Сибирского федерального университета разработали уникальный образец термокейса для буровых скважин. Разработка позволит поддерживать температуру вокруг скважины в заданных диапазонах, что, в свою очередь, увеличит срок эксплуатации скважин в районах с мерзлыми породами, сократив в десятки раз издержки на добычу.
Термокейс красноярских ученых особо актуален, учитывая, что две трети территории России расположены в зоне вечной мерзлоты и здесь же залегают свыше 75% запасов полезных ископаемых, сообщили в пресс-службе минобрнауки России.
По словам одного из авторов проекта Прасковьи Павловой, на сегодняшний день в зарубежной и отечественной практике наиболее широкую известность приобрели так называемые термокейсы. Это конструкция из двух труб, межтрубное пространство которых залито теплоизолирующим материалом, вакуумировано или заполнено низкотемпературным газом.
«Используемые в настоящее время термокейсы пассивного типа лишь оттягивают время протаивания мерзлой породы. Наш термокейс, напротив, активного типа, то есть мы можем управлять происходящими процессами в системе „скважина — мерзлая порода“, — уточнила Прасковья Павлова. — Происходит это за счет использования термоэлектрических модулей, основанных на применении термоэлектрического эффекта Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока».
На данный момент изготовлен лабораторный образец термокейса, внутри которого установлены термоэлектрические сборки и теплоизоляционные кольца из пенопласта, а снаружи защитные крышки из ударопрочного ABS-пластика.
В дальнейшем ученым предстоит провести экспериментальные исследования для определения оптимальных характеристик и оценки эффективности применения термоэлектрических модулей Пельтье.
Работу над проектом ведет команда молодых ученых в составе Прасковьи Павловой и Михаила Колосова под научным руководством заведующего кафедрой «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов» Института нефти и газа СФУ Петра Кондрашова.
