Наука и техника в газовой промышленности №1(81)2020

Тема номера
Освоение газовых месторождений России

Научный консультант
Дмитриевский
Анатолий Николаевич

Сведения об авторах

Агиней Руслан Викторович
ректор ФГБОУ ВО «УГТУ»
доктор технических наук, профессор
E-mail: rector@ugtu.net

Бунякин Алексей Владимирович
доцент
Кубанский государственный технологический университет
кандидат физико-математических наук
E-mail: alex.bunyakin@mail.ru

Ваганов Дмитрий Валерьевич
ведущий инженер
АО «Гипрогазцентр»
E-mail vaganovdv@list.ru

Вагапов Руслан Кизитович
начальник лаборатории
ООО «Научно-исследовательский институт природных газов
и газовых технологий Газпром ВНИИГАЗ»
кандидат химических наук
E-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Власов Сергей Викторович
генеральный директор
ООО «Энергодиагностика»
кандидат технических наук
E-mail: ofce@energo-diagnostika.ru

Гасумов Рамиз Алиевич
первый заместитель генерального директора
АО «СевКавНИПИгаз», г. Ставрополь
доктор технических наук, профессор
E-mail: Priemnaya@scnipigaz.ru

Гасумов Эльдар Рамизович
Азербайджанский государственный университет
нефти и промышленности, Азербайджан, г. Баку
кандидат экономических наук
E-mail: R.Gasumov@yandex.ru

Дербенев Владимир Александрович
заместитель начальника
Лаборатории повышения эффективности разработки месторождений
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
кандидат технических наук
E-mail: V_Derbenev@vniigaz.gazprom.ru

Дымочкина Мария Георгиевна
руководитель направления
Департамента оценки и анализа проектов
ООО «Газпромнефть НТЦ»
кандидат технических наук
E-mail: Dymochkina.MG@gazpromneft-ntc.ru

Жирнов Роман Анатольевич
начальник
Корпоративного центра разработки и эксплуатации месторождений
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
кандидат технических наук
E-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Запевалов Дмитрий Николаевич
начальник центра
ООО «Научно-исследовательский институт природных газов
и газовых технологий Газпром ВНИИГАЗ»
кандидат технических наук
E-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Ибатулин Артур Адикович
ведущий специалист
Управления по разработке месторождений
ООО «РН-Пурнефтегаз»
E-mail: postman@rosneft.ru

Исламов Ринат Робертович
начальник отдела
по сопровождению разработки нефтегазовых залежей
ООО «РН-БашНИПИнефть»
кандидат физико-математических наук
E-mail: bashnipi@mail.ru

Коновалова Ольга Владимировна
директор
Фонд поддержки научно-технического развития «Наукоёмкие технологии»
E-mail: ofce@energo-diagnostika.ru

Люгай Антон Дмитриевич
заместитель начальника
Лаборатории повышения эффективности
разработки месторождений
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
кандидат технических наук
E-mail: ADLyugai@vniigaz.gazprom.ru

Муслимов Булат Шамилевич
заместитель начальника
Управления разработки нефтегазовых месторождений
ООО «РН-БашНИПИнефть»
E-mail: bashnipi@mail.ru

Нигматуллин Фанис Наилевич
начальник
Управления разработки нефтегазовых месторождений
ООО «РН-БашНИПИнефть»
E-mail: bashnipi@mail.ru

Никитин Виктор Викторович
заместитель начальника Управления —
начальник отдела ПАО «Газпром»
кандидат технических наук
E-mail: V.V.Nikitin@adm.gazprom.ru

Никулин Сергей Александрович
главный специалист
ООО «Газпром проектирование»
кандидат технических наук
E-mail: s.nikulin@ggc.nnov.ru

Осадчая Ирина Леонидовна
ученый секретарь
кандидат технических наук
АО «СевКавНИПИгаз»
E-mail: OsadchayaIL@scnipigaz.ru

Паранук Арамбий Асланович
доцент
Кубанский государственный технологический университет
кандидат технических наук
E-mail: rambi.paranuk@gmail.com

Полозков Ким Александрович
начальник
Лаборатории повышения эффективности разработки месторождений
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
кандидат технических наук
E-mail: K_Polozkov@vniigaz.gazprom.ru

Рагимов Теймур Тельманович
аспирант
кафедры «Разработка и эксплуатация газовых
и нефтегазоконденсатных месторождений»
ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной
технический университет»
E-mail: info@rusoil.net

Рябухин Евгений Викторович
аспирант
Кубанский государственный технологический университет
E-mail bugaec@kubstu.ru

Савченков Сергей Викторович
заместитель генерального директора –
директор Нижегородского филиала (г. Нижний Новгород)
ООО «Газпром проектирование»
кандидат технических наук
E-mail: gazpromproject@gazpromproject.ru

Сафрайдер Алина Ильдаровна
соискатель
кафедра «Бурения нефтяных и газовых скважин»
ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» E-mail: info@rusoil.net

Семиколенов Тимофей Георгиевич
начальник отдела
ПАО «Газпром»
E-mail: T.Semikolenov@adm.gazprom.ru

Середенок Виктор Аркадьевич
начальник управления
ПАО «Газпром»
E-mail: gazprom@gazprom.ru

Тутнов Игорь Александрович
главный ученый секретарь НТС
ООО «Энергодиагностика»
E-mail: ofce@energo-diagnostika.ru

Уткин Евгений Владимирович
начальник отдела
ООО «РН-Пурнефтегаз»
E-mail: postman@rosneft.ru

Царев Владимир Сергеевич
научный сотрудник
НИЦ «Курчатовский институт»
E-mail: Tsarev_VS@nrcki.ru

Чернуха Сергей Сергеевич
магистрант
кафедра «Бурение нефтяных и газовых скважин»
ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
E-mail: info@rusoil.net

Шпара Игорь Анатольевич
главный специалист
ООО «Газпром проектирование»
E-mail: gazpromproject@gazpromproject.ru

Ключевые слова и аннотации статей

Применение легкосплавных бурильных труб при бурении наклонно-направленных скважин

Сафрайдер А.И., Чернуха С.С., ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
УДК 622.24.05

Ключевые слова: бурильная колона, алюминиевый сплав, ЛБТ, скважина горизонтальная, бурение, коррозионная стойкость, плотность

В настоящее время значительная доля объемов бурения приходится на глубокие, наклонно-направленные, горизонтальные скважины с большими отходами от вертикали, проводимого в сложных горно-геологических условиях, а также на строительство боковых стволов. В определенных геолого-технических условиях для достижения проектных забоев таких скважин в компоновках колонны используются легкосплавные бурильные трубы (ЛБТ). ЛБТ изготавливают из сплава алюминия Д16Т или 1953Т1 способом прямого гидравлического горячего прессования. Выбор материала и метода изготовления обеспечивают бурильной трубе качества, которые оптимизируют буровые работы, при этом увеличивая возможности всей колонны. Данная статья посвящена ЛБТ, их преимуществам и недостаткам. Рассмотрены различные виды исполнения и изготовления ЛБТ, а так же физико-механические свойства сплавов, из которых они изготавливаются.

Геолого-экономические особенности эксплуатации мелких месторождений на завершающем этапе разработки (на примере Мирненского газоконденсатного месторождения)

Гасумов Р.А., Гасумов Э.Р., Осадчая И.Л., АО «СевКавНИПИгаз»
УДК 550.8.05 + 553.9

Ключевые слова: месторождение углеводородов, залежь газа, скважина, извлекаемые запасы, экономические расчеты, эксплуатационные затраты, рентабельность, окупаемость, чистый дисконтированный доход, геолого-геофизическая характеристика продуктивного пласта, геолого-технические мероприятия

В статье рассмотрено влияние геологических и экономических факторов на эксплуатацию малых газоконденсатных месторождений, находящихся на завершающей стадии разработки. Выявлены и изучены причины осложнений при разработке месторождений и снижения производительности скважин. Даны рекомендации по проведению геолого-технических мероприятий, направленных на интенсификацию притока газа и повышение газоотдачи пластов-коллекторов. Выделено одно из перспективных направлений геологоразведочных работ на газ на Северном Кавказе — нижнемеловой комплекс отложений, к которому приурочено 26 % (69,1 млн т у.т.) прогнозных извлекаемых ресурсов УВ. Приведены результаты экономических расчетов, которые показывают, что поиск и разведка объектов в пермо-триасовых отложениях зоны Манычских прогибов и Восточно-Ставропольской впадины имеют высокую рентабельность.

Комплексный подход к контролю разработки газовых залежей на примере ООО «РН-Пурнефтегаз»

Нигматуллин Ф.Н., Исламов Р.Р., Муслимов Б.Ш.,
ООО «РН-БашНИПИнефть»,
Уткин Е.В., Ибатулин А.А., ООО «РН-Пурнефтегаз»
УДК 622.276

Ключевые слова: природный газ, контроль разработки, комплексирование результатов ГДИ и технологических замеров дебита газа, конденсата и воды

В работе представлен комплексный способ контроля разработки газовых и газоконденсатных залежей, применяющийся на месторождениях ООО «РН-Пурнефтегаз» и опирающийся на аналитические выражения: уравнение материального баланса, уравнение притока газа к скважине, уравнение для расчета потерь давления по стволу скважины. Рассмотренный подход направлен на комплексирование результатов гидродинамических исследований (ГДИ), газоконденсатных исследований (ГКИ), технологических замеров дебита и устьевых параметров газовых скважин. Сущность предложенных способов комплексирования данных ГДИ, ГКИ и технологических замеров дебита и устьевых параметров скважины заключается в подборе значений дренируемых запасов газа, коэффициентов фильтрационного сопротивления, сопротивления НКТ путем совместного решении уравнения материального баланса, уравнения притока к скважине и гидравлического расчета НКТ, обеспечивающих согласованность расчетных и измеренных значений устьевого давления, дебита скважины и динамики пластового давления по результатам ГДИ. Описанный в работе способ комплексирования данных позволяет производить оперативные оценки дренируемых запасов газа, определять снижение добычных возможностей газовых скважин путем анализа данных эксплуатации, планировать текущие исследования для уточнения причин снижения продуктивности и выбора геолого-технических мероприятий для поддержания уровней добычи. Также с применением описанного подхода возможно прогнозировать дебит газовой скважины в случае изменения режима газосборной сети, при отсутствии возможности оперативного проведения технологического замера дебита. Следует отметить, что область применения предлагаемого подхода ограничена ввиду использования уравнения материального баланса для описания взаимосвязи между пластовым давлением и накопленным отбором, которое не применимо для низкопроницаемых пластов или крупных залежей со значительными отличиями пластового давления в разных зонах.

Комплексный подход к контролю разработки газовых залежей на примере ООО «РН-Пурнефтегаз»

Нигматуллин Ф.Н., Исламов Р.Р., Муслимов Б.Ш.,
ООО «РН-БашНИПИнефть»,
Уткин Е.В., Ибатулин А.А., ООО «РН-Пурнефтегаз»
УДК 622.276

Ключевые слова: природный газ, контроль разработки, комплексирование результатов ГДИ и технологических замеров дебита газа, конденсата и воды

В работе представлен комплексный способ контроля разработки газовых и газоконденсатных залежей, применяющийся на месторождениях ООО «РН-Пурнефтегаз» и опирающийся на аналитические выражения: уравнение материального баланса, уравнение притока газа к скважине, уравнение для расчета потерь давления по стволу скважины. Рассмотренный подход направлен на комплексирование результатов гидродинамических исследований (ГДИ), газоконденсатных исследований (ГКИ), технологических замеров дебита и устьевых параметров газовых скважин. Сущность предложенных способов комплексирования данных ГДИ, ГКИ и технологических замеров дебита и устьевых параметров скважины заключается в подборе значений дренируемых запасов газа, коэффициентов фильтрационного сопротивления, сопротивления НКТ путем совместного решении уравнения материального баланса, уравнения притока к скважине и гидравлического расчета НКТ, обеспечивающих согласованность расчетных и измеренных значений устьевого давления, дебита скважины и динамики пластового давления по результатам ГДИ. Описанный в работе способ комплексирования данных позволяет производить оперативные оценки дренируемых запасов газа, определять снижение добычных возможностей газовых скважин путем анализа данных эксплуатации, планировать текущие исследования для уточнения причин снижения продуктивности и выбора геолого-технических мероприятий для поддержания уровней добычи. Также с применением описанного подхода возможно прогнозировать дебит газовой скважины в случае изменения режима газосборной сети, при отсутствии возможности оперативного проведения технологического замера дебита. Следует отметить, что область применения предлагаемого подхода ограничена ввиду использования уравнения материального баланса для описания взаимосвязи между пластовым давлением и накопленным отбором, которое не применимо для низкопроницаемых пластов или крупных залежей со значительными отличиями пластового давления в разных зонах.

Перспективы обратной закачки в пласт кислых газов для повышения эффективности разработки месторождений (на примере Астраханского ГКМ)

Жирнов Р.А., Дербенёв В.А., Люгай А.Д., Полозков К.А.,
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»,
Семиколенов Т.Г., Никитин В.В., ПАО «Газпром»,
Дымочкина М.Г., ООО «Газпром нефть»
УДК 622.276

Ключевые слова: Астраханское газоконденсатное месторождение, экологическая безопасность, кислый газ

На протяжении последних лет для условий Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ) пластовое сырье которого имеет высокий конденсатогазовый фактор и значительное содержание сероводорода, разрабатываются технологии закачки кислых компонентов различного состава в подземные резервуары месторождения и надсолевые отложения [1–3]. Основная цель этих разработок — повысить экологическую безопасность, экономическую и технологическую эффективность разработки АГКМ. В статье авторами изложены укрупненные результаты проведенных исследований, связанные с технологией обратной закачки в продуктивный пласт АГКМ кислого газа, а также перспективы опытно-промышленного освоения и дальнейшей реализации этой технологии в условиях Астраханского месторождения.

Экспериментальная оценка влияния завихрений потока жидкости на гидравлическое сопротивление трубопровода

Ильясов Д.А., Агиней Р.В., Ухтинский государственный технический университет
УДК 532.542.4:532.527

Ключевые слова: гидравлическое сопротивление, трубопровод со спиральным каналом, пропускная способность трубопровода

Одним из решений повышения энергоэффективности магистрального транспорта нефти и нефтепродуктов является снижение гидравлического сопротивления, следовательно, увеличение пропускной способности при сохранении затрат на транспорт продукта либо снижение энергозатрат при сохранении производительности. В настоящей статье проведен эксперимент по выявлению зависимости вихревого потока жидкости на гидравлическое сопротивление трубопровода. Разработана методика проведения эксперимента. По результатам экспериментального исследования установлено, что снижения коэффициента гидравлического сопротивления трубопровода можно добиться путем создания специальной вихревой структуры потока жидкости. Показано, что при перекачке воды и модельной жидкости c завихрением потока по системе стенда увеличивается пропускная способность трубопровода. Полученные результаты позволяют сделать вывод о эффективности использования вихревого потока жидкости для снижения гидравлического сопротивления трубопровода.

Формирование грунтового профиля системы ЭХЗ участка трубопровода на основе нейронных сетей с радиально-базисными функциями

Ваганов Д.В., АО «Гипрогазцентр»,
Никулин С.А., ООО «Газпром проектирование» (Нижегородский филиал)
УДК 62-503.55

Ключевые слова: магистральный газопровод, коэффициент влияния, случайные функции, нейронная сеть, оптимизация выходного тока СКЗ

В статье рассматриваются методы аппроксимации коэффициентов влияния выходного тока станций катодной защиты (СКЗ) на величину защитного потенциала трубопровода. Показано, что коэффициенты влияния изменяются во времени, в зависимости от изменения параметров цепи протекания катодного тока, то есть являются случайными функциями времени. Предложен метод аппроксимации коэффициентов влияния с использованием искусственных нейронных сетей. Приведена схема замещения коэффициентов влияния с использованием обученной нейронной сети. В результате исследования предложен способ увеличения точности расчетного значения выходных токов СКЗ с использованием блоков нейронной сети. Введено понятие «грунтовый профиль», являющийся характеристикой грунта, зависящей от случайных внешних природных факторов (температуры и влажности почвы). Высказана научная гипотеза о возможности использования грунтового профиля для оптимизации работы СКЗ без необходимости проведения измерений защитного потенциала на участках, где отсутствует или неисправна система телемеханики СКЗ.

Разработка алгоритма комплексного диагностирования трубопровода-кондуктора при реконструкции магистральных газопроводов на осложненных участках трассы методом «Труба в трубе»

Середёнок В.А., ПАО «Газпром»,
Агиней Р.В., Ухтинский Государственного технический университет,
Савченков С.В., ООО «Газпром проектирование»
УДК 621.644

Ключевые слова: трубопровод, реконструкция, метод «труба в трубе», бестраншейный метод, диагностическое обследование, протаскивание, дефекты геометрии

Представлены результаты разработки методики диагностических обследований реконструируемого участка «трубопровода-кондуктора» и алгоритма для ее реализации, позволяющих оценить техническое состояние «старого» трубопровода и возможность проведения реконструкции участка трубопровода методом «труба в трубе». Определены особенности трубопровода-кондуктора, ограничивающие применимость метода и требующие детальных диагностических обследований. Предложены формулы для определения усилия протаскивания рабочего трубопровода в трубопровод-кондуктор в зависимости от вариантов протаскивания. Разработан алгоритм комплексного диагностирования реконструируемого участка трубопровода, позволяющий установить возможность реконструкции трубопровода методом «труба в трубе» в конкретных условиях.

