Інноваційні та технологічні напрями покращення вторинного енергетичного використання виведених з експлуатації нафтових свердловин

Анотація

Стаття досліджує комплексні інноваційно-технологічні рішення, орієнтовані на інтенсифікацію геотермальної реутилізації виснажених нафтогазових свердловин. Метою дослідження є верифікація технологічних підходів до репрофілювання свердловинного фонду з метою мобілізації його геотермального ресурсу та інкорпорації у низьковуглецеві енергетичні комплекси. Методологічний апарат дослідження базується на синтезі структурно-функціонального аналізу сучасних технологій свердловинної модернізації з чисельним моделюванням термогідродинамічних процесів, що визначають механізми енергетичного вилучення. Додатково реалізовано компаративний підхід до оцінювання ефективності альтернативних конфігурацій теплообмінного обладнання, установок з органічним циклом Ренкіна та підземних термоакумулювальних систем. Отримані результати засвідчують, що імплементація закритих геотермальних систем у поєднанні з оптимізованою архітектурою теплообмінників забезпечує суттєве підвищення стабільності та інтенсивності теплового потоку без ризику деструкції геологічного середовища. Встановлено, що інтеграція низькопотенційних ORC-модулів уможливлює ефективну трансформацію теплової енергії привибійних зон у електричну потужність, розширюючи діапазон енергетичного використання свердловин з обмеженими температурними параметрами. Моделювання систем міжсезонного термоакумуляції (BTES/ATES) підтвердило їх спроможність до тривалого енергозбереження, що створює передумови для формування автономних енергетичних мікросистем на платформі законсервованих свердловин. Прикладна значущість дослідження визначається розробкою науково обґрунтованих технологічних рішень, що дозволяють оптимізувати витрати на консервацію свердловинних об'єктів шляхом їх трансформації у елементи поновлюваної енергетичної інфраструктури з досягненням економічного та екологічного ефекту. Представлені технологічні підходи придатні для застосування при проектуванні реконструкції промислових територій та формуванні регіональних енергетичних програм. Перспективи подальших наукових розробок пов'язані з удосконаленням предиктивних моделей теплової продуктивності на основі алгоритмів машинного інтелекту.