Analyse de l'impact des tubages isolants sous vide sur la réduction de la fonte naturelle de glace autour des puits pétroliers et gaziers en zone de pergélisol
Le développement sûr et efficace des ressources pétrolières et gazières dans les zones de pergélisol permanent polaire est confronté à une série de défis techniques tels que la fonte naturelle de la glace autour du puits et la détérioration de l'intégrité du puits. Pour résoudre ces problèmes, des expérimentations d'évaluation des performances isolantes des tubages isolants sous vide ont été menées afin d'étudier l'influence de la température ambiante, de la température du fluide et du niveau de vide sur la performance isolante des tubages. Sur la base des résultats expérimentaux, un modèle prédictif du coefficient de conductivité thermique apparent des tubages isolants sous vide influencés par plusieurs facteurs a été construit. Grâce à une simulation numérique, le rôle des tubages isolants sous vide dans le développement pétrolier et gazier en zone de pergélisol a été évalué par la portée de la fonte de glace et l'indice de stabilité. L'étude a révélé que l'augmentation de la température renforce le mouvement thermique des molécules de gaz dans la couche isolante, le coefficient de conductivité thermique apparent des tubages isolants sous vide augmente avec la température ambiante et celle du fluide ; augmenter le niveau de vide augmente le nombre de molécules de gaz dans la couche isolante sous vide, augmentant ainsi la fréquence des collisions moléculaires et donc le coefficient de conductivité thermique apparent ; lors de l'utilisation de tubages isolants sous vide, la zone de fonte du pergélisol autour du puits ne représente que 9,37 % de celle des tubages conventionnels, et la zone d'instabilité du pergélisol est de 13,04 % de celle observée avec les tubages classiques, démontrant une isolation efficace.
Keywords
pergélisol permanent;tubages isolants;performance isolante;fonte de glace;stabilité du puits