Тема номера
Освоение газовых месторождений России
Научный консультант
Агиней Руслан Викторович
Сведения об авторах
Аглиуллин Ахтям Халимович
Профессор
ФГБОУ ВО Уфимский государственный
нефтяной технический университет
Доктор технических наук
e-mail: info@rusoil.net
Алихашкин Алексей Сергеевич
Заместитель начальника лаборатории
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru
Ваганов Дмитрий Валерьевич
Ведущий инженер
отдел НИОКР АО «Гипрогазцентр»
e-mail: vaganovdv@ggc.nnov.ru
Васенин Алексей Борисович
инженер-проектировщик 1 категории
Отдела комплексного проектирования
АО «Гипрогазцентр
e-mail: alik55@mail.ru
Вафин Динар Рафаэлевич
Главный специалист
центр нормирования строительства скважин
геофизических работ и ремонта
технологического оборудования
АО «Газпром промгаз»
e-mail: promgaz@promgaz.gazprom.ru
Ермолаев Александр Иосифович
Заведующий кафедрой
разработки и эксплуатации газовых
и газоконденсатных месторождений
РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
Профессор, доктор технических наук
e-mail: aier@gubkin
Железняк Михаил Николаевич
Директор
Института мерзлотоведения
им. П.И. Мельникова СО РАН
доктор геолого-минералогических наук,
профессор
e-mail: fe@mpi.ysn.ru
Исмаков Рустэм Адипович
профессор,
проректор по НИР
ФГБОУ ВО Уфимский государственный
нефтяной технический университет
доктор технических наук
e-mail: info@rusoil.net
Карпов Сергей Всеволодович
Ведущий научный сотрудник
Кандидат технических наук
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru
Кокорин Александр Владимирович
Аспирант кафедры
транспорта и хранения нефти и газа
Санкт-Петербургского горного
университета,
e-mail: avkokorin.og@ya.ru
Колотыркин Игорь Петрович
заместитель директора
ООО «3В Сервис», г. Москва
e-mail: info@3v-services.com
Крюков Олег Викторович,
главный научный сотрудник
Центра технологий строительства,
ремонта и защиты от коррозии
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
доктор технических наук
e-mail: O_Krykov@vniigaz.gazprom.ru
Назарова Мария Николаевна
доцент кафедры
«Транспорта и хранения нефти и газа»
ФГБОУ ВО «СПГУ», Санкт-Петербург
кандидат технических наук
e-mail: rectorat@spmi.ru
Наместников Геннадий Иванович
научный сотрудник группы
теплогидравлических расчетов отдела
технологического проектирования
Нижегородский филиал
ООО «Газпром проектирования»
e-mail: namestnikov@ggc.nnov.ru
Некрасов Александр Анатольевич
Старший преподаватель
кафедра разработки и эксплуатации
газовых и газоконденсатных месторождений
РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
PaD (кандидат технических наук)
e-mail: aier@gubkin
Никулин Сергей Александрович
Инженер I категории
Отдел проектирования систем
электрохимической защиты от коррозии
и коррозионного мониторинга –
ООО «Газпром проектирование»
Нижегородский филиал
Кандидат технических наук
У-mail: s.nikulin@ggc.nnov.ru
Ракитин Андрей Юрьевич
Главный специалист
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru
Репин Денис Геннадьевич
главный инженер
Нижегородский филиал ООО «Газпром
проектирования»
кандидат технических наук
e-mail: otxrdg@ggc.nnov.ru
Сафрайдер Алина Ильдаровна
аспирант кафедры «Бурение нефтяных и
газовых скважин»
ФГБОУ ВО Уфимский государственный
нефтяной технический университет
e-mail: shakirova_ali@mail.ru
Семенов Валерий Павлович
Научный сотрудник
Институт мерзлотоведения
Им. П.И. Мельникова СО РАН
e-mail: fe@mpi.ysn.ru
Смирнова Виктория Валентиновна
Заместитель начальника отдела разработки
нормативной и технической документации,
Подольский филиал ООО «Газпром
проектирование»
Кандидат технических наук
e-mail: vsmirnova@gazpromproject.ru
Степанов Сергей Евгеньевич
ведущий инженер-проектировщик Отдела
технологического проектирования
ООО «Газпром проектирование»
(Нижегородский ф-л)
кандидат технических наук
e-mail: Stepanov55@yandex.ru
Тельнов Максим Дмитриевич
магистрант НГТУ им. Р.Е. Алексеева
г. Н.Новгород
e-mail: nntu@nntu.ru
Тимиров Ратмир Маратович
студент кафедры «Бурение нефтяных
и газовых скважин»
ФГБОУ ВО «Уфимский государственный
нефтяной технический университет»
e-mail: shakirova_ali@mail.ru
Трофимова Татьяна Николаевна
Научный сотрудник
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru
Трубачева Ирина Александровна
аспирант
РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
e-mail: aier@gubkin
Шаманин Андрей Павлович
Заместитель директора центра
нормирования
Строительства скважин
Геофизических работ и ремонта
технологического
оборудования
АО «Газпром промгаз»
e-mail: promgaz@promgaz.gazprom.ru
Шаталов Дмитрий Александрович
Главный специалист
центр нормирования
строительства скважин
геофизических работ и ремонта
технологического
оборудования
АО «Газпром промгаз»
Кандидат технических наук
e-mail: promgaz@promgaz.gazprom.ru
Шац Марк Михайлович
Ведущий научный сотрудник
Институт мерзлотоведения
Им. П.И. Мельникова СО РАН
кандидат географических наук
e-mail: mmshatz@mail.ru
Ширяпов Дмитрий Игоревич
Начальник лаборатории
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Кандидат технических наук
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru
Щипачев Андрей Михайлович
Заведующий кафедрой транспорта
и хранения нефти и газа Санкт-
Петербургского горного университета
e-mail: schipachev_am@pers.spmi.ru
Ключевые слова и аннотации статей
Углеводородные ресурсы Вилюйской синеклизы
Железняк М.Н., Семенов В.П., Шац М.М.
УДК 550.361
Ключевые слова: Вилюйская
синеклиза; экстремальные природные, в том числе геокриологические и
геотермические, условия; геотехнические и геоэкологические проблемы;
месторождения природного газа
В статье освещены сложные и экстремальные природные, в том числе геокриологические и геотермические, условия Вилюйской синеклизы, прослежена история возникновения, развития и перспективы газовой отрасли Якутии. Показан специальный аспект, связанный с извлечением, хранением, переработкой и использованием редкого сырья – гелия. На примере трех типичных для синеклизы месторождений природного газа (Усть-Вилюйского, Средне-Вилюйского, Мастахского) освещены
Подбор компоновки бурильной колонны для строительства скважины сложного профиля с удлиненным горизонтальным участком
Исмаков Р.А., Сафрайдер А.И. Аглиуллин А.Х., Тимиров Р.М.
УДК 622.24
Ключевые слова: Оптимизация профиля
скважин, легкосплавные бурильные трубы, скважина с горизонтальным окончанием,
расчет на прочность, бурильная колонна
В последние годы все большая часть разведываемых и разрабатываемых запасов углеводородов относиться к категории трудно извлекаемых. Улучшению эффективности разработки подобных запасов во многом способствует применение новых техники и технологий, включающих не только инновационное оборудование, но и современные технологические подходы по оптимизации профилей скважин, в том числе имеющих протяженные горизонтальные участки. Проектирование и строительство подобных скважин актуально не только для разработки залежей нефти и газа на суше, но и для разработки месторождений на морском шельфе. Значительные возможности для увеличения длины ствола в горизонтальных скважинах предоставляет использование в компоновках легкосплавных бурильных труб. Целью данной работы является подбор и оптимизация профиля скважины и компоновки бурильной колонны, уменьшение сил сопротивления движению последней при бурении.
Алгоритм оптимизации дебитов газоконденсатных скважин
Ермолаев А.И., Трубачева И.А., Некрасов А.А.
УДК 622.279.3
Ключевые слова: алгоритм, газ,
дебит, итерация, конденсат, лагранжева релаксация, оптимизация, штрафной
коэффициент
Предлагается алгоритм решения задачи, состоящей в следующем: на заданный момент времени найти такие дебиты скважин по газу, которые обеспечат минимум потерь пластовой энергии (соответственно, минимум пластовых потерь конден- сата) при выполнении задания по суммарной производительности всех скважин по газу. Алгоритм позволяет получить либо оптимальное решение задачи, либо приближенное, погрешность которого можно оценить. Решение удается получить или в аналитическом виде, или с помощью итерационной процедуры.
Инновационные решения по прокладке магистральных газопроводов в зонах активных тектонических разломов
Крюков О.В., Назарова М.Н., Васенин А.Б.
УДК 62-52-83:656.56
Ключевые слова: патентная
информация, магистральные трубопроводы, конструкция траншеи, активные
тектонические разломы, надежность
Рассмотрены перспективы поиска инновационных технических решений через анализ патентной документации как наиболее универсальный, достоверный и оперативный источник информации для решения сложных технологических задач в прорывных отраслях промышленности. На примере анализа новых способов прокладки магистральных трубопроводов в зонах активных тектонических разломов рассмотрены достоверные технические и технологические решения для использования в проектной практике институтов нефтегазового направления.
Разработка комплексной модели нестационарных режимов работы компрессорной станции в среде динамического моделирования технических систем SiminTech
Тельнов М.Д., Репин Д.Г., Наместников Г.И. Колотыркин И.П.
УДК 622.69
Ключевые слова: комплексная модель
нестационарных процессов, «цифровой двойник», компрессорная станция, SiminTech,
запуск и останов ГПА
Представлена разработка комплексной модели нестационарных процессов компрессорной станции. В качестве основы для разработки комплексной математической модели использована российская среда динамического моделирования SimInTech. Моделирование проведено с оценкой адекватности работы отдельных элементов технологического модуля: АВО, антипомпажный клапан, вал центробежного нагнетателя и всей системы в целом. При этом рассмотрены режимы: штатный алгоритм заполнения контура технологического модуля, запуск ГПА, остановов со стравливанием и без, а также смоделированы аварийные ситуации с самопроизвольной перестановкой кранов. Для моделирования обратной раскрутки ротора ГПА газоперекачивающий агрегат описан с учетом газодинамических характеристик нагнетателя и уравнения движения вала ротора. Модель позволяет отрабатывать технологические решения, проверять и уточнять алгоритмы управления объектом в штатных и нештатных ситуациях, а также отрабатывать алгоритмы функционирования основного технологического оборудования. Практическое применение моделирования может быть осуществлено на всех стадиях проектирования, а также во время проведения пуско-наладочных работ. Разработанная модель позволяет в кратчайшие сроки осуществлять как многопоточное проведение работ, так и расширить вариативность компоновки и схем подключения технологического оборудования, что повысит продуктивность и качество выполнения проектных работ соответственно. Проведенный анализ возможностей SiminTech показывает его пригодность для использования в качестве «цифрового двойника» основных технологических объектов транспорта газа.
Внутритрубные поршни: развитие конструкций и особенности применения
Ширяпов Д.И., Карпов С.В., Алихашкин А.С., Трофимова Т.Н., Ракитин А.Ю.
УДК 621.644.029
Ключевые слова: внутритрубные
поршни, технические требования, очистка, калибровка, осушка полости,
полиуретан, пенополиуретан
Статья посвящена актуальным вопросам эксплуатации внутритрубных поршней при выполнении предпусковых операций на магистральных газопроводах при новом строительстве и ремонте. Дан краткий исторический обзор конструкций и материалов, применяемых для изготовления очистных, разделительных, калибровочных и других видов внутритрубных поршней. Предложена современная классификация внутритрубных устройств с учётом основного предназначения и этапа жизненного цикла газопровода, на котором они применяются. Установлены требования к материалам, применяемым для изготовления сменных частей внутритрубных устройств. Описаны технологические особенности, осложняющие применение определенных видов поршней на магистральных газопроводах и предложены пути решения возникающих проблем.
Повышение отказоустойчивости систем телеуправления и телеизмерения оборудования катодной защиты газопроводов
Никулин С. А., Ваганов Д.В.
УДК 62-503.56
Ключевые слова: магистральный
газопровод, электрохимическая защита от коррозии, отказоустойчивость,
телеуправление, телеизмерение, разделяемая память
В статье содержатся сведения о практических разработках инженерного коллектива АО «Гипрогазцентр» в области систем телемеханики оборудования ЭХЗ магистральных газопроводов. Предложен и практически реализован новый метод повышения отказоустойчивости систем телемеханики на основе использования разделяемой памяти распределенных устройств Modbus.
Критерии выбора технологии демонтажа подводных переходов магистральных трубопроводов
Вафин Д.Р., Шаталов Д.А., Шаманин А.П.
