Научный консультант
Аксютин Олег Евгеньевич
Тема номера
Участие университетской науки в решении задач нефтегазового комплекса
Ключевые слова и аннотации статей
Приветственное слово главного редактора журнала
«Наука и техника в газовой промышленности»,
заместителя Председателя Правления —
начальника Департамента ПАО «Газпром»,
д.т.н., члена-корресподента РАН
О.Е. Аксютина
Уходящий 2020 год принёс радикальные перемены во все сферы мировой экономики и жизни, нарушил привычный ритм жизни, развития экономики, производственных процессов. Ещё совсем недавно наступление пандемии, охватившей все континенты, показалось бы нам фантастическим. Сегодня это наши новые реалии. Помимо самого распространения болезни и социальных последствий, пандемия привела к беспрецедентному спаду мировой экономики, резкому сокращению объемов производства, ограничению мобильности, массовым задержкам поставок. Вместе с тем негативное влияние пандемии на газовый рынок было ограниченным. По предварительным оценкам, мировое потребление газа по итогам 2020 года снизится не более чем на 100 млрд м3, или на 2–2,5 %. При этом, важную роль в снижении спроса на газ сыграли мягкие погодные условия в крупнейших странах-потребителях. На европейском рынке сокращение потребления газа в 2020 году составит около 18 млрд куб. м. Несмотря на последствия пандемии, в Китае важным итогом 2020 года стало продолжение роста потребления газа, величина которого может составить около 20 млрд куб. м. Необходимо отметить, что мировое потребление других ископаемых видов топлива — нефти и угля — сократится более существенно. Еще одной значимой тенденцией 2020 года стало увеличение влияния вопросов экологии на энергетические рынки. Так, в конце 2019 года была представлена программа «Зеленый курс ЕС», направленная на достижение «нетто–нулевых» выбросов парниковых газов к 2050 году Европейским союзом. Ряд стран, относящихся к числу крупнейших экономик мира (Китай, Япония, Южная Корея), также заявили о цели достижения «углеродной нейтральности». С учетом экологических характеристик природного газа как энергоносителя можно говорить о дополнительных возможностях для увеличения потребления природного газа в мире в кратко-, средне- и долгосрочной перспективе. В этом году мы стали свидетелями и других глобальных перемен: цифровые технологии прочно вошли в жизнь практически каждого из нас. Благодаря системам коммуникации, мы, несмотря на закрытые границы, имели возможность постоянно быть на связи с нашими партнерами в России и за рубежом, продолжать совместную работу над проектами. Цифровая трансформация в том числе в топливно-энергетическом комплексе назрела давно, но именно сложившиеся обстоятельства ускорили её внедрение во многие процессы производственной цепочки: от геологических и гидродинамических моделей месторождений, цифровых двойников добычных комплексов и месторождений до строительства и мониторинга технического состояния действующих объектов. В существующих сложных условиях ключевую роль сохраняет наука. Расширение сфер научных исследований, преобладание комплексного и междисциплинарного подходов позволяют нам ежедневно решать стоящие перед отраслью технологические задачи. Наращивание минерально-сырьевой базы, повышение эффективности разработки и эксплуатации месторождений, реконструкция газовых трубопроводов требуют постоянного совершенствования технологий. В этом ключе крайне важным является тесное взаимодействие ведущих специалистов отрасли с научным сообществом научно-исследовательских и отраслевых институтов, университетов, опорных вузов ПАО «Газпром». Наиболее интересные и продуктивные результаты этого взаимодействия попадают на страницы журнала «Наука и техника в газовой промышленности». Поздравляю всех читателей, авторов и команду журнала с наступающим Новым Годом! Желаю крепкого здоровья, новых идей и научных успехов!
