Наука и техника в газовой промышленности №4(88)2021

Тема номера
Освоение газовых месторождений России

Научный консультант
Недзвецкий Максим Юрьевич

Сведения об авторах

Аверьянов Владимир Константинович
советник генерального директора
АО «Газпром промгаз»
заслуженный деятель науки РФ
доктор технических наук
профессор, член-кор. РААСН
e-mail: promgaz@promgaz.gazprom.ru

Алабердин Ильдар Равильевич
заместитель генерального директора по экономике,
финансам и общим вопросам
ООО «Газпром трансгаз Уфа»
e-mail: alaberdin@rambler.ru

Акопян Анна Сергеевна
заместитель заведующего отделом
альтернативных технологий газификации и газомоторных топлив
АО «Газпром промгаз»
e-mail: promgaz@promgaz.gazprom.ru

Ахмедсафин Сергей Каснулович
заместитель начальника Департамента
ПАО «Газпром»
кандидат технических наук
e-mail: gazprom@gazprom.ru

Бабкин Игорь Владимирович
начальник Центра НИР
ООО «ИНТ «ГеоСпектр»
e-mail: info@int-geos.ru

Блинов Александр Николаевич
главный специалист
АО «Газпром Промгаз»
кандидат технических наук,
старший научный сотрудник
e-mail: promgaz@promgaz.gazprom.ru

Бузников Никита Александрович
главный научный сотрудник
Лаборатории внутрипромыслового транспорта газа
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
доктор технических наук
e-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Васенин Алексей Борисович
ведущий инженер
отдела комплексного проектирования
ООО «Газпром проектирование»
e-mail: gazpromproject@gazpromproject.ru

Гатауллина Виолетта Юрисовна
магистрант
Уфимский государственный
нефтяной технический университет
e-mail: viola.g@mail.ru

Гереш Галина Михайловна
главный геолог
Корпоративного научно-­технического центра
освоения морских нефтегазовых месторождений
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
e-mail: G_Geresh@vniigaz.gazprom.ru

Гайворонский Александр Иванович
руководитель проектов
НТЦ «Магистральный транспорт газа»
АО «Газпром промгаз»
кандидат технических наук
e-mail: promgaz@promgaz.gazprom.ru

Давыдов Юрий Станиславович
начальник Чаяндинского нефтегазопромыслового управления
ООО «Газпром добыча Ноябрьск»
e-mail: info@noyabrsk-­dobycha.gazprom.ru

Егурцов Сергей Алексеевич
Президент
ООО «ИНТ «ГеоСпектр»
e-mail: s_egurtsov@int-geos.ru

Емельянов Павел Евгеньевич
начальник отдела
ООО «Газпром проектирование»
e-mail: gazpromproject@gazpromproject.ru

Иванов Юрий Владимирович
исполнительный директор
ООО «ИНТ «ГеоСпектр»
e-mail: y_ivanov@int-geos.ru

Кайдаш Александр Сергеевич
начальник Управления
ПАО «Газпром»
e-mail: gazprom@gazprom.ru

Каскинов Вадим Иделевич
магистрант
Уфимский государственный нефтяной
технический университет
e-mail: kaskinovvadim@icloud.com

Карнавский Евгений Львович
начальник ОПС ЭХЗ
Нижегородский филиал
ООО «Газпром проектирование»
e-mail: gazpromproject@gazpromproject.ru

Кирсанов Сергей Александрович
начальник Управления
ПАО «Газпром»
кандидат технических наук
e-mail: gazprom@gazprom.ru

Красовский Александр Викторович
советник начальника Департамента
ПАО «Газпром»
кандидат технических наук
e-mail: gazprom@gazprom.ru

Крюков Олег Викторович
главный научный сотрудник
Центра технологий строительства,
ремонта и защиты от коррозии
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
доктор технических наук, доцент
e-mail: o. v.kryukov@mail.ru

Кисленко Наталия Николаевна
заместитель начальника Центра
предпроектных разработок
ООО «Газпром проектирование»
академик РАЕН
кандидат технических наук
e-mail: gazpromproject@gazpromproject.ru

Коноплев Тимур Федорович
заместитель начальника Управления
ПАО «Газпром»
e-mail: gazprom@gazprom.ru

