Применение электроосмоса в геологоразведке и на нефтепромыслах

Проблема рекультивации шламовых амбаров в геологоразведке и на нефтепромыслах до сих пор решается ресурсозатратным методом. Смысл технологии рекультивации шламовых амбаров заключается в том, что необходимо шлам-отходы бурения обезвредить любым способом и вернуть земли в сельскохозяйственный оборот. Предлагается ускоренная технология обезвоживания шлама электроосмотическим воздействием. Отходы бурения, разбавленные водой, представляющие по фракционной структуре тестообразную массу, из-за содержания токсичных веществ являются угрозой для агроэкосистемы. Существующие технологии являются затратными как по времени и ресурсоемкости, так и по финансам. Рекомендуется снимать отрицательные эффекты от релаксации электрической поляризации электродов питанием переменным асимметричным током, от релаксации гидростатической поляризации дисперсионной среды — импульсной подачей электропитания, а от релаксации сил термовлагопроводности — подачей электропитания «бегущим импульсом». Вводится понятие «удельные энергозатраты на массоперенос». Для устранения влияния релаксации градиентных полей предлагается изменять параметры электрической энергии. Установлено, что оптимальным физическим процессом для обезвоживания шлама может быть электроосмос. Для сокращения времени процесса рекультивации шламовых амбаров целесообразно релаксацию различных силовых градиентных полей снимать изменением параметров электроэнергии, подаваемой на электроды. Обоснован технологический цикл рекультивации, осуществляемый за один летний сезон, в течение которого с помощью электроосмоса понижается влажность шлама и концентрация химических загрязнений до приемлемого уровня, что актуально в геологоразведке и на нефтепромыслах.

Порсев Е. Г., Кравченко Д. П. Применение электроосмоса в геологоразведке и на нефтепромыслах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 12–2. — С. 229—240. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_122_0_229.

Порсев Евгений Георгиевич¹ — профессор, докт. техн. наук, e-mail: porseve@ngs.ru;
Кравченко Даниил Павлович¹— ассистент, аспирант, e-mail: kravchenko@corp.nstu.ru;
¹ Новосибирский государственный технический университет.

Кравченко Даниил Павлович, e-mail: kravchenko@corp.nstu.ru.

1. Панкова Г. А., Клементьев М. Н. Опыт эксплуатации канализационных тоннелей Санкт-Петербурга // Водоснабжение и санитарная техника. — 2015 — № 3: — С. 55–61.

2. Васильев В. М., Панкова Г. А., Столбихин Ю. В. Разрушение канализационных тоннелей и сооружений на них вследствие микробиологической коррозии // Водоснабжение и санитарная техника. — 2013 — № 9 — С. 67–76.

3. Wells T., Melchers R. E. Modelling concrete deterioration in sewers using theory and field obser-vations // Cement and Concrete Research. 2015, vol. 77, pp. 82–96. DOI:10.1016/j. cemconres.2015.07.003.

4. Tanveer A., Mahmood S., Hayat T., Alsaedi A. On electroosmosis in peristaltic activity of MHD non-Newtonian fluid // AEJ — Alexandria Engineering Journal. 2021, vol. 60, no. 3, pp. 3369–3377. DOI:10.1016/j.aej.2020.12.051.

5. Zhang W., He M., Yuan T., Xu W. A two-step method for rapid characterization of electroosmotic flows in capillary electrophoresis // Electrophoresis. 2017, vol. 38, no. 24, pp. 3130–3135.

6. Waheed S., Noreen S., Hussanan A. Study of Heat and Mass Transfer in Electroosmotic Flow of Third Order Fluid through Peristaltic Microchannels // Applied Sciences. 2019, vol. 9, no. 10, p. 2164. DOI:10.3390/app9102164.

7. Perminov N. A. Application of electroosmosis and monitoring for the management of geotechnical processes in underground construction. Int J Hydro. 2018, no.2(4): pp. 498–502. DOI: 10.15406/ijh.2018.02.

8. Perminov A. N., Safonov I. P., Perminov N. A. Innovative Technology for Repair of Culverts in Conditions of Constant Intense Water Flow // Procedia Engineering. 2017, vol. 189, pp. 505–510. DOI:10.1016/j.proeng.2017.05.081.

9. Perminov N. A., Perminov A. N. Geotechnical Aspects of Security for Long-operated Underground Collectors in Conditions of Weak Soils and Increasing Technogenic Influences // Procedia Engineering. 2017, vol. 189, pp. 759–766. DOI:10.1016/j.proeng.2017.05.119.

10. Shabanov E. Study of the Processes of Electroosmotic Cleaning of Soils from Oil Pollution on a Threedimensional Physical Model // E3S Web of Conferences. 2020, vol. 174, pp. 1–8. DOI:10.1051/e3sconf/202017401054.

11. Pieranski P., Godinho M. H. Electro-osmosis and flexo-electricity in the dowser texture // The European Physical Journal E. 2019, vol. 42, no. 69. DOI:10.1140/epje/ i2019−11832−9.

12. Aristov A. O. Quasi-cellular nets based on models of flow-systems // Journal of Physics: Conference Series. 2019, vol. 1392, no. 1, pp. 1–5. DOI:10.1088/1742−6596/139 2/1/012064.

13. The Technical Conditions for Conducting Planned and Preventive Repairs of Railway Engi-neering Structures in Russia for the Central Track Service. 2008, p. 622.

14. Pinto A., Tomasio R., Pita X. et al. Gutter soil mixing solutions in Portugal on hard soil and weak rocks // Proceeding of the 15th European conference on soil mechanics and geotechnical engi-neering. Athina, IOS Press. 2011, pp. 1037–1042.

15. Serebryakov D. V, Lebedeva V. G., Govorov V. V. Transport Interchanges Design Features in Seismically Dangerous and Densely Built-Up Areas // Procedia Engineering. 2017, vol. 189, pp. 716–720. DOI:10.1016/j.proeng.2017.05.113.

16. Kolos A. F., Konon A. A. Test results of railway ballast for bearing capacity calculations // Sciences in Cold and Arid Regions. 2017, vol. 9, no. 3, pp. 312–316. DOI: 10.3724/SP. J.1226.2017.00312.

17. Müller W. W., Wöhlecke A. Influence of Rib Stiffness and Limited Long-Term Junction Strength on Geogrid Performance // Transportation Infrastructure Geotechnology. 2020, vol. 7, no. 2, pp. 1–16. DOI:10.1007/s40515-019-00095-6.

18. Сычев Ю. А., Аладьин М. Е., Зимин Р. Ю. Многофункциональные фильтрокомпенсирующие устройства в комбинированных системах электроснабжения предприятий минерально-сырьевого комплекса // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 7. — С. 164–179. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_7_0_164.

19. Абрамов Б. И., Иванов А. Г., Шиленков В. А., Кузьмин И. К., Шевырев Ю. В. Электропривод современных шахтных подъемных машин // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 5—2. — С. 145—162. DOI: 10.25018/0236_ 1493_2022_52_0_145.

20. Бельский А. А., Моренов В. А., Купавых К. С., Сандыга М. С. Электроснабжение станции нагрева нефти в скважине от ветроэлектрической установки // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. — 2019. — Т. 62. — № 2. — С. 146–154. DOI: 10.21122/1029-7448-2019-62−2-146−154.