Ключевые слова и аннотации статей
Вопросы внедрения цифровых технологий
Вагарин В.А., генеральный директор ООО «Газпром проектирование»,
Гурьянов В.В., заместитель генерального директора по информационным технологиям — начальник службы информационно-управляющих систем
УДК 338.942
Ключевые слова: облачное проектирование, управление данными,
цифровые информационные модели, системы управления инженерными данными
28 февраля состоялось выездное совещание под руководством заместителя Председателя Правления — начальника Департамента ПАО «Газпром» О.Е. Аксютина, в рамках которого рассматривались достигнутые результаты в области создания цифровых информационных моделей (далее — ЦИМ) и дальнейшего их использования в системе управления инженерными данными (далее — СУИД) на всех этапах жизненного цикла объектов капитального строительства. В рамках данного совещания было орагнизовано посещение интегрированного центра разработки месторожений и логистического центра ПАО «Газпром нефть», а также Тюменского филиала ООО «Газпром проектирование» (далее — Общество). При посещении Тюменского филиала были продемонстрированы наработки Общества в области создания распределенного (облачного) 3D информационного проектирования с последующей бесшовной миграцией данных в СУИД. Данный подход обеспечивает минимизацию необходимых ресурсов, корректность всех введенных данных и, самое главное, управляемость всеми бизнес-процессами на базе проектного офиса.
Эколого-геокриологическая специфика при недропользовании на Севере Сибири
Шац М.М., Институт мерзлотоведения им. П. И. Мельникова
УДК 574.:622.33 (571.56)
Ключевые слова: степень преобразования геосистем; эколого-геокриологическая специфика месторождений; геоэкологические последствия
Все расширяющиеся масштабы горнодобывающей отрасли на Севере Сибири требуют решения разнообразных эколого-геокриологических проблем. Одной из важнейших является учет условий недропользования, включающий как природные условия территорий деятельности отрасли, способ и стадию добычи, так и характеристику степени преобразования геосистем при освоении. Показана специфика, связанная со своеобразными свойствами слагающих большую часть территории мерзлых толщ льдонасыщенных горных пород, и это в значительной степени усложняет условия освоения месторождений и требует использования специфических подходов.
На примере различных объектов недропользования показаны целесообразность и необходимость подобной оценки и возможность на ее основе разработать системы природоохранных и компенсирующих мероприятий. Их реализация позволит значительно уменьшить негативные последствия освоения месторождений.
Исследования влияния буровых растворов на проницаемость пород в зоне продуктивного горизонта
Гасумов Р.А., Кукулинская Е.Ю., Супрунов В.А., Черепенько А.Б., АО «СевКавНИПИгаз»
УДК 622.24
Ключевые слова: образцы керна, буровые растворы, набухание кернового материала, коэффициент восстановления проницаемости
Сохранение естественных фильтрационно-емкостных свойств продуктивного коллектора в процессе бурения и первичного вскрытия пласта является первостепенным фактором, определяющим эффективность эксплуатации месторождений. Определяющее влияние на состояние околоскважинной зоны пласта и качество вскрытия продуктивного коллектора оказывает воздействие применяемого бурового раствора. В связи с этим были проведены лабораторные и стендовые исследования по определению влияния буровых растворов на водной и углеводородной основе на образцы керна одного из крупнейших по запасам газа месторождений на Востоке России. В результате эксперимента установлено влияние буровых растворов на набухаемость кернового материала, получена зависимость коэффициента восстановления проницаемости образцов кернов от типа применяемого бурового раствора.
Использование винтовых забойных двигателей в бурении наклонно-направленных скважин
Чернуха С.С., ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
УДК 622.24.05
Ключевые слова: винтовой забойный двигатель, ротор, статор, бурение,
роторное бурение, клапан сброса
Статья посвящена винтовым забойным двигателям, их конструктивным особенностям и условиям их применения в современных геолого-технологических условиях. Конструктивные особенности, а также решение различных технологических задач в процессе проводки скважины привели к созданию большого количества вариантов исполнения и типоразмеров винтовых забойных двигателей — «прямые»,
двигатели — отклонители с фиксированным углом искривления, двигатели — отклонители с регулируемым углом искривления. В работе даны рекомендации по выбору забойного двигателя, исходя из конкретных геолого-технических условий бурения и решаемых задач по управлению траекторией ствола скважины.