Лысенков Александр Иванович
заместитель начальника Центра НИР по геологии
ООО «ИНТ «ГеоСпектр»
e-mail: info@int-geos.ru

Назаров Игорь Владимирович
начальник отдела
ПАО «Газпром»
e-mail: gazprom@gazprom.ru

Никулин Сергей Александрович
главный специалист
Нижегородский филиал
ООО «Газпром проектирование»,
кандидат технических наук, доцент
e-mail: gazpromproject@gazpromproject.ru

Пырков Андрей Юрьевич
главный специалист
ООО «Газпром проектирование»
e-mail: gazpromproject@gazpromproject.ru

Романенков Павел Георгиевич
заместитель генерального директора по производству
«Газпром трансгаз Уфа»
e-mail: info@ufa-tr.gazprom.ru

Степанов Сергей Евгеньевич
ведущий инженер-­проектировщик
отдела технологического проектирования
ООО «Газпром проектирование» (Нижегородский ф-л)
кандидат технических наук
e-mail: Stepanov55@yandex.ru

Теплых Регина Римовна
доцент
Уфимский государственный
нефтяной технический университет
кандидат филологических наук
e-mail: reginateplykh@yandex.ru

Шаповало Анатолий Антонович
начальник Управления
ПАО «Газпром»
кандидат технических наук
e-mail: gazprom@gazprom.ru

Шарипов Шамиль Гусманович
генеральный директор
ООО «Газпром трансгаз Уфа»
кандидат экономических наук
e-mail: info@ufa-tr.gazprom.ru

Шакуров Роберт Ринатович
заместитель генерального директора – главный геолог
ООО «Газпром добыча шельф Южно-­Сахалинск»
e-mail: office@shelf-­dobycha.gazprom.ru

Шологин Роман Андреевич
заместитель начальника отдела по разработке месторождений
ООО «Газпром добыча шельф Южно-­Сахалинск»
e-mail: office@shelf-­dobycha.gazprom.ru

Шашмурин Сергей Владимирович
заместитель генерального директора
ООО «Газпром добыча Ноябрьск»
e-mail: info@noyabrsk-­dobycha.gazprom.ru

Шпигель Илья Гершевич

заместитель начальника отдела
ПАО «Газпром»
e-mail: gazprom@gazprom.ru

Шелыгин Леонид Александрович
доцент
ФГАОУ ВО «РГУ нефти и газа (НИУ)
имени И.М. Губкина»
кандидат технических наук
e-mail: shelygin@list.ru

Ялчигулов Руслан Салаватович
магистрант
Уфимский государственный нефтяной технический университет
e-mail: Yalchigulov97@gmail.com

RUEN

Ключевые слова и аннотации статей

Технико-технологическая платформа «Нейтронный каротаж».
Новая методика оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов на газовых месторождениях Восточной Сибири

Ахмедсафин С.К., Кирсанов С.А., ПАО «Газпром,
Бабкин И.В., Егурцов С.А., Лысенков А.И., Иванов Ю.В., ООО «ИНТ «Геоспектр»
УДК 550.832.542

Ключевые слова: газонасыщенность, галитизированные коллекторы, метод 2ИННК, оценка газонасыщенности, относительная (Кг), объемная (Кп х Кг) газонасыщенностьчно-техническое взаимодействие, опорный вуз

Продуктивные отложения большинства газовых месторождений Восточной Сибири характеризуются наличием газонасыщенных галитизированных коллекторов. Наличие галита в коллекторах приводит к снижению геологической информативности обязательного комплекса ГИС при оценке их газонасыщенности. В этих условиях наиболее информативным для определения газонасыщенности галитизированного коллектора является метод 2ИННК. Ядерно-­физической основой его применения являются существенные различия нейтронных характеристик пород и насыщающих их флюидов.
В методе 2ИННК определяются потоки интенсивностей и декременты затухания тепловых нейтронов на малом и большом зондах. Обратные значения интенсивностей потоков тепловых нейтронов на большом и малом зондах при выдержанной литологии пород уменьшаются с увеличением заполнения порового пространства коллектора газом и галитом. Характер этой связи в первом приближении (до определённых содержаний газа и галита в поровом пространстве коллектора) носит линейный характер. Для декремента затухания тепловых нейтронов с увеличением газонасыщенности коллектора его величина уменьшается и возрастает с увеличением галитизации до определённых значений концентрации галита в поровом пространстве коллектора. Приведённые закономерности положены в основу новой методики оценки газонасыщенности галитизированных коллекторов.

