Наука и техника в газовой промышленности №4(92)2022

Тема номера:
Газовая наука и инновации

Научный консультант:
Аксютин Олег Евгеньевич

Сведения об авторах

Аксютин Олег Евгеньевич
заместитель Председателя Правления
начальник Департамента ПАО «Газпром
член-корреспондент
Российской Академии наук
доктор технических наук
E-mail: gazprom@gazprom.ru

Амшинов Леон Мерабович
инженер кафедры
Разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
E-mail: leon.amshinov@mail.ru

Антипов Владимир Борисович
инженер исследователь
Национальный исследовательский
Томский государственный университет
кандидат физико-­математических наук
E-mail: AntipovVB@tsu.ru

Антонов Антон Юрьевич
старший научный сотрудник
ФБУ НТЦ ЯРБ Ростехнадзора
E-mail: аnt-secnrs@mail.ru

Быков Дмитрий Анатольевич
начальник отдела
ООО «НИИгазэкономика»
кандидат технических наук
E-mail: econom@econom.gazprom.ru

Бубенчиков Михаил Алексеевич
ведущий научный сотрудник
Национальный исследовательский Томский государственный университет
доктор физико-­математических наук
E-mail: michael121@mail.ru

Варфоломеев Евгений Викторович
начальник центра
ООО «НИИгазэкономика»
кандидат экономических наук
E-mail: econom@econom.gazprom.ru

Вагапов Руслан Кизитович
начальник лаборатории защиты
от атмосферной и внутренней коррозии
Корпоративного научно-­технического
центра коррозионного мониторинга и
защиты от коррозии
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
кандидат химических наук
E-mail: R_Vagapov@vniigaz.gazprom.ru

Васильева Светлана Валерьевна
руководитель проекта
АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ»
E-mail: S218a@mail.ru

Гасумов Рамиз Алиджавад-оглы
генеральный директор
АО «СевКавНИПИгаз»
профессор кафедры строительства нефтяных и газовых скважин Института наук о Земле, Северо-­Кавказский федеральный университет (СКФУ),
доктор технических наук
E-mail: Priemnaya@scnipigaz.ru

Гильдерман Сергей Александрович
научный сотрудник
ООО «НИИгазэкономика»
E-mail: econom@econom.gazprom.ru

Гудков Андрей Борисович
заведующий кафедрой гигиены и медицинской экологии ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава России (г. Архангельск)
доктор медицинских наук, профессор
E-mail: gudkovab@nsmu.ru

Дружинина Ирина Васильевна
доцент кафедры
экономики и организации производства
Тюменский индустриальный университет
кандидат социологических наук
E-mail: druzhininaiv@tyuiu.ru

Ермолаев Сергей Александрович
главный гидродинамик ООО «ЦГК Холдинг»
кандидат технических наук
E-mail: seriogae@mail.ru

Земзюлин Егор Владимирович
аспирант кафедры Разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
E-mail: zemzyulin93@gmail.com.

Запевалов Дмитрий Николаевич
начальник Корпоративного научно-­технического
центра коррозионного мониторинга
и защиты от коррозии
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
кандидат технических наук
E-mail: D_Zapevalov@vniigaz.gazprom.ru

Ибатуллин Константин Анатольевич
старший научный сотрудник
лаборатории защиты от атмосферной и внутренней коррозии
Корпоративного научно-­технического
центра коррозионного мониторинга
и защиты от коррозии
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
кандидат химических наук
E-mail: K_Ibatullin@vniigaz.gazprom.ru

Кисметов Абзал Жумабаевич
заместитель генерального директора по производству
АО «Интергаз Центральная Азия»
E-mail: info@ica.kz

Марьин Олег Викторович
начальник отдела
ООО «НИИгазэкономика»
кандидат экономических наук
E-mail: econom@econom.gazprom.ru

Михайловский Александр Артёмович
главный научный сотрудник
Центра технологий хранения газа
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
доктор технических наук
E-mail: vniigaz@vniigaz.gazprom.ru

Минченко Юлия Сергеевна
ученый секретарь АО «СевКавНИПИгаз»
доцент кафедры строительства нефтяных и газовых скважин Института наук о Земле, Северо-­Кавказский
федеральный университет (СКФУ)
кандидат технических наук
E-mail: Minchenko.Yuliya@inbox.ru

Моргунов Борис Алексеевич
директор
Института экологии НИУ ВШЭ
доктор географических наук,
кандидат экономических наук
E-mail: bmorgunov@hse.ru

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

Попова Ольга Николаевна
профессор
кафедры гигиены и медицинской экологии
ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава России (г. Архангельск)
доктор медицинских наук, доцент
Е-mail: popova_nsmu@mail.ru

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

Рубцов Валерий Семенович
начальник отдела
ФБУ НТЦ ЯРБ Ростехнадзор
кандидