Наука и техника в газовой промышленности №2(86)2021

Научный консультант
Петренко Вадим Евгеньевич

Тема номера
Добыча и транспортировка углеводородов в арктических условиях

Сведения об авторах

Бадалов Эльвин Зохрабович
младший научный сотрудник
Лаборатории проектирования
и анализа разработки месторождений
Тамбейского промышленного узла
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Байбурин Ринат Ахмадзияевич
заместитель начальника лаборатории
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Вагарин Владимир Анатольевич
генеральный директор
ООО «Газпром проектирование»
кандидат физико-математических наук
е-mail: gazpromproject@gazpromproject.ru

Володин Павел Анатольевич
младший научный сотрудник
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: P_Volodin@gwise.vniigaz.gazprom.ru

Горева Александра Вадимовна
младший научный сотрудник
Лаборатории ресурсной базы
нефтегазового комплекса
Институт проблем нефти и газа
РАН (ИПНГ РАН)
е-mail: sandra_ne@mail.ru

Голубин Станислав Игоревич
начальник Корпоративного
научно-технического центра
освоения морских нефтегазовых ресурсов
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
кандидат технических наук
е-mail: S_Golubin@vniigaz.gazprom.ru

Гужов Константин Николаевич
старший научный сотрудник
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Данилевская Наталья Сергеевна
главный технолог
ПАО «Газпром»
e-mail: N.S.Danilevskaya@adm.gazprom.ru

Желтов Алексей Олегович
заместитель генерального директора
по объектам переработки
ООО «Газпром проектирование»
е-mail: gazpromproject@gazpromproject.ru

Захаров Антон Иванович
заместитель начальника
Корпоративного научно-технического центра
освоения морских нефтегазовых ресурсов
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
е-mail: A_Zakharov@vniigaz.gazprom.ru

Казанцев Максим Александрович
начальник
Лаборатории проектирования
и анализа разработки месторождений
Тамбейского промышленного узла
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Лопатина Дарья Николаевна
начальник
Лаборатории защиты от физических воздействий
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
е-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Локтев Андрей Станиславович
главный геолог
Центра морских исследований
МГУ имени М.В. Ломоносова
кандидат геолого-минералогических наук
e-mail: andreiloktev@mail.ru

Малахова Юлия Валерьевна
заместитель начальника
отдела охраны окружающей среды
ООО «Газпром добыча Надым»
e-mail: Malakhova.IuV@nadym-dobycha.gazprom.ru

Морин Игорь Юрьевич
заместитель начальника лаборатории
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
кандидат технических наук
e-mail: I_Morin@gwise.vniigaz.gazprom.ru

Морев Максим Викторович
начальник
Лаборатории геолого-технологического моделирования
месторождений Ямала
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Нагаева Светлана Николаевна
доцент
кафедры Нефтегазовое дело
Сургутский институт нефти и газа
филиал Тюменского
индустриального университета
кандидат педагогических наук
e-mail: snagaevan@mail.ru

Николаев Олег Валерьевич
начальник лаборатории
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
кандидат технических наук
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Павленко Вадим Владимирович
главный инженер –
первый заместитель генерального директора
ООО «Газпром проектирование»
е-mail: gazpromproject@gazpromproject.ru

Пименова Ирина Николаевна
заместитель начальника
Лаборатории защиты
от физических воздействий
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
е-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Пирогова Анастасия Сергеевна
ведущий геофизик
Центра анализа сейсмических данных
МГУ имени М.В. Ломоносова
кандидат технических наук
e-mail: a.pirogova@sc-lmsu.com

Рассохина Анастасия Владимировна
научный сотрудник
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: A_Rassokhina@gwise.vniigaz.gazprom.ru

Росляков Александр Геннадьевич
научный сотрудник
кафедры нефтегазовой седиментологии
и морской геологии
Геологического факультета
МГУ имени М.В. Ломоносова
e-mail: arosl60@mail.ru

Рыбин Никита Алексеевич
начальник отдела
геофизических работ и исследований
Управления организации
геологоразведочных работ на шельфе
ООО «Газпром недра»
e-mail: n.rybin@nedra.gazprom.ru

Самитова Карина Айдаровна
студент
Сургутский институт нефти и газа
филиал Тюменского индустриального университета
e-mail: general@tyuiu.ru

Савельев Константин Николаевич
заместитель начальника
Корпоративного научно-технического центра
освоения морских нефтегазовых ресурсов
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
е-mail: K_Saveliev@vniigaz.gazprom.ru

Салеев Эльдар Рамильевич
ведущий инженер
Группы морских платформ,
подводных технологий и транспорта
ООО «Газпром добыча шельф Южно-Сахалинск»
е-mail: e_saleev@shelf-dobycha.gazprom.ru