Сотрудничество ПАО «Газпром» и РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
Аксютин О.Е, Хомяков С.Ф., ПАО «Газпром»,
Мартынов В.Г., Самарин И.В., Калашников П.К., Жедяевский Д.Н., РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
УДК 622.276
Ключевые слова: ТЭК, научно-техническое взаимодействие, опорный вуз
Промышленная установка мембранного выделения гелия на Чаяндинском НГКМ — уникальный проект ООО «Газпром проектирование»
Вагарин В.А., Павленко В.В., Кисленко Н.Н., Емельянов П.Е.,
ООО «Газпром проектирование»
УДК 66.071.6.081.6
Ключевые слова: Сила Сибири, гелий, мембранные технологии, газоразделение, проектирование, промышленная установка
Развитие персонала — залог успеха любой трансформации (на примере ООО «Газпром проектирование»)
Климушева Е.И., Шмидт М.В., ООО «Газпром проектирование»
УДК 316.444
Ключевые слова: цифровая трансформация, развитие персонала, дистанционная платформа
Моделирование образования гидратов в околоскважинной зоне пласта для условий течения газа к сегменту горизонтальной скважины
Пятибратов П.В., РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина,
Скоров Д.С., ООО «ПЕТЕК»
УДК 622.276
Ключевые слова: дросселирование газа, модель Ли–Кеслера, образование и разложение гидратов, горизонтальная скважина, псевдокомпозиционное моделирование
Современные методы анализа термодинамической эффективности технологических процессов сжижения природного газа
Шелыгин Л.А., РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
УДК 621.565
Ключевые слова: термодинамическая эффективность, эксергетический метод, эксергия вещества, сжиженный природный газ, смесь хладагентов
Анализ результатов коррозионных испытаний для предиктивной оценки зависимостей скорости коррозии от экслуатационных факторов для объектов добычи газа
Вагапов Р.К., Запевалов Д.Н., Прокопенко А.Ю., Томский И.С., ООО «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 620.197.3
Ключевые слова: коррозионные испытания, предиктивная оценка, корреляционные зависимости, коррозионно-опасные факторы, скорость коррозии
Прогноз критических параметров перехода эксплуатационных скважин в стадию капитального ремонта
Гасумов Р.А., АО «Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов» (АО «СевКавНИПИгаз»),
Валиев В.М., Гасумов Э.Р., Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности
УДК 622.276
Ключевые слова: эксплуатационная скважина, капитальный ремонт, дебит, депрессия, технологический режим, гидродинамических исследований скважин
Теоретическая оценка скорости коррозии магистральных трубопроводов, вызванной влиянием геомагнитно-индуцированного источника блуждающего тока
Агиней Р.В., Исупова Е.В., ФГБОУ ВО «Ухтинский государственный технический университет»,
Гуськов С.С., Мусонов В.В., АО «Гипрогазцентр»
УДК 622.691.4
Ключевые слова: геомагнитно-индуцированный блуждающий ток, подземный трубопровод, математическое моделирование, дефект изоляции, скорость коррозии
Оценка свариваемости сталей с повышенной деформационной способностью как средство обоснования ремонтных технологий
Ефименко Л.А., Капустин О.Е., Уткин И.Ю., Пономаренко Д.В., РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина,
Севостьянов С.П., Рамусь Р.О., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 621.791
Ключевые слова: ремонт, кольцевые сварные соединения, анизотермическая диаграмма, ударная вязкость, твердость, стали с повышенной деформационной способностью
Цифровое моделирование синхронных электрических машин при работе на турбокомпрессорную нагрузку
Степанов С.Е., Васенин А.Б., ООО «Газпром проектирование»,
Крюков О.В., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 622.279
Ключевые слова: компрессорная станция, газопровод, турбокомпрессорная нагрузка, синхронная электрическая машина, цифровая модель, переходные процессы
КПД трубопроводной обвязки компрессорной станции
Лун-Фу А.В., Одышев Н.Г., Разжувалов А.Н., ООО «Газпром трансгаз Томск»,
Бубенчиков М.А., Национальный исследовательский Томский государственный университет
УДК 621.515
Ключевые слова: магистральный газопровод, трубопроводная обвязка, гидродинамическое сопротивление, КПД, ГПА
Повышение уровня промышленной безопасности при эксплуатации центрального пункта сбора нефти путем применения технологии герметизации резервуарного парка
Старых П.А., ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет»,
Савченко С.В., ООО «РН-Уватнефтегаз»
УДК 622.276.8
Ключевые слова: резервуарный парк, промышленная безопасность, большие и малые «дыхания» резервуаров, негативное воздействие на окружающую среду, центральный пункт сбора, испарения, потери углеводородов, попутный нефтяной газ
Abstracts in English
Welcome message from the Editor-in-Chief,
Oleg Aksyutin, the Deputy Chairman
of the Management Committee —
Head of Department 623, Gazprom;
Doctor of Engineering, Corresponding member
of Russian Academy of Sciences
The outgoing 2020 year delivered drastic changes to all spheres of the global economy and life, disturbed the routine life, economic development, and production processes. Not long ago, the globe-spanning pandemic attack would have turned out to be weird for us. Today it is our new reality. In addition to the disease spread and its social implications, the pandemic has led to an unprecedented recession in the global economy, a sharp fall in production, travel restrictions, and massive supplies delays.