Сопровождение пуско-наладочных работ скважин с подводным обустройством устьев газоконденсатного месторождения

Гереш Г.М., Бузников Н.А., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»,
Шакуров Р.Р., Шологин Р.А., ООО «Газпром добыча шельф Южно-Сахалинск»
УДК 622.276.5

Ключевые слова: континентальный шельф, газоконденсатное месторождение, скважина, подводное обустройство устьев скважин, система сбора газа, ввод в эксплуатацию

Рассмотрен опыт научного сопровождения проведения пуско-­наладочных работ высокодебитных скважин с подводным обустройством устьев морского газоконденсатного месторождения. Представлен методологический подход при составлении программы исследовательских работ по определению оптимальной динамики пусковых дебитов скважин, режимов работы системы сбора газа, потребностей ингибитора гидратообразования и по отбору проб скважинной продукции на береговой установке комплексной подготовки газа. Приведен фактический результат выхода на проектный технологический режим работы добывающих скважин и промысловой системы сбора газа в процессе проведения пуско-­наладочных работ.

Результаты эксплуатации и направления оптимизации работы установки мембранного выделения гелия Чаяндинского месторождения

Кисленко Н.Н., Емельянов П.Е., Пырков А.Ю., ООО «Газпром проектирование»,
Шашмурин С.В., Давыдов Ю.С., ООО «Газпром добыча Ноябрьск»,
Шпигель И.Г., ПАО «Газпром»
УДК 66.071.6.081.6

Ключевые слова: Чаяндинское месторождение, гелий, мембраны, установка мембранного выделения гелия

На Чаяндинском НГКМ в марте 2020 г. введена в эксплуатацию установка мембранного выделения гелия (УМВГК), являющаяся частью комплекса ПАО «Газпром» по добыче, подготовке, транспорту и переработке гелийсодержащего газа в Восточной Сибири и Дальнем Востоке, конечным звеном которого является Амурский газоперерабатывающий завод (АмГПЗ), на котором начато производство товарного жидкого гелия. УМВГК предназначена для регулирования содержания гелия в составе газа, направляемого в магистральный газопровод (МГ) «Сила Сибири» и далее на АмГПЗ и избыточных против рыночной потребности объемов гелия в виде гелиевого концентрата на долгосрочное хранение в пласты Чаяндинского НГКМ.
Генеральным проектировщиком крупнейшей в мире мембранной установки выделения гелиевого концентрата с производительностью по сырьевому газу до 32 млрд м3/г УМВГК является ООО «Газпром проектирование». Эксплуатирующей организацией – ООО «Газпром добыча Ноябрьск».
В настоящее время опыт эксплуатации крупномасштабных мембранных установок для извлечения гелия из природного газа высокого давления и в России, и мире отсутствует. С целью обеспечения контроля показателей работы УМВГК и проведения анализа эффективности принятых проектных решений ООО «Газпром проектирование» совместно с ООО «Газпром добыча Ноябрьск» осуществляет научно-­техническое сопровождение работы установки.

Определение и сравнительный анализ режимов охлаждения (сжижения) технологических процессов сжижения природного газа

Шелыгин Л.А., ФГАОУ ВО «РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина»
УДК 621.592

Ключевые слова: термодинамическая эффективность, технологический процесс, сжиженный природный газ, паровой (газовый) хладагент, жидкий хладагент, сепаратор

На основе эксергетического метода термодинамического анализа обосновано применение технологий сжижения природного газа, учитывающее особенности обустройства морских месторождений природного газа. В работе рассмотрены холодильные процессы, работающие на смеси хладагента. Учитывается зависимость характеристик хладагента от его фазового состояния и наличия в технологическом процессе сепараторов.

Методика оценки погрешности различных методов подсчетов запаса газа и выявление наиболее вероятного значения для сеноманских газовых залежей Западной Сибири

Красовский А.В., ПАО «Газпром»
УДК 553.98.04

Ключевые слова:  метод подсчета запасов газа, сеноманская газовая залежь, вероятная оценка запасов газа, геологическая и фильтрационная модель, метод материального баланса.

В статье рассмотрены основные способы подсчетов запаса газа и определены способы расчета диапазона их вероятных значений. Определены основные параметры, дающие наибольшую погрешность при применении различных подходов к расчету объемных и извлекаемых запасов газа. Представлена методика получения схемы множеств оцененных вероятных запасов газа для сеноманских газовых залежей Западной Сибири.  
        

Научные основы обслуживания и ремонта автоматизированных электроприводов турбокомпрессоров по фактическому состоянию

Васенин А.Б., Степанов С.Е., ООО «Газпром проектирование»,
Крюков О.В., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 621.515

Ключевые слова: компрессорная станция, газоперекачивающий агрегат, безопасность технического состояния, мониторинг, приводной электродвигатель, эксплуатационные факторы надежности

Представлен анализ мониторинга электроприводных газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях магистрального транспорта газа. Предложена статистика технического состояния и безопасности функционирования турбокомпрессоров на объектах ПАО «Газпром». Рассмотрены эксплуатационные факторы, влияющие на надежности изоляции статорных обмоток высоковольтных электродвигателей. Представлены аппаратные, методологические и алгоритмические средства оперативного мониторинга технического состояния и прогнозирования безаварийной работы синхронных двигателей. Показано, что внедрение современных и достоверных средств мониторинга состояния агрегатов и прогноза их ресурса на компрессорных станциях позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы и повысить безопасность и безаварийность работы в штатных режимах, а также осуществить переход к техническому обслуживанию и ремонту по фактическому состоянию газоперекачивающих агрегатов.

Разработка методики нахождения количества дополнительных анодных заземлителей для обеспечения защищенности участка трубопровода

Никулин С.А., Карнавский Е.Л., Нижегородский филиал ООО «Газпром проектирование»
УДК 62-503.56

Ключевые слова: магистральный газопровод, электрохимическая защита от коррозии, анодное заземление, перераспределение нагрузки

Электрохимическая защита от коррозии магистральных трубопроводов осуществляется в основном с помощью установок катодной защиты. Одним из основных элементов установок катодной защиты является анодное заземление. Анодное заземление состоит из ряда анодных заземлителей, от количества которых зависит сопротивление растеканию тока анодного заземления. В процессе эксплуатации за счет стекающего с поверхности анодных заземлителей катодного тока происходит их разрушение, что приводит к увеличению сопротивления растеканию тока анодного заземления. Высокие значения сопротивления растеканию тока анодного заземления обеспечивают увеличение выходного напряжения станции катодной защиты, необходимой для поддержания защитного потенциала на объекте. В качестве решения данной проблемы необходимо проводить капитальный ремонт анодного заземления с заменой заземлителей. В случае отсутствия средств на проведение ремонта в кратчайшие сроки на срок до проведения работ по капитальному ремонту анодного заземления как правило принимается решение по установке дополнительных анодных заземлителей. Установка дополнительных анодных заземлителей позволит снизить сопротивление растеканию анодного заземления и позволит обеспечить необходимые величины защитного потенциала. При этом, методики по определению количества дополнительных анодных заземлителей отсутствуют. Предложена методика, которая позволяет на основе математической модели распределения защитных потенциалов, определить необходимое смещение защитного потенциала от станции катодной защиты, работающей в режимах, близких к номинальным по выходному напряжению. Далее определяют необходимое сопротивление растеканию тока анодного заземления для обеспечения данного смещения, исходя из значения которого определяют количество дополнительных анодных заземлителей для ее достижения. Проведена апробация данной методики на компрессорной станции с участками минимального защитного потенциала, образованными за счет негативного влияния системы защитного заземления, которая показала ее практическую применимость.

Технологии сварочных процессов для резервуаров СПГ

Алабердин И.Р., ООО «Газпром трансгаз Уфа»,
Теплых Р.Р., Ялчигулов Р.С., Каскинов В.И., Гатауллина В.Ю.,
Уфимский государственный нефтяной технический университет
УДК 622.692

Ключевые слова: сжиженный природный газ, транспорт газа, сварочные технологии

Всю большую значимость в энергетическом сегменте экономики приобретает сжиженный природный газ (СПГ). Природный газ, обладает более высокой теплотворной способностью, лучшей топливной эффективностью и является более экологичным, тем самым приобретает все большую значимость по сравнению с нефтью и углем. СПГ не только предлагает большую гибкость в отношении поставок, но и имеет преимущества по стоимости при транспортировке, начиная с расстояния 2 000 км (на море) и соответственно 4 000 км (на суше). Следовательно, рынок СПГ будет увеличиваться в ближайшие десятилетия по сравнению с двумя другими ископаемыми источниками – нефтью и углем. Для использования природного газа необходимо создать безопасные и экономически выгодные маршруты транспортировки от месторождений природного газа до конечных потребителей. Одна из возможностей – транспортировка газа в сжиженном состоянии, при низких температурах. Чтобы гарантировать безопасное и надежное хранение сжиженного газа при минус 163 °C, необходимы хорошие физико-­механические свой­ства основного материала и сварного шва (соответствующей резервуарной системы). Для удовлетворения этих высоких требований производится выбор соответствующих методов сварки и сварочных материалов. В работе представлен анализ деятельности по разработке новых сварочных материалов и совершенствованию сварочных технологий для строительства резервуаров СПГ.

В авангарде инноваций

Шарипов Ш.Г., Романенков П.Г., ООО «Газпром трансгаз Уфа»
УДК 001.895

Ключевые слова: ГПА, Газпром, инновации, высокотехнологичная продукция, информационные системы, трендовый контроль, предиктивная аналитика

Развитие и внедрение средств автоматизации на промышленных предприятиях направлено, как правило, на решение задач мониторинга и управления технологическими процессами. Создаваемая в рамках современных проектов автоматизации техническая инфраструктура обеспечивает сбор и накопление технологических данных, которые могут быть использованы для создания математических моделей, описывающих поведение реальных физических объектов. Применение таких моделей в задачах оценки технического состояния и предиктивной аналитики более полно раскроет потенциал систем автоматизации для обнаружения и идентификации отказов технологического оборудования на ранних стадиях развития. Своевременное реагирование на нештатные ситуации и эффективное управление надежностью работы оборудования позволит сократить эксплуатационные затраты и издержки на ТОиР, связанные с устранением внезапных отказов и аварий на объектах ПАО «Газпром».

Оценка перспектив реализации проектов автономной газификации регионов Российской Федерации

Акопян А.С., Гайворонский А.И., ОАО «Газпром промгаз»
УДК 622.691.4.054

Ключевые слова: газификация, автономное газоснабжение, инвестиционный проект, эффективность инвестиций, сжиженный природный газ, комплекс по производству сжиженного природного газа (КСПГ), компримированный природный газ, газовое моторное топливо

В работе выполнена оценка текущего состояния автономной газификации на основе сжиженного природного газа, сформулированы основные проблемные вопросы и даны рекомендации по их устранению.

Анализ энергоэффективности и энергетического потенциала компрессорной станции для обеспечения тепловой и электрической энергией ее собственных нужд

Кайдаш А.С., Коноплев Т.Ф., Назаров И.В., Шаповало А.А., ПАО «Газпром», Аверьянов В.К., Блинов А.Н., АО «Газпром промгаз»
УДК 621.438.082

Ключевые слова: энергетический потенциал компрессорной станции, обеспечение собственных нужд, энергоэффективный режим работы, газоперекачивающий агрегат, газотурбинная установка

Повышение энергоэффективности компрессорных станций (КС) – актуальная проблема в газовой отрасли, так как компримирование газа является наиболее энергоемким теплоэнергетическим процессом в магистральном транспорте газа. В статье рассмотрены современные методы повышения энергоэффективной работы компрессорных станций на базе анализа энергетической диаграммы КС. Выполнена оценка влияния различных факторов на эффективность КС и пределы повышения эффективности по каждому мероприятию.
Показана возможность создания энергонезависимой и высокоэффективной КС с наиболее полным использованием вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) компрессорных станций магистральных газопроводов с газотурбинными приводами газоперекачивающих агрегатов (ГПА). Предложенный подход может быть использован при реконструкции существующих и создании новых КС.

Abstracts in English

“Neutron Logging” IT Platform. New Methodology for Assessing Gas Saturation of Halitized Reservoirs at Gas Fields in Eastern Siberia

S.K. Akhmedsafin and S.A. Kirsanov, Gazprom PJSC
I.V. Babkin, S.A. Egurtsov, A.I. Lysenkov, and Yu.V.Ivanov, INT GeoSpektr LLC

Keywords: gas saturation, halitized reservoirs, pulsed neutron-neutron logging method, gas saturation assessment, relative (saturation factor) and volumetric (saturation factor x porosity factor) gas saturation

The pay zones of most of gas fields in Eastern Siberia features the presence of gas-saturated halitized reservoirs. The halite content in reservoirs brings about a cutback in the geological information of the mandatory geophysical well logging data when assessing gas saturation.
Pulsed neutron-neutron logging is the most efficient method for determining the gas saturation of a halitized reservoir in such environment. The nuclear-physical foundation of its application is the significant difference in the neutron characteristics of rocks and their saturating fluids.
The pulsed neutron-neutron logging method determines the fluxes’ intensities and attenuation per wavelength of thermal neutrons on small and large logging sondes. The reciprocal values of the intensities of thermal neutron fluxes on the large and small logging sondes with mature rock lithology decrease against increase in filling up the reservoir void space with gas and halite. This correlation in the first approximation (up to certain contents of gas and halite in the void space) is linear. The value of attenuation per wavelength of thermal neutrons decreases against increase in the reservoir gas saturation and rises along halitization increase up to certain values of the halite concentration in the reservoir void space. These consistent patterns are the new methodology basis for assessing the gas saturation of halitized reservoirs.

Supporting Start-up and Pre-Commissioning Works at Wells with Subsea Tieback of Wellheads of the Gas Condensate Field

G.M.Geresh and N.A.Buznikov, Gazprom VNIIGAZ LLC
R.R.Shakurov and R.A.Shologin, Gazprom Dobycha Shelf Yuzhno-Sakhalinsk LLC

Keywords: continental shelf, gas condensate field, well, subsea tieback of wellheads, gas gathering system, commissioning

The paper examines the experience in scientific support of start-up and pre-commissioning works at high flow rate wells with subsea tieback of wellheads of the offshore gas-condensate field. It presents a methodological approach to developing a research program for determining the optimal dynamics of well start-up flow rates, gas gathering system operating modes, hydrate growth inhibitor requirements and for selecting flow-stream samples at the onshore comprehensive gas treatment unit. It provides the actual result of reaching the design technological mode of the production wells and the gas field gathering system during start-up and pre-commissioning works.

Operation Outcomes and Trends for Streamlining the Performance
of the Membrane Unit for Helium Extraction at the Chayandinskoye field

N.N. Kislenko, P.E. Emelyanov, and A.Yu. Pyrkov, Gazprom Proyektirovaniye LLC
S.V. Shashmurin, Yu.S. Davydov, and D.S Koshkarov, Gazprom Dobycha Noyabrsk LLC
I.G.Shpigel, Gazprom PJSC

Keywords: Chayandinskoye field, Membrane Unit for Helium Extraction, helium, membranes

In March 2020, the Membrane Unit for Helium Extraction was brought onstream at the Chayandinskoye oil and gas condensate field. The Membrane Unit is the part of Gazprom’s Complex for the production, treatment, transportation, and processing of helium-containing gas in Eastern Siberia and the Far East, the end link of which is the Amur Gas Processing Plant (Amur GPP), which began the production of commercial liquid helium. The Membrane Unit for Helium Extraction is designed to control the helium content in gas, delivered in the Power of Siberia gas trunkline and further to the Amur GPP. The extra helium volumes excessing market demand will go for long-term storage as a helium concentrate in the stratum of the Chayandinskoye oil and gas condensate field.
Gazprom Proyektirovaniye LLC is the general design contractor of this largest in the world Membrane Unit for Helium Concentrate Extraction with a capacity of feed gas up to 32 billion cubic meters per year. Gazprom Dobycha Noyabrsk LLC is the operator of the Membrane Unit.
Currently, there is no both Russian, and global experience in the operation of large-scale membrane units for helium extraction from high-pressure natural gas. In order to monitor the performance of the Membrane Unit and analyze the efficiency of the adopted design solutions, Gazprom Proyektirovaniye LLC, together with Gazprom Dobycha Noyabrsk LLC, provides scientific and technical support for the Unit.

Determination and Comparative Analysis of Cooling (Liquefaction)
Conditions in Natural Gas Liquefaction Technological Processes

L.A. Shelygin, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (NRU)

Keywords: thermodynamic efficiency, technological process, liquefied natural gas,
steam (gas) refrigerant, liquid refrigerant, separator

The paper substantiates the application of natural gas liquefaction technologies based on the exergy method of thermodynamic analysis, which takes into account the specific features of the development of offshore natural gas fields. It examines refrigeration processes that use a refrigerant mixture. It takes into account the dependence of the refrigerant characteristics on its phase state and the presence of separators in the technological process.

Methodology for Error Estimation of Various Methods for Calculating Gas Reserves and Defining the Best Probable Value for Cenomanian Gas Deposits in Western Siberia

A.V. Krasovsky, Gazprom PJSC

Keywords: method for calculating gas reserves, Cenomanian gas reservoir, probable estimate of gas reserves, geological and filtration model, material balance method

The article considers the key methods for estimating gas reserves and defines methods for calculating their probable values range. The author determines the main parameters that bring up the highest error when applying various approaches to the calculation of volumetric and recoverable gas reserves. Also, the paper presents the method for generating the flowsheet of estimated probable gas reserves for Cenomanian gas deposits in Western Siberia.

Scientific Basis for Maintenance and Repair of Automated Electric Drives
of Supercharges Based on Their Actual Condition

A.B. Vasenin and S.E. Stepanov, Gazprom Proyektirovaniye LLC
O.V. Kryukov, Gazprom VNIIGAZ LLC

Keywords: gas compressor station, gas pumping unit, technical condition safety, monitoring, drive motor, operational reliability factors

The paper analyzes the monitoring of electrically driven gas pumping units at gas compressor stations on gas trunklines. It offers statistics of the technical condition and safe operation of supercharges at Gazprom’s facilities. The authors examine operational factors that affect the reliability of primary windings’ insulation of high-voltage electric motors. The paper describes hardware, methodological and algorithmic means for on-line monitoring of the technical condition and predicting the accident-free operation of synchronous motors. It shows that the introduction of advanced and reliable means for monitoring the condition of units and predicting their service life at gas compressor stations can significantly reduce operating costs and improve safety and accident-free operation in standard modes, and initiate maintenance and repair based on the actual condition of gas pumping units.

Development of a Method for Finding the Right Number of Additional Anode Earthing Devices to Ensure the Protection of a Pipeline Section

S.A. Nikulin and E.K. Karnavsky, Gazprom proyektirovaniye LLC, Nizhny Novgorod branch

Keywords: gas trunkline, electrochemical corrosion protection, anode groundbed, load redistribution

Electrochemical corrosion protection of trunklines is carried out mainly with the help of cathodic protection installations. One of the main elements of cathodic protection installations is anode groundbed. The anode groundbed consists of a number of anode earthing devices, the number of which determines the resistance to the spreading of the anode grounding current. During operation, due to the cathode current flowing from the surface of the anode earthing devices, their destruction occurs, which leads to an increase in the resistance to the spreading of the anode grounding current. High values of the spreading resistance of the anode grounding current provide an increase in the output voltage of the cathodic protection station, which is requisite to maintain the protective potential at the facility. As a solution to this problem, the anode grounding overhaul and the earthing devices replacement are required. If there are no funds for the overhaul as early as possible, then as a rule a decision is made to install additional anode earthing devices for a period before the groundbed overhaul is accomplished. The installation of additional anode earthing devices will reduce the resistance to spreading of the anode grounding and will provide the required values of the protective potential. At the same time, there are no methods for determining the number of additional anode earthing devices. The authors propose a technique that allows, based on a mathematical model of the protective potentials distribution, to determine the necessary offset of the protective potential from the cathode station operating in modes close to the nominal output voltage. Next, the necessary resistance to the spreading of the anode grounding current is determined to ensure this offset, based on this value the number of additional anode earthing devices is determined to achieve it. This technique was tested at a compressor station at areas of minimal protective potential formed due to the detrimental effect of the protective grounding system. The technique appeared to be practically applicable.

Welding technologies for LNG tanks

I.R.Alaberdin, Gazprom Transgaz Ufa LLC
R.R.Teplykh, R.S.Yalchigulov, V.I.Kaskinov, and V.Yu.Gataullina,
Ufa State Petroleum Technological University

Keywords: liquefied natural gas, gas transportation, welding techniques

Liquefied natural gas (LNG) is becoming increasingly important in the energy segment of the economy. Natural gas has a higher calorific value, better fuel efficiency and is more environmentally friendly, which makes it more and more valuable than oil and coal. Not only does LNG offer more flexibility when it comes to delivery, but it also has transportation cost advantages starting at 2,000 km (offshore) and 4,000 km (onshore), respectively. Therefore, the LNG market will be growing in the coming decades as compared to the other two fossil fuels, oil and coal. For natural gas to be used, it is essential to create safe and economically viable transportation routes from the natural gas fields to the end users. One of the ways is to transport gas in a liquefied state, at low temperatures. Liquefied gas can be safely and reliably stored at minus 163 °C if the basic material and the welded seam (of the corresponding tank system) have good physical and mechanical properties. To meet these high requirements, appropriate welding techniques and welding materials are selected. The paper analyzes the development of new welding materials and improvement of welding techniques used to build LNG tanks.

At the Forefront of Innovation

Sh.G. Sharipov and P.G. Romanenkov, Gazprom Transgaz Ufa LLC,

Keywords: Gas pumping unit (GPU), Gazprom, innovations, high-tech products, information systems, trend monitoring, predictive analytics

Automation equipment is developed and put into operation at industrial facilities, as a rule, to provide solutions for monitoring and controlling technological processes. The technical infrastructure resulting from present-day automation projects collects and accumulates technological data that can be used to create mathematical models that describe the behavior of real physical objects. If such models are used in the technical condition assessments and predictive analytics, automation systems will be able to detect and identify failures of technological equipment at their early stages much better. Timely response to emergency situations and effective management of equipment reliability will reduce operating costs and maintenance and repair expenses incurred to eliminate sudden failures and accidents at Gazprom’s facilities.

Prospects Review: Off-Grid Gas Supply Projects for Russian Regions

A.S. Akopyan and A.I. Gaivoronsky, Gazprom Promgaz OJSC

Keywords: gasification, off-grid gas supply; investment project, investment efficiency,
liquefied natural gas (LNG), liquefied natural gas production complex, compressed natural gas, natural gas vehicle (NGV) fuel

The paper reviews the current state of off-grid gas supply based on liquefied natural gas, indicates the key topical issues, and makes recommendations for their solution.

Analysis of Energy Efficiency and Energy Capacity of Compressor Station to Provide Thermal Energy and Electric Power for its Own Needs

A.S. Kaydash, T.F. Konoplev, I.V. Nazarov, and A.A. Shapovalo, Gazprom PJSC
V.K. Averyanov and A.N.Blinov, Gazprom Promgaz JSC

Keywords: energy capacity of a compressor station, own needs provision, energy efficient operation mode, gas compressor unit, gas turbine unit

Improving the energy efficiency of compressor stations (CS) is the topical issue in the gas industry, since gas compression is the most energy-intensive heat-and-power operation at trunkline gas transportation. The paper considers the modern technologies for increasing the energy efficiency of compressor stations based on the CS energy diagram analysis. There was carried out the assessment of various factors’ influence on the CS effectiveness and the limits of increasing efficiency for each case.
The authors represent the capability of creating energy self-sufficient and highly effective compressor station with the most comprehensive use of secondary energy resources (SER) of trunklines compressor stations with gas turbine drives at gas compressor units (GCU). The proposed approach can be applied for the active CS reconstruction and building new compressor stations.