Скворцов Павел Владимирович
начальник отдела
ООО «Газпром проектирование»
е-mail: gazpromproject@gazpromproject.ru

Стоноженко Иван Васильевич
заместитель начальника лаборатории
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Трифонов Олег Владимирович
начальник лаборатории
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
доцент, доктор технических наук
е-mail: O_Trifonov@vniigaz.gazprom.ru

Токарев Михаил Юрьевич
ведущий научный сотрудник
кафедра сейсмометрии и геоакустики
Геологического факультета
МГУ имени М.В. Ломоносова
кандидат технических наук
e-mail: tokarev@oilgascenter.ru

Хоштария Владислав Николаевич
начальник Управления организации
геологоразведочных работ на шельфе
ООО «Газпром недра»
кандидат геолого-минералогических наук
e-mail: v.khoshtariya@nedra.gazprom.ru

Шандрыгин Александр Николаевич
главный научный сотрудник
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
доктор технических наук e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Ключевые слова и аннотации статей

Повышение энергетической эффективности процесса подготовки природного газа к транспорту в условиях Крайнего Севера — техническое решение ООО «Газпром проектирование»

Вагарин В.А., Желтов А.О., Павленко В.В., Скворцов П.В., ООО «Газпром проектирование»
УДК 622.691.4

Ключевые слова: Крайний Север, подготовка газа, морская вода, Ямал

Перспективным направлением в развитии технологии промысловой подготовки газа к транспорту в условиях Крайнего Севера и вечномерзлых грунтов для морских и прибрежных месторождений является применение холодной морской воды в качестве хладагента. В статье на примере Крузенштернского месторождения выполнена оценка эффективности применения холодной морской воды в теплое время года, для условий УКПГ Крузенштернского ГКМ определены технологические процессы в схеме подготовки газа, где логично применения морской воды, разработаны принципиальные технологические схемы, параметры и условия применения данного решения. В статье показано, что применение морской воды как хладагента позволяет не только снизить расходы на процесс подготовки газа за счет улучшения в охлаждении, но меняет сами результаты по выбору оптимальной схемы — явный приоритет получает схема промысловой подготовки газа, основанная на получении холода для изкотемпературного процесса в холодильных установках (ХУ). Техническое предложение выполнено на уровне конструктивной схемы с учетом выпускаемого в промышленности оборудования, принятых строительных и технологических решений, требуемого качества подготовки газа и подтверждено расчетами в программе технологических расчетов.

Гидрохимические особенности инфильтрационных вод и формирование пустотного пространства коллекторов
(на примере месторождений севера Западной Сибири)

Горева А.В., Институт проблем нефти и газа РАН УДК
556.3:553.98(07)

Ключевые слова: гидрохимические условия, осадочный бассейн, углеводороды, метеорные (инфильтрационные) подземные воды, гидродинамический режим, геодинамика

В статье представлены результаты анализа геохимических особенностей инфильтрационных вод и их влияния на формирование пустотного пространства коллекторов углеводородов отдельных месторождений севера Западной Сибири. Показано, что на регрессивных этапах геологической истории создавались благоприятные условия для инфильтрации метеорных вод в осадочный чехол, вследствие чего влияние гидрогеологического фактора на эпигенетическую трансформацию коллекторов проявлялось достаточно явно. Подчеркнута необходимость возврата к практике гидрогеологического опробования поисковых и разведочных скважин на нефть и газ, решения на этой основе ряда практических задач, в том числе и прогноз высокоемких коллекторов в зоне развития инфильтрационных водонапорных систем.

Инновационные технологии выявления и оценки геологических рисков при бурении и возведении объектов нефтегазового комплекса на арктическом шельфе

Токарев М.Ю., Локтев А.С., Росляков А.Г., Пирогова А.С., МГУ имени М.В. Ломоносова,
Рыбин Н.А., Хоштария В.Н., ООО «Газпром недра»,
Данилевская Н.С., ПАО «Газпром»
УДК 658.014.41:16

Ключевые слова: опасные геологические процессы и явления, Арктический шельф, Карское море, инженерно-геологические изыскания, инженерно-геофизические исследования, сейсмические методы, количественная и качественная интерпретация геофизических данных, трехмерная сейсмоакустика

Представлены основные результаты выполнения первых двух этапов научно-исследовательской работы по проекту «Создание технологий выявления и оценки геологических рисков при бурении и возведении объектов нефтегазового комплекса на шельфе». Проект выполняется в рамках соглашения между МГУ имени М.В. Ломоносова и ПАО «Газпром». На первом этапе был проведен обзор и анализ существующих российских и мировых подходов к изучению и ранжированию геологических рисков, связанных с опасными геологическими процессами и явлениями (ОГПиЯ) в верхней части разреза на Арктическом шельфе. На втором этапе на тестовом полигоне в Карском море опробована разработанная в МГУ технология полевых инженерно-геофизических и камеральных работ, направленных на выявление, характеристику и ранжирование ОГПиЯ с точки зрения потенциальных рисков при бурении на Арктическом шельфе.