Изучение условий совместимости некоторых полимерных компонентов в составе бурового раствора
Ульянова З.В., Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
УДК 622.24
Ключевые слова: буровой раствор, химические реагенты, катионные полимеры, анионные полимеры, совместимость компонентов
В статье приводятся результаты изучения условий совместимости катионных и анионных полимеров при их одновременном использовании в составе бурового раствора. Предложены простые инструментальные методы подбора условий совместимости пар анионный полимер-катионный полимер, с помощью которых показана возможность их совместного использования в рецептуре бурового раствора за счет введения в систему подвижных противоионов небольшого размера в определенной концентрации, источником которых могут выступать водорастворимые соли. Выявлены некоторые зависимости и значимые аспекты обеспечения совместимости, на основании которых сформулированы важные практические рекомендации.
Исследования условий достижения требований к температурам точек росы газа на УКПГ Киринского и Южно-Киринского месторождений
Кубанов А.Н., Федулов Д.М., Атаманов Г.Б., Прокопов А.В., Цацулина Т.С., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 553.061.1
Ключевые слова: установка комплексной подготовки газа, низкотемпературная сепарация, стабилизация конденсата, температура точки росы по воде, температура точки росы по углеводородам, дефлегматор
Данная публикация является первой в серии статей, посвященных исследованиям технологии подготовки пластового газа и стабилизации газового конденсата на УКПГ Киринского и Южно Киринского месторождений. Применение на этих объектах моноэтиленгликоля (МЭГ) в качестве антигидратного реагента, реализованная концепция крупнотоннажного производства конденсата газового стабильного (КГС)
с подачей углеводородов С1–С4 в товарный газ, дополнительные более жесткие
требования к температурам точек росы по воде (ТТРВ) и по углеводородам (ТТРУВ), а также особенности эксплуатации УКПГ Киринского ГКМ, выявленные на начальном этапе, определили новый тип технологии подготовки конденсатсодержащих газов и необходимость разработки соответствующих технико-технологических решений по подготовке газа, стабилизации конденсата и регенерации МЭГ. В настоящей публикации рассматриваются вопросы обеспечения требуемых значений ТТРВ и ТТРУВ.
Критерии оценки коррозионной опасности и эффективности ингибиторной защиты при эксплуатации объектов добычи газа в присутствии 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: критерии оценки, углекислотная коррозия, скорость коррозии, ингибирование коррозии, диоксид углерода, ингибиторная защита
Современный этап освоения перспективных газовых и газоконденсатных месторождений на территории РФ связан с объектами, в составе добываемой продукции которых присутствует диоксид углерода (СО2). Наличие в добываемом газе СО2 в сочетании влагой и другими факторами стимулирует интенсивное развитие процессов коррозии и требует внимательного отношения к оценке коррозионной агрессивности эксплуатационных сред и последующему выбору ингибиторной защиты для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов, изготовленных из углеродистой стали. В статье выполнен анализ факторов риска коррозии по основным коррозионно-опасным параметрам. Предложены критерии оценки коррозионной агрессивности эксплуатационных сред и эффективности применяемой системы ингибиторной защиты на объектах добычи газа в присутствии диоксида углерода. Приведены пороговые значения коррозионно-опасных факторов (минерализация, рН-фактор и др.), превышение которых требует принятия дополнительных мер по коррозионному мониторингу и ингибиторной защите. Основными критериями оценки эффективности системы ингибирования коррозии являются: скорость коррозии, определенная гравиметрическим методом; изменение толщины стенки труб; остаточное содержание ингибитора коррозии и растворенного железа в жидких средах.
Разрушение гидратных пробок в затрубном пространстве добывающих скважин с помощью установки индукционного нагрева
Нагаева С.Н., ТИУ, филиал в г. Сургуте,
Пестриков Д.В., ПАО «СНГ», НГДУ «Сургутнефть»
УДК 622.279.72
Ключевые слова: добывающие скважины, Восточно-Сургутское месторождение, гидратные пробки, установка индукционного нагрева
В статье рассматривается проблема эксплуатации добывающих скважин, осложненных гидратообразованием в затрубном пространстве. Рассмотрены и проанализированы методы образования гидратов в условиях Восточно-Сургутского месторождения. Предложен альтернативный метод удаления гидратных пробок с применением
установки индукционного нагрева.
Прогноз дебита метана при извлечении из угольных пластов
Сластунов С.В., Коликов К.С., МГИ НИТУ «МИСиС»,
Мазаник Е.В., Комиссаров И.А., АО «СУЭК-Кузбасс»
УДК 622.33:622.276.5.001.42
Ключевые слова: уголь, диффузия метана, фильтрация, вмещающие породы, дебит скважины, заблаговременная дегазация, шахта им. С.М. Кирова
Приведены результаты исследований источников метана, определяющих дебит скважин. Рассмотрено дифференциальное уравнения диффузии, описывающее движение газа в угольных блоках в зоне дезинтеграции пласта. Учтена фильтрация газа из вмещающих пород и ненарушенного угольного пласта в зону дезинтеграции пласта. Выполнены расчеты дебита различных источников метана в течение периода эксплуатации скважины применительно к условиям заблаговременной дегазации на шахте им. С.М. Кирова.
Обоснование возможности оценки уровня изгибных напряжений в стенках труб магистральных газонефтепроводов определением его пространственного положения с поверхности грунта
Фирстов А.А., Капачинских Ж.Ю., Санкт-Петербургский горный университет,
Середенок В.А., ПАО «Газпром»,
Мамедова Э.А., Нижегородский филиал ООО «Газпром проектирование»,
Агиней Р.В., Ухтинский государственный технический университет
УДК 622.692.4
Ключевые слова: магистральный трубопровод, радиус изгиба, изгибные напряжения, погрешность изменений, критический радиус кривизны, допускаемый радиус кривизны
В работе показано, что некоторые значения расстояний между точками измерений, полученных при проведении съемки, невозможно использовать для определения изгибных напряжений с достаточной для инженерных расчетов точностью в связи с наличием аппаратной погрешности. В работе предложено обоснование выбора оптимального шага измерений при проведении съемки и оценена погрешность при использовании полученных данных.
Особенности развития метрологических расходоизмерительных центров
Сулин В.А., Крюков О.В., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 389.001.12/18:621.643.05
Ключевые слова: счетчик расхода газа, поверка, метрологические характеристики, расходоизмерительный центр, магистральный газопровод
Представлены актуальные вопросы организации поверочных испытаний и способов поверки счетчиков расхода газа. Рассмотрены возможности улучшения метрологических характеристик при использовании новых методик измерений и технических средств в рамках метрологических расходоизмерительных центров. Приведены примеры особенностей реализации трех очередей Уральского метрологического расходоизмерительного центра.
Abstracts in English
Issues on Digital Technologies Implementation
Vagarin V.A., Director General, Gazprom Proyektirovaniye LLC
Guryanov V.V., Deputy Director General for Information Technologies — Head of Information Management Systems Division, Gazprom Proyektirovaniye LLC
Key words: distributed cloud design, data management, digital information models, engineering data management system
On February 28 Oleg Aksyutin, the Deputy Chairman of Gazprom Management Committee chaired the offsite meeting which addressed the results achieved in creating digital information models and their further application in the engineering data management system through all stages of capital construction life cycle. As a part of the meeting, the participants visited the integrated field development center and the logistics center of Gazprom Neft, as well as the Tyumen branch of Gazprom Proyektirovaniye (hereinafter, the Company). When visiting the Tyumen branch, there were presented the Company’s achievements in creating a distributed (cloud) 3D information design followed by seamless data migration into engineering data management system. This approach ensures the minimization of required resources, the consistency of input data, and most significantly, the controllability of all business processes based on the project office.
Subsurface Use in the North of Siberia:
Environmental and Geocryological Features
M.M. Shatz, Candidate of Sciences (Geography), Melnikov Permafrost Institute
Key words: degree of geosystems’ transformation, environmental and geocryological features of deposits, geoecological consequences.
The ever-expanding scale of the mining industry in the North of Siberia requires solving various environmental and geocryological problems. Considering the conditions of subsurface use, including both the environmental conditions of the areas of the industry activity, the production technique and phase, and a description of the geosystems’ transformation degree during the exploration. The paper presents the specificity associated with the peculiar properties of the ice-rich permafrost building up most of the territory, which substantially complicates the deposits development conditions and requires particular approaches. By the example of various subsurface use cases, there are shown the viability and necessity of such assessment, and the ability to develop concept for environmental protection and remedial measures. Their implementation will significantly reduce downsides of the fields’ development.
Studies of the Drilling Fluids Influence on the Rocks Permeability within the Productive Horizon
R.A. Gasumov, E.Yu. Kukulinskaya, V.A. Suprunov, and A.B. Cherepenko, SevKavNIPIgaz JSC
Keywords: core samples, drilling fluids, core swelling, return permeability index
Preservation of the natural porosity & permeability properties of the productive reservoir during drilling and the initial formation exposing is the key factor determining the field operation efficiency. The drilling fluid makes the determining influence on the near-wellbore zone of the formation and the reservoir exposing quality. In this regard, laboratory and bench studies were conducted to determine the effect of water and hydrocarbon-based drilling fluids on core samples from one of the largest gas deposits in the East of Russia. As a result, the effect of drilling fluids on the core swelling was established, and the relation between the core samples’ return permeability index and used drilling fluid type was obtained.
Using Downhole Drilling Motors for Controlled Directional Wells’ Drilling
Chernukha S.S., Ufa State Petroleum Technical University
Keywords: downhole drilling motor, rotor, stator, drilling, rotary drilling, relief dump valve
The paper considers downhole drilling motors, their design features and their use in current geological and technological conditions. Design features, as well as the solution of various technological challenges during the well drilling brought to a large number of design options and sizes of downhole drilling motors, such as standard direct, whipstocks with a fixed curvature angle, whipstocks with controlled curvature angle. The paper gives guidelines on a downhole motor selection, based upon certain geological and technical drilling conditions and the tasks to be performed to control the wellbore trajectory.
Study of Compatibility Conditions of Several Polymer Elements in Drilling Fluid
Z.V. Ulyanova, Perm National Research Polytechnic University
Keywords: drilling fluid, chemicals, cationic polymers, anionic polymers, component compatibility
The article presents the study results of compatibility conditions of cationic and anionic polymers if would been used together in the drilling fluid. The author suggests simple instrumental procedures for compatibility selection of anionic polymer-cationic polymer pairs. These procedures enable to present the possibility of combined use of both anionic and cationic polymers in the drilling fluid by introducing into the system small mobile counteranions in a certain concentration, the source of which might be water-soluble salts. Some dependencies and significant aspects of compatibility ensuring are identified, and on this basis some practical recommendations are given.
Studies of the Conditions to Achieve the Requirements to the Dew Points Temperature for the Gas at the Comprehensive Gas Treatment Unit at the Kirinskoye and Yuzhno-Kirinskoye fields
A.N. Kubanov, D.M. Fedulov, G.B. Atamanov, A.V. Prokopov, and T.S. Tsatsulina, Gazprom VNIIGAZ LLC
Keywords: Comprehensive Gas Treatment Unit (CGTU), low-temperature separation, condensate stabilization, water dew point temperature, hydrocarbon dew point temperature, reflux condenser
The paper is the first in a series dedicated to the crude gas treatment technology and condensate stabilization at CGTU at the Kirinskoye and Yuzhno-Kirinskoye fields. The new approach to condensate containing gas treatment and required corresponding technical and technological solutions on gas treatment, condensate stabilization and monoethylene glycol (MEG) regeneration were determined by the following: use MEG for hydrate inhibition, implemented concept of large-capacity production of stable gas condensate with the supply of C1—C4 hydrocarbons to commercial gas, additional more stringent requirements to water dew point temperatures and hydrocarbons dew point temperatures, as well as the operational features of the Kirinskoye gas condensate gas treatment facility identified at the initial stage. The paper considers the issues of ensuring the required values of water dew point temperatures and hydrocarbons dew point temperatures.
Criteria for Corrosion Risk Assessment and Inhibitor Protection Efficiency
at the Gas Production Facilities with Carbon Dioxide Presence
R.K. Vagapov and D.N. Zapevalov, Research Institute of Natural Gases and Gas Technologies Gazprom VNIIGAZ LLC
Keywords: assessment criteria, carbon dioxide corrosion, corrosion rate, corrosion inhibition, carbon dioxide, inhibitor protection
The current development stage of promising gas and gas condensate fields in the Russian Federation is associated with facilities that contain carbon dioxide (CO2) as part of their production. CO2 along with moisture and other agents stimulates the intensive corrosion propagation, and requires diligence in the corrosiveness assessment of the production media and the subsequent inhibitor protection selection to ensure reliable and safe operation of the carbon steel equipment and pipelines. The paper analyzes the corrosion risk factors towards the main corrosion-hazardous characteristics. The authors came up with assessment criteria of the production media corrosiveness and applied inhibitor protection efficiency at the gas production facilities with carbon dioxide presence. There are presented the corrosion risk threshold values (mineralization, pH-factor, etc.), the excess of which requires the additional measures for corrosion monitoring and inhibitor protection. The main criteria for evaluating the corrosion inhibition efficiency are the corrosion rate determined by the gravimetric analysis; pipe wall thickness variation; residual content of corrosion inhibitor and dissolved iron in liquid media.
Hydrate Plugs Destruction in the Bore Hole Annulus of Production Wells
by means of Induction Heating Unit
S.N. Nagaeva, Industrial University of Tyumen, Surgut branch
D.V. Pestrikov, Surgutneftegas PJSC, Surgutneft Production Field Office
Key words: production wells, Vostochno-Surgutskoye field, hydrate plugs, induction heating unit
The paper discusses the problem of operating production wells complicated by hydrate plugs formation in the annulus. The ways of hydrates formation in the Vostochno-Surgutskoye field environment are reviewed and analyzed. The authors suggest an alternative method for hydrate plugs removing by means of using an induction heating unit.
Forecast of Methane Flowrate at Coal Seam Extraction
S.V. Slastunov, K.S. Kolikov, National University of Science and Technology MISiS
E.V. Mazanik, I.A. Komissarov, SUEK-Kuzbass JSC
Key words: coal, methane diffusion, filtration, host rocks, well flowrate, early degassing, S.M. Kirov mine
The authors present the study results of methane sources that determine the wells flowrate. They consider the differential diffusion equation, which describes the gas flow in coal blocks within the strata disruption area. It was taken into account the gas filtration from the host rocks and undisturbed coal seam into the strata disruption area. The paper delivers the flow rates calculations for various sources of methane during the well production period relevant to early degassing at the S.M. Kirov mine.
Possibility Justification of Assessing the Bending Stress Level in Pipe Walls of Gas and Oil Trunklines by Determining its Spatial Position from the Soil Surface
A.A. Firstov, Zh.Yu. Kapachinsky, Saint-Petersburg Mining University,
V.A. Seredenok, Gazprom PJSC,
E.A. Mamedova, Gazprom Proyektirovaniye LLC, Nizhny Novgorod Branch,
R.V. Aginei, Ukhta State Technical University
Keywords: trunkline, bending radius, bending stresses, instrumental error, critical radius of curvature, safe radius of curvature
The paper states that some interval values between the measurement points obtained during the survey cannot be used to determine the bending stresses with sufficient accuracy for engineering calculations due to some instrumental error. The authors suggest the rationale for choosing the optimal measurement interval for the survey and review the error in the obtained data application.
Metrological Flow Metering Centers: Development Peculiarities
V.A. Sulin and O.V. Kryukov, Gazprom VNIIGAZ LLC
Key words: gas flow meter, verification, metrological characteristics, flow metering center, gas trunkline
The paper presents topical issues related to verification tests and methods for gas flow meters calibration. Also the paper considers the possibilities of improving metrological characteristics by means of using new metering techniques and equipment as a part of metrological flow metering centers. There are given examples of the three trains’ implementation peculiarities of the Ural Metrological Flow Metering Center.
