Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

EN Дослідження процесу отримання теплової енергії в статичних умовах перебігу екзотермічної хімічної реакції

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

В.В. Дорошенко
https://orcid.org/0009-0000-3509-0809
О.С. Тітлов
https://orcid.org/0000-0003-1908-5713

Анотація

Генерація теплової енергії залишається основою світового енергетичного комплексу, де нафта відіграє ключову роль. Для України питання забезпечення власних паливно-енергетичних ресурсів є надзвичайно гострим, враховуючи, що приблизно 66 % з 75 мільйонів тонн видобувних запасів нафти класифікуються як важковидобувні. На пізніх стадіях розробки родовища ефективність видобутку різко падає через зниження температури в присвердловій зоні нижче точки появи парафіну. Це провокує кристалізацію, перешкоджаючи провідності порового каналу та зумовлюючи необхідність застосування методів термічної стимуляції. У цьому дослідженні досліджується метод підвищення нафтовіддачі (ПНВ) на основі екзотермічної реакції між гранульованим магнієм та соляною кислотою для генерації локалізованого тепла. Для аналізу кінетики цього процесу в імітованих умовах свердловини з тиском до 40 МПа було спроектовано та зібрано спеціалізований мобільний автоклав високого тиску. В експериментах використовували 15% інгібовану хло­ридну кислоту та гранули магнію з фракцією 0,5-1,25 мм. Експериментальні дані свідчать про те, що підвищений тиск у системі значно гальмує швидкість розчинення магнію. Це пояснюється зменшенням розміру бульбашок водню, що вивільняються, які утворюють стабільний газовий бар'єр на поверхні гранул, обмежуючи дифузію реагентів. При тиску 10 МПа температура в зоні реакції досягає приблизно 130°C протягом перших 150 секунд. На основі отриманих результатів було виведено емпіричне рівняння, яке точно описує зв'язок між часом реакції, кількістю прореагованої речовини та тиском. Практичне значення дослідження демонструється за допомогою розрахункових технологічних параметрів для Луквинського родовища, де запропонований метод ефективно плавить парафінові відкладення та відновлює продуктивність свердловин

Ключові слова:
Хімічна теплова енергія, Екзотермічна реакція, Гранульований магній, Хлоридна кислота, Тиск, Температура

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Дорошенко, В., & Тітлов, О. (2026). EN Дослідження процесу отримання теплової енергії в статичних умовах перебігу екзотермічної хімічної реакції. Refrigeration Engineering and Technology, 62(1), 59-70. https://doi.org/10.15673/ret.v62i1.3472
Розділ
ХОЛОДИЛЬНА ТЕХНІКА ТА ЕНЕРГОТЕХНОЛОГІЇ