Технологии подводной добычи как основной потенциал развития шельфа Арктики

Салеев Э.Р., ООО «Газпром добыча шельф Южно-Сахалинск»
УДК 622.279.04

Ключевые слова: шельф Арктики, северный морской путь, подводный добычной комплекс, сжиженный природный газ

В статье представлены результаты аналитической работы, касающейся шельфа Арктики. Автор дает свою оценку перспективам развития Арктики в разрезе сегодняшних экономических конъюнктур. Акцент сделан на выборе метода освоения месторождений на арктическом шельфе с использованием технологий подводной добычи. Рассмотрены перспективные направления развития северного морского пути. Приведены примеры освоения шельфа Арктики отечественными и зарубежными компаниями.

Обзор нормативно-методического обеспечения производственной безопасности освоения морских нефтегазовых месторождений континентального шельфа России в Арктике

Пименова И.Н., Лопатина Д.Н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 629.5.011.14

Ключевые слова: производственная безопасность, плавучие буровые установки, морские нефтегазовые месторождения, морские стационарные платформы, континентальный шельф России в Арктике

В статье рассмотрено современное состояние и перспективные направления развития нормативно-­методического обеспечения в области производственной безопасности на морских стационарных платформах и плавучих буровых установках, используемых для разведки и добычи нефти и природного газа на месторождениях континентального шельфа Российской Федерации в Арктике. Рассмотрены основные международные, межгосударственные (для стран-­участников ЕАЭС), федеральные и корпоративные нормативные документы, регулирующие управление рабочей средой посредством применения риск-ориентированного подхода, внедрения технических и организационных решений на стадии проектирования и эксплуатации морских нефтегазовых объектов, а также путем применения культуры производственной безопасности.

Моделирование неоднородностей при построении геологической модели нефтяных месторождений, разрабатываемых в Арктической зоне

Нагаева С.Н., Самитова К.А., ТИУ, филиал в г. Сургуте, РФ
УДК 551.31

Ключевые слова: Арктическая зона, геологическая модель, неоднородности, строение пласта

В статье рассматривается необходимость моделирования неоднородностей при построении цифровой модели, дающей представление о строении пласта в условиях значительной геологической неопределенности месторождений, разрабатываемых в Арктической зоне.

Методология определения продуктивности горизонтальных скважин по данным ГДИ разведочных скважин при гидродинамическом моделировании газоконденсатных месторождений

Шандрыгин А.Н., Казанцев М.А., Морев М.В., Бадалов Э.З., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 622.276.1

Ключевые слова: месторождение газоконденсатное, гидродинамическая модель, продуктивность, дебит, горизонтальная скважина, разведочная скважина, мультипликатор, калибровка

Представлена методика обоснования продуктивностей проектных горизонтальных скважин на основе данных эксплуатации и ГДИ вертикальных скважин при гидродинамическом моделировании газоконденсатных месторождений. Описан алгоритм корректного воспроизведения продуктивных характеристик проектных скважин в ГДМ. Методика разработана на основе опыта моделирования и разработки залежей меловых отложений месторождений природного газа Западной Сибири и предназначена для моделирования газовых и газоконденсатных месторождений в условиях недостатка геолого-промысловой информации на начальной стадии их освоения.

Особенности обустройства акваториальной части Крузенштернского газоконденсатного месторождения с учетом мирового опыта строительства искусственных островов

Голубин C.И., Савельев К.Н., Захаров А.И., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 553.061.11

Ключевые слова: Арктика, морские месторождения, искусственный остров, слабый грунт