However, the negative impact of the pandemic on the gas market was limited. According to preliminary estimates, a decrease in global gas consumption by end of 2020 will not exceed 100 billion cubic meters i.e. 2–2.5%. At the same time, mild weather conditions in the largest consumer countries played a key part in declining in natural gas demand. In the European market, the gas consumption drop in 2020 will amount to average 18 billion cubic meters. Despite the pandemic impact, in 2020 gas consumption continued to grow in China, the volume could reach 20 billion cubic meters. It’s worth mentioning, that the global consumption of other fossil fuels — oil and coal — will decline more considerably.
Another essential trend in 2020 was the growing impact of environmental issues on energy markets. So, at the end of 2019, there was presented The European Green Deal program, aimed at achieving net-zero greenhouse gas emissions by 2050 by the European Union. A number of countries among the largest global economies (China, Japan, South Korea) have also declared their goal of achieving carbon neutrality. Taking into account the environmental advantages of natural gas as an energy carrier, it can be said that there are additional opportunities to boost the consumption of natural gas worldwide in the short, medium, and long-term outlook.
We have also witnessed other global changes this year: digital technologies have firmly entered almost everyone’s life. Thanks to communication networks, we were able to be constantly in touch with our partners in Russia and abroad, continue working together on projects despite the closed borders. Digital transformation became imminent long time ago in the fuel and energy complex as well, but these particular circumstances have accelerated its implementation in many sectors of the production chain: from geologic and geodynamic fields’ models and digital twins of operational facilities and reservoirs, to operational facilities construction and their engineering condition monitoring.
Science retains a key role in the current challenging times. The expansion of the research areas, the dominance of an integrated and cross-disciplinary approach allow us to solve the technological challenges facing the industry every day. Expanding mineral resource base, improving efficiency of the deposits exploration and development, reconstruction of gas pipelines require continued technologies advancement. In this regard, tight cooperation between the industry’s leading experts and academic community of R&D institutes, universities, and core universities of Gazprom is of paramount importance. The journal “Science and Technology in the Gas Industry” represents the most interesting and rewarding results of this cooperation.
Happy New Year to all the readers, authors and editorial team of the journal! I wish you robust health, new ideas and scientific endeavors success!
Cooperation between Gazprom and Gubkin Russian State University
of Oil and Gas (National Research University)
O.E. Aksyutin, PJSC Gazprom
S.F. Khomyakov, PJSC Gazprom
V.G. Martynov, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
I.V. Samarin, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
P.K. Kalashnikov, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
D.N. Zhedyaevsky, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
Keywords: fuel and energy complex, scientific and technical cooperation, core university
Being the core university for Gazprom Group, Gubkin University consistently educates high-end professionals, carries out vocational training and occupational re-training of Gazprom personnel, rewarding cooperation in sci-tech and publications activities, development and upgrading of the teaching tools and assets based on the best Gazprom’s practices, as well as shapes and updates new R&D focus areas, which are at the top of the agendas both of the Company, and the entire fuel-and-energy complex, etc.
Industrial Membrane Unit for Helium Extraction at the Chayandinskoye
Oil and Gas Condensate Field
V.A. Vagarin, Gazprom proyektirovaniye LLC
V.V.Pavlenko, Gazprom proyektirovaniye LLC
N.N.Kislenko, Gazprom proyektirovaniye LLC
P.E.Emelyanov, Gazprom proyektirovaniye LLC
Keywords: Power of Siberia, helium, membrane technologies, gas separation, engineering design, industrial unit
Personnel Development is the Key to the Success of any Transformation
(Gazprom Proyektirovaniye LLC Case Study)
E.I. Klimusheva, Gazprom Proyektirovaniye LLC
M.V. Shmidt, Gazprom Proyektirovaniye LLC
Keywords: digital transformation, personnel development, remote platform
Modeling Gas Hydrates Formation in Near-Wellbore Zone of Reservoir
for Conditions of Gas Flow towards Horizontal Well Section
P.V. Pyatibratov, Gubkin Russian State University of Oil and Gas
D.S.Skorov, PETEK LLC
Keywords: gas throttling, Lee-Kesler modeling, gas hydrate formation and decomposition, horizontal well, pseudo-compositional simulation
Advanced Technique for Analyzing Thermodynamic Efficiency
of Natural Gas Liquefaction Workflow
L.A.Shelygin, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
Keywords: thermodynamic efficiency, exergy method, exergy of a substance, liquefied natural gas, mixture of refrigerants
The exergy method of thermodynamic analysis is the fundamental analysis technique for the large-scale LNG production using a refrigerant mixture.