Возможности использования и выбор технологии ингибиторной защиты от коррозии объектов добычи газа, характеризующихся присутствием диоксида углерода

Вагапов Р.К., Запевалов Д.Н., ООО «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 620.197.3

Ключевые слова: углекислотная коррозия, скорость коррозии, технология ингибиторной защиты, ингибиторная пленка, последействие ингибитора коррозии

В связи с присутствием в составе добываемой продукции на ряде газовых и газоконденсатных месторождений ПАО «Газпром» коррозионно-активного диоксида углерода на них была внедрена ингибиторная защита от коррозии по результатам выполненного ООО «Газпром ВНИИГАЗ» подбора реагентов. Важную роль при подборе ингибиторов коррозии играет технология ингибиторной защиты. По принципу подачи ингибиторов коррозии возможными применяемыми технологиями ингибиторной защиты от углекислотной коррозии являются либо непрерывное дозирование реагента в эксплуатационные среды, либо технология периодической ингибиторной обработки. Каждая из них имеет свои преимущества и ограничения в использовании, которые следует учитывать при выборе технологии ингибиторной защиты. Обосновано, что основным и наиболее предпочтительным с точки зрения эффективности способом защиты объектов добычи газа от углекислотной коррозии, которая характеризуется локальным характером развития коррозионных процессов, является постоянное дозирование ингибитора в агрессивные эксплуатационные среды. В условиях технической невозможности использования постоянной подачи ингибитора коррозии возможно применение периодического дозирования. Приведены данные по результатам испытаний для таких условий ингибиторов коррозии, которые должны формировать прочную ингибиторную пленку на стали и обладать существенным последействием. Совершенствование принципов оптимального регулирования системы электрохимической защиты от коррозии промышленной площадки Никулин С.А., ООО «Газпром проектирование» (Нижегородский филиал) УДК 62-503.56 Ключевые слова: магистральный газопровод, электрохимическая защита от коррозии, оптимальное регулирование, компрессорная станция Рассмотрены подходы к решению задачи оптимального регулирования режимов работы оборудования электрохимической защиты от коррозии на территории промышленной площадки. Выявлены особенности регулирования в условиях взаимовлияния станций катодной защиты. Предложены алгоритмы и подходы по нахождению оптимальных режимов работы станций катодной защиты. Разработанные подходы были апробированы на действующей компрессорной станции. Результатом апробации явилось снижение совокупной силы тока станций в восемь раз.

Совершенствование математической модели для определения утечки из газопроводов при условии падения давления по линейному закону

Паранук А.А., Бунякин А.А., Рябухин Е.В., ФГБОУ ВО Кубанский государственный технологический университет
УДК 622.691.4

Ключевые слова: квазиустановившийся режим течения природного газа, статический режим течения природного газа, утечка газопровода, газопроводы высокого давления

В данной работе авторами разработана математическая модель, позволяющая определить утечку в газопроводах высокого, среднего и низкого давления, прогнозировать их продолжительность и величину, определять участки, где происходит утечка природного газа, для своевременного ремонта данного участка или запорно – регулирующей арматуры газопроводов, а также проводить ликвидацию аварийных инцидентов и аварийных ситуации.

Перспективы управления техногенными рисками потенциально опасных объектов нефтегазового энергетического комплекса на основе измерительной информации эксплуатационного мониторинга и прогнозной диагностики их технического состояния

Власов С.В., Тутнов И.А., ООО «Энергодиагностика»,
Коновалова О.В., Фонд поддержки научно-технического развития «Наукоёмкие технологии»,
Царев В.С., НИЦ «Курчатовский институт»,
Шпара И.А., ООО «Газпром проектирование»
УДК 622.692

Ключевые слова: техногенная безопасность, риск, диагностика, экология

Представлены принципы и научные положения становления и развития системы управления техногенными рисками потенциально опасных объектов нефтегазового энергетического комплекса на основе измерительной информации эксплуатационного мониторинга и прогнозной диагностики их технического состояния – нового направления улучшения качества и культуры безопасности предприятий нефтегазового сектора ТЭК. Показан свод основных компонентов информационной модели системы управления техногенными рисками потенциально опасных объектов нефтегазового энергетического комплекса на базе риск-ориентированной интегральной оценки промышленной безопасности и экономической выгоды. Показана позитивная перспектива управления техногенными рисками потенциально опасных объектов нефтегазового энергетического комплекса при формировании программ их технического обслуживания и ремонта с учетом измерительной информации о результатах эксплуатационного мониторинга технического состояния.