УДК 621.644.074
Ключевые слова: протаскивание
трубопровода, извлечение трубопровода, подводный переход магистрального
трубопровода, демонтаж, ликвидация, наклонно направленное бурение,
горизонтально направленное бурение
Подводные переходы магистральных трубопроводов являются наиболее ответственными участками линейной части, так как даже незначительные повреждения подводного трубопровода могут привести к потере герметичности и тяжелым экологическим последствиям. Поэтому к безопасности эксплуатации подводных переходов магистральных трубопроводов следует предъявлять повышенные требования.
В настоящее время около 46 % подводных переходов магистральных
нефтепроводов и нефтепродуктопроводов эксплуатируют более 20 лет. За период
эксплуатации магистральных трубопроводов возможно возникновение и накопление
различного рода дефектов, которые могут представлять опасность, так же вводятся
требования, которым ранее проложенные трубопроводы не могут удовлетворить, что
приводит к необходимости ремонта подводного перехода путем замены трубопровода.
Строительство переходов магистральных трубопроводов через водные
преграды осуществляют с применением траншейного или бестраншейных методов. К
бестраншейным методам строительства относят:
— наклонно направленное бурение;
— микротоннелирование/тоннелирование.
Техническая возможность сооружения подводных переходов
магистрального трубопровода одним из методов зависит от характеристик
пересекаемой преграды и территории, условий судоходства и
инженерно-геологических условий в створе перехода.
Трубопроводы, проложенные под водной преградой траншейным методом,
извлекают способом протаскивания трубопровода по дну подводной траншеи или способом
подъема трубопровода плавкраном (трубоукладчиком) на баржу (плавучую площадку).
Работы по извлечению трубопровода из тоннеля осуществляют способом
протаскивания трубопровода.
Трубопроводы, проложенные под водными преградами методом наклонно
направленного бурения, не могут быть демонтированы ввиду большой глубины
заложения трубопровода и невозможности вытягивания трубопровода из скважины.
Для предотвращения возникновения технологических осложнений и
недопущения разлива нефтяной эмульсии следует предъявлять строгие требования к
технологии
Трубопроводный
транспорт является основной системой транспортировки добываемых углеводородов
до места их переработки и конечного потребления. По состоянию на 2017 г. на
территории Российской Федерации протяженность магистральных газопроводов ПАО
«Газпром» составляла 172,1 тыс. км (с учетом технологических перемычек) [1], в
т.ч. старше 20 лет – 138,6 тыс. км, протяженность магистральных нефтепроводов и
нефтепродуктопроводов ПАО «Транснефть» составляла – 68,4 тыс. км, в т.ч.
магистральных нефтепродуктопроводов – 16,9 тыс. км [2].
Подводные
переходы магистральных трубопроводов (далее ППМТ) являются наиболее
ответственными участками линейной части, так как даже незначительные
повреждения подводного трубопровода могут привести к потере герметичности и
тяжелым экологическим последствиям. Поэтому к безопасности эксплуатации ППМТ
следует предъявлять повышенные требования.
В
настоящее время около 46% подводных переходов магистральных нефтепроводов и
нефтепродуктопроводов эксплуатируют более 20 лет. За период эксплуатации
магистральных трубопроводов возможно возникновение и накопление различного
рода дефектов, которые могут представлять опасность, так же вводятся требования,
которым ранее проложенные трубопроводы не могут удовлетворить, что приводит к
необходимости ремонта подводного перехода путем замены трубопровода.
Для
предотвращения возникновения технологических осложнений и недопущения разлива
нефтяной эмульсии следует предъявлять строгие требования к технологии
проведения работ по демонтажу ППМТ, контролировать состояние трубопровода в
процессе извлечения из подводной траншеи. Для этого рассмотрим детально
известные материалы по результатам демонтажа ППМТ, сооруженных различными
методами, нормативную и сметную документацию.
Нормативное
обеспечение технологии выполнения работ по демонтажу ППМТ
Ситуации,
когда предприятие, эксплуатирующее трубопроводные системы, имеет на балансе
подводные трубопроводы, сооруженные в 50-х годах прошлого столетия, довольно
распространены на сегодняшний день. Большинство подобных подводных переходов
выведены из эксплуатации и отключены от основных ниток трубопроводов. Они
представляют собой изрешеченные ржавеющие трубопроводы в которых могли
сохраниться остатки транспортируемых углеводородов, а окружающий грунт может
содержать асфальтосмолопарафиновые вещества.
проведения работ по демонтажу подводных переходов магистрального
трубопровода, контролировать состояние трубопровода в процессе извлечения из
подводной траншеи.
В результате рассмотрения технических аспектов демонтажа подводных трубопроводов сформулированы ограничения технологии выполнения работ по демонтажу подводных переходов магистрального трубопровода, выполненных траншейным методом.
Новые методы мониторинга технического состояния электроприводных агрегатов компрессорных станций газопроводов
Крюков О.В., Степанов С.Е., Назарова М.Н.
УДК 62–52–83:656.56
Ключевые слова: технологическая
установка, электродвигатель мегаваттного класса, прогноз технического
состояния, искусственные нейронные сети, тесты селекционированных сетей, метод
анализа динамики спектральных составляющих
Рассмотрены новые методы оперативной диагностики и прогнозирования ресурса основных технологических установок компрессорных станций магистральных газопроводов. Приведены методологии и примеры прогнозирования технического состояния статорных обмоток методами искусственных нейронных сетей и методом рядов. Получены тесты селекционированных сетей, нечеткая модель Бокса-Дженкинса, модели метода анализа динамики спектральных составляющих с прогнозированием величин тока и температур статора. Сопоставительные результаты анализа ожидаемых состояний электрических машин большой мощности, исходя из учета различных эксплуатационных факторов работы электроприводов, позволили выработать рекомендации по применению новых прогностических методов.
Оптимизация режимов работы участка магистрального газопровода с учетом технического состояния газоперекачивающего оборудования
Щипачев А.М., Кокорин А.В.
УДК 621.243
Ключевые слова: энергосбережение,
транспорт газа, оптимизация режимов, коэффициент технического состояния
Одним из ведущих направлений экономии природного газа в ПАО «Газпром» является оптимизация режимов работы компрессорных станций. Данный метод осуществляется без дополнительных капитальных затрат на реконструкцию и модернизацию. Одним из способов, реализуемых в этом направлении, является поддержание оптимальной температуры природного газа на выходе из компрессорной станции для обеспечения минимальных затрат на компримирование и охлаждение газа. Для увеличения производительности и точности расчетов режимов работы участка магистрального газопровода создана программа, позволяющая выполнять расчеты при изменяющемся техническом состоянии газокомпрессорного оборудования. Исследовано влияние снижения технического состояния газотурбинной установки и центробежного компрессора на энергетические затраты в компрессорной станции.
Нормативно-техническое обеспечение проектирования, строительства и эксплуатации объекта капитального строительства
Смирнова В.В.
УДК 624.05
Ключевые слова: документация,
отклонение, отступление, отсутствие, специальные технические условия,
обоснование безопасности, опасный производственный объект
Обеспечение безопасного и надежного функционирования объекта капитального строительства является одной из приоритетных научно-технических задач любого проекта. Данная задача решается за счет разработки комплекса технических решений, мероприятий промышленной безопасности и надежности объекта, в основном предусмотренных действующей нормативной и технической документацией (НТД) Российской Федерации. Если для разработки проектной документации на объект капитального строительства недостаточно требований НТД, такие требования не установлены или необходимо от них отступать, требованиями пункта 8 статьи 6 Федерального закона от 30.12.2009 № 384-ФЗ «Технический регламент «О безопасности зданий и сооружений»» предусмотрена разработка специальных технических условий (СТУ) на эксплуатацию, капитальный ремонт, консервацию и ликвидацию объекта – Обоснования безопасности опасного производственного объекта (ОБ ОПО) c учетом требований пункта 4 статьи 3 Федерального закона от 21.07.1997 №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Практика специалистами Подольского филиала ООО «Газпром проектирование» в части разработки и успешного согласования СТУ в Минстрой России (по пожарной безопасности объекта – также в МЧС России) насчитывает около десяти лет, при этом разработка и экспертиза промышленной безопасности ОБ ОПО является достаточно новым направлением, которое на федеральном уровне установлено только с 2017 г. В статье представлены основные результаты, вопросы и качественные выводы в рамках проводимых работ Подольского филиала ООО «Газпром проектирование» по: — роли СТУ и ОБ ОПО в проектной документации, особенностям разработки документов; — вопросам разработки СТУ для объектов, размещенных на территории республики Беларусь, сопоставлению требований к разработке и согласованию СТУ на территории Российской Федерации и республики Беларусь; — анализу рекомендаций и замечаний экспертов Минстроя России и Главгосэкспертизы России к СТУ; — анализу основных замечаний рабочей группы Ростехнадзор к экспертизам промышленной безопасности ОБ ОПО, поступающих в организацию.