Analysis of Corrosion Tests Results for Predictive Evaluation of Corrosion Rate Dependency on Operation Conditions for Gas Production Facilities
R.K. Vagapov, Gazprom VNIIGAZ LLC
D.N. Zapevalov, Gazprom VNIIGAZ LLC
A.Yu. Prokopenko, Gazprom VNIIGAZ LLC
I.S.Tomskiy, Gazprom VNIIGAZ LLC
Keywords: corrosion tests, predictive assessment, correlation dependencies, corrosion-hazardous factors, corrosion rate
The initial data used were the results of corrosion tests by Gazprom VNIIGAZ LLC for the main production facilities of Gazprom PJSC, which were operated in the presence of aggressive components (CO2, etc.)
Forecasting Critical Parameters for Production Wells Transition to Workover State
R.A. Gasumov, SevKavNIPIgaz JSC (North Caucasian Research and Design Institute of Natural Gases)
V.M. Valiev, Azerbaijan State University of Oil and Industry,
E.R. Gasumov, Azerbaijan State University of Oil and Industry
Keywords: production well, workover, flow rate, drawdown, process mode, wells’ pressure transient testing
Methodological guidance is required to calculate and predict critical parameters that determine the need for transiting production wells to their overhaul state according to wells’ pressure transient testing. It is intended, first of all, for calculating anticipated well rates, forecast reservoir pressure values for well drainage zones and filtration parameters (permeability, porosity, net reservoir thickness, etc.) in the bottomhole formation zone.
For this purpose, there were applied methods of the filtration theory, mathematical statistics, and theory of table functions approximation using software.
Theoretical Evaluation of Trunklines Corrosion Rate Caused by the Effect
of Geomagnetically Induced Stray Current Source
R.V. Aginey, Ukhta State Technical University
E.V. Isupova, Ukhta State Technical University
S.S. Guskov, Giprogaztsentr JSC
V.V. Musonov, Giprogaztsentr JSC
Keywords: geomagnetically induced stray current, underground pipeline, mathematical modeling, insulation fault, corrosion rate
Weldability Estimation of Increased Deformation Capacity Steels
as a Tool for Repair Technologies Feasibility
L.A. Efimenko, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
O.E. Kapustin, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
I. Yu. Utkin, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
D.V. Ponomarenko, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
S.P. Sevostyanov, Gazprom VNIIGAZ LLC
R.O. Ramus, Gazprom VNIIGAZ LLC
Keywords: repair, girth welds, anisothermal diagram, impact toughness, hardness, increased deformation capacity steels
Digital Modeling of Synchronous Electric Machines when Being Operated with Turbocharger Load
S.E. Stepanov, PhD in Engineering, Gazprom proyektirovaniye LLC
A.B. Vasenin, Gazprom proyektirovaniye LLC
O.V. Kryukov, Gazprom VNIIGAZ LLC
Keywords: compressor station, gas pipeline, turbocharger load, synchronous electric machine, digital model, transient phenomena
Efficiency Factor of Piping System at Compressor Station
A.V. Lung-Fu, Gazprom transgaz Tomsk LLC
N.G. Odyshev, Gazprom transgaz Tomsk LLC
A.N. Razzhuvalov, Gazprom transgaz Tomsk LLC
M.A. Bubenchikov, National Research Tomsk State University
Keywords: gas trunkline, piping system, hydrodynamic resistance, efficiency factor, gas pumping unit
Enhancement of Industrial Safety in Central Production Facility by Sealing of Tanks
P.A. Starykh, Federal State Budget Educational Institution of Higher Education “Industrial University of Tyumen”
S.V. Savchenko, RN- Uvatneftegaz LLC
Keywords: tank farm, industrial safety, in and out breathing, negative environmental impact, central production facility, evaporation, hydrocarbon losses, associated petroleum gas