Ямальский регион и близлежащая к нему акватория являются стратегической ресурсной базой для добычи газа, газового конденсата и нефти. Первоочередными в освоении на п-ове Ямал определены месторождения Бованенковской группы — Бованенковское НГКМ, Харасавэйское ГКМ и Крузенштернское ГКМ. Уникальное по запасам газа Крузенштернское газоконденсатное месторождение расположено на западном побережье п-ова Ямал и прилегающей части залива Шарапов Шар Карского моря. Газоносность Крузенштернского месторождения приурочена к меловым пластам яронгской, танопчинской и марресалинской свит. Основная часть запасов газа находится в пределах акватории залива. Для максимального вовлечения запасов газа Крузенштернского месторождения в разработку, определенную часть добывающего фонда скважин целесообразно размещать в акватории. Суровые арктические условия, предельная мелководность акватории и наличие в заливе Шарапов Шар донных отложений, представленных преимущественно илами и сильносжимаемыми глинистыми грунтами текучей и текучепластичной консистенции с длительной консолидацией во времени и низкой несущей способностью, значительно ограничивают выбор возможных типов морских нефтегазопромысловых сооружений для размещения кустов добывающих скважин. Авторами выполнен анализ гидрологического режима и инженерно-­геологических условий залива Шарапов Шар. Показано, что для обустройства акваториальной части Крузенштернского месторождения наиболее оптимальным морским нефтегазопромысловым сооружением является искусственный остров. Проанализирован мировой опыт строительства искусственных островов при освоении месторождений нефти и газа, в том числе в условиях Арктики и предельного мелководья. Даны предложения по выбору технологий и этапности строительства искусственных островов с учетом специфики условий залива Шарапов Шар.

Оптимизация конструкции и режимов эксплуатации горизонтальных скважин на газоконденсатных месторождениях со сложными геологическими и климатическими условиями

Николаев О.В., Шандрыгин А.Н., Байбурин Р.А., Стоноженко И.В., Гужов К.Н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 622.276.2

Ключевые слова: разработка, горизонтальные скважины, длина горизонтальной скважины, диаметр, лифт, оптимальный, прокси-модели, залежь, газоконденсатный

Сложное геологическое строение и тяжелые климатические условия диктуют необходимость применения новейших технологий для разработки месторождений севера Западной Сибири и, в том числе, систем горизонтальных скважин. Одним из ключевых вопросов проектирования и реализации разработки месторождений природных газов с использованием горизонтальных скважин является определение оптимальной их конструкции и, в первую очередь, длины горизонтальных участков скважин и диаметра ствола скважины и колонны лифтовых труб. Задача определения оптимальных значений данных параметров решалась с использованием специально разработанного программного модуля автоматизированного построения прокси-­моделей для определения технологической и технико-­экономической эффективности разработки залежей природного газа системами горизонтальных скважин. Программный модуль реализован в виде таблиц Excel и позволяет в кратчайшие сроки для заданных условий определить оптимальные значения длины горизонтального участка скважин и диаметра лифтовых труб на основе реализации несколько сот возможных вариантов. Использование данного программного модуля может существенно сократить количество формируемых вариантов при проектировании разработки месторождения природных газов.

Принципы классификации участков по прогнозируемой опасности для магистральных газопроводов, расположенных в зонах развития опасных инженерно-геокриологических процессов

Трифонов О.В., Морин И.Ю., Володин П.А., Рассохина А.В., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 624.131

Ключевые слова: магистральный газопровод, опасные геокриологические процессы, тепловое взаимодействие, механическое взаимодействие, напряженно-деформированное состояние, прочность, критерий опасности, численное моделирование

Значительная протяженность магистральных газопроводов (МГ), разнообразие природно-­климатических, геокриологических условий и воздействий определяют необходимость выделения участков, на которых прогнозируется развитие опасных природных процессов и воздействий на МГ. Для таких участков должны быть сформулированы требования по защите МГ от опасных воздействий, а также установлены мероприятия по мониторингу развития опасных процессов, изменения пространственного положения трубопровода и оценке его напряженно-­деформированного состояния (НДС). В работе на основе анализа прогнозируемых опасностей по трассе магистрального газопровода «Сила Сибири» предложены принципы классификации участков и состав критериев для оценки опасности участков. Разработан алгоритм ранжирования участков по прогнозируемой опасности. Приведен пример применения алгоритма ранжирования для одного из участков трубопровода на расчетном интервале прогнозирования 30 лет. При подготовке расчетных данных учтены климатические тренды, полученные обработкой ретроспективных климатических данных с 1945 по 2019 год.

Анализ текущего состояния фонда государственных геологоразведочных скважин на Харасавэйском месторождении в Арктической зоне РФ

Малахова Ю.В., ООО «Газпром добыча Надым»
УДК 622.276

Ключевые слова: ликвидация скважин, объекты накопленного вреда окружающей среде, загрязненные территории, отходы

В статье рассмотрены правовые и экологические проблемы, связанные с содержанием государственных геологоразведочных скважин на лицензионном участке недропользователя, в России и за рубежом. Проанализирована структура и проведено исследование технического состояния фонда поисково-разведочных скважин Харасавэйского месторождения методами аэровизуального и газоаналитического обследования. Сделан вывод об удовлетворительном состоянии ликвидированных и законсервированных скважин. Обоснована необходимость рекультивации участков размещения скважин для стабилизации ситуации по трансформации рельефа.