Посилання

1. Konovalova, S. O., & Avdieienko, A. P. (2009). Heat engineering and thermal power engineering. Part 1. DDMU, 300.
2. Yevchenko, V. M. (2011). Terminological dictionary. Thermal power engineering. Pryazovskyi State Technical University, 400.
3. Dubovskyi, S. V. (2014). Energy-economic analysis of combined systems for the generation of electricity and heat. Naukova Dumka, 186.
4. Tovazhnianskyi, L. L., & Levchenko, B. O. (2009). Fuel and energy complex. Development strategy. NTU "KhPI", 400.
5. Tovazhnianskyi, L. L., & Levchenko, B. O. (2006). Energy problems at the turn of the 21st century. NTU "KhPI", 200.
6. (2009). It is not possible without fossil energies Fuel price overview and mineral oil review, (10).
7. Doroshenko, V. V. (2025). Directions of application of the main principles of thermal power en-gineering in the processes of oil and gas production and transport. Proceedings of the All-Ukrainian Scientific and Technical Conference of Young Scientists: State and Prospects of Low-Temperature Technology and Eco-Energy Problems of Moderni-ty, 146.
8. Amosha, O. I., & Harkovenko, Ye. Ye. (2006). World fuel and energy complex: Current state and development trends. Economy of Industry, (4), 3-16.
9. Basok, B. I., & Bazieiev, Ye. T. (2023). Energy, science and engineering today: State and chal-lenges of development. Thermophysics and Thermal Power Engineering, 45(1), 35-45.
10. Varlamov, H. B., Liubchyk, H. M., & Maliarenko, V. A. (2003). Thermal power plants and environmental aspects of energy production. Kyiv, 233.
11. Titlov, O. S., & Doroshenko, V. V. (2024). Paradigm of the late stage of oil field development. Proceedings of the XXIII All-Ukrainian Scientific and Technical Conference: Current Problems of Energy and Ecology, 80-82.
12. Doroshenko, V. V. (2024). Features of thermodynamic changes in oil and gas saturated porous media. Proceedings of the XXIII All-Ukrainian Scientific and Technical Conference: Current Problems of Energy and Ecology, 79-80.
13. Boiko, V. S. (1972). Research on well completion issues in thin-layered reservoirs and high-paraffin oils (using the example of Precarpathian fields): Dissertation for the Candidate of Technical Sciences. Ivano-Frankivsk.
14. Yaremiichuk, R. S., Svetlitskii, V. M., & Sa-viuk, H. P. (1993). Increasing well productivity during the completion and operation of paraffinic oil fields. Kyiv.
15. Savenkov, H. D., Doroshenko, V. M., & Boi-ko, V. S. (1974). Temporary instructions for in-situ thermochemical treatments of the near-wellbore zone. IFING.
16. Hunka, N. N., & Buchkovskii, T. S. (1990). Influence of thermohydrodynamic processes on oil recovery of multi-layer deposits of the Precarpa-thian region. Lviv.
17. Yaremiichuk, R. S., & Kachmar, Yu. D. (1982). Opening of productive horizons and well completion. Vyshcha Shkola, 152.
18. Boiko, V. S. (1989). Scientific foundations of oil and gas production intensification from heterogeneous reservoirs using dispersed systems: Doctoral dissertation. Ivano-Frankivsk, 203
19. Boiko, V. S. (1974). Features of the development of layered reservoirs with paraffin- and gas-saturated oils in the Precarpathian fields. Abstracts of the All-Union Symposium on the Application of Non-Newtonian Systems in Oil Production, 26-28.
20. Savenkov, H. D., & Boiko, V. S. (1986). Calculation of inflow intensification, completion, and operation of wells. Vyshcha Shkola, 152.
21. Fatt, I. (1967). Compressibility of a sphere paper comparison of theory and experiment. Journal of Applied Mechanics, (3), 148-149.
22. Walsh, M. P., Lake, L. W., & Schechter, R. S. (1982). A description of chemical precipitation mechanism and their role in formation damage during stimulation by hydrofluoric acid. Journal of Petroleum Technology, 34(9), 2097-2112.
23. Rogers, L. A., Tomson, M. S., & Durrett, L. R. (1985). Saturation index predicts brine’s scale-forming tendency. Oil and Gas Journal, 83(13), 97-108.
24. Boiko, V. S., Kondrat, R. M., & Yaremiichuk, R. S. (Eds.). (1996). Handbook of oil and gas engineering. Lviv, 620.
25. Ivanyshyn, V. S., Zyma, H. F., & Bekh, D. A. (1966). On paraffin fallout in the near-wellbore zone of the reservoir. Oil and Gas Industry, (6), 24-27.
26. Svitlytskyi, V. M., Ivankiv, O. O., Yahodovskyi, S. I., & Titlov, O. S. (2023). Thermodynamic influence on the bottomhole zone of productive reservoirs. Kyiv, 127.
27. Boiko, V. S., & Akulshyn, A. I. (1972). Features of well completion in the geological and field conditions of Precarpathian deposits. Oil and Gas Industry, (4), 34–36.
28. Kuper, I. M., & Uhrynovskyi, A. V. (2018). Physics of the oil and gas reservoir. IFNTUUNG, 448.
29. Kotskulych, Ya. S., & Tyshchenko, O. V. (2004). Well completion. Kyiv, 366.
30. Nikolaenko, N. A., & Budzenko, T. V. (1968). On the structure of the pore space of Precarpathian reservoirs. Development of Oil and Gas Fields, (4), 57-59.
31. Sutton, G. D., & Roberts, L. D. (1974). Paraffin precipitation during fracture stimulation. Journal of Petroleum Technology, 26(9), 997-1004.
32. Balint, V., Megyeri, M., & Pach, F. (1970). Investigation of the coolability of oil wells before layer treatment. Mining and Metallurgical Sheets. Oil and Natural Gas, 3(2), 33–34.
33. Doroshenko, V. M. (1995). Trends in the development of oil production methods in Ukraine. Scientific-Practical Conference: State, Problems and Prospects for the Development of the Oil and Gas Complex of the Western Region of Ukraine, 84-85.
34. Daniel, R. R., & Lacey, E. S. (1979). Sound engineering practices prevent damage during well stimulation. Drilling, 41(2), 68-85.
35. Krueger, R. F. (1986). An overview of formation damage and well productivity in oilfield operations. Journal of Petroleum Technology, 38(2), 131–152.
36. Patton, L. D., & Abbott, W. A. (1979). Well completion and workover. Part 5 - Pseudodamage. Petroleum Engineer International, 51(12), 81–92.
37. Barker, K. M. (1989). Formation damage related to hot oiling. SPE Production Engineering, 4(4), 371-375.
38. Mekhtibeili, R. M., Askerova, N. A., Dadashev, B. A. (1988). On the influence of the na-ture and concentration of acids on the swelling of clays. Azerbaijan Oil Economy, (1), 11–14.
39. Walsh, M. P., Lake, L. W., & Schechter, R. S. (1982). A description of chemical precipitation mechanism and their role in formation damage during stimulation by hydrofluoric acid. Journal of Petroleum Technology, 34(9), 2097–2112.
40. Kichyhin, A. F., Eher, D. A., & Ivchenko, A. H. (2006). Global energy in energy saving of production and processing of materials. Kyiv, 402.
41. Barannik, I. A., & Savenets, Yu. I. (2021). 50 years of Ukrainian granulated magnesium. Technologies of Production and Processes of Casting and Alloys, 4(327), 64-70.
42. Tarko, Ya. B. (2017). Technology of thermochemical treatment of the near-wellbore zone of reservoirs in oil production wells. Prospecting and Development of Oil and Gas Fields, 2(63), 21–25.
43. Pustohov, V. I., Orfanova, M. Myk., Orfanova, M. Mykh. (2010). Research of physical processes of thermal action on the near-wellbore zone of an oil reservoir. Oil and Gas Energy, 1(12), 20–22.
44. Tarko, Ya. B. (2004). Some chemical-technological aspects of thermal acid treatment of productive reservoirs. Bulletin of NTU of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", (11), 32–38.
45. Kamenska, T. A., Rudnytska, H. A., Ponomarov, M. Ye. (2021). Physical chemistry. Chemical thermodynamics. Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 257.
46. Husak, O. H., Sharapov, S. O., & Ratushnyi, O. V. (2022). Hydrogasdynamics: Study guide. Sumy, 296.
47. Doroshenko, V. M. (1993). Fundamentals of scientific research. Kyiv, 128.
48. Doroshenko, V. M., Titlov, O. S., Sahala, T. A., & Bilenko, N. O. (2019). Fundamentals of scientific research. Odesa.
49. Mysliuk, M., Zarubin, Yu. (1999). Modeling of phenomena and processes in the oil industry. Ivano-Frankivsk, 496.
50. (1998). Ukrainian Oil and Gas Academy. Atlas of oil and gas fields of Ukraine (in six volumes). Western oil and gas region, V, Lviv.
51. (2004) Oil and gas of the Subcarpathian region. Institute of Oil and Gas, Naukova Dumka.

Найчастіше прочитані статті того самого автора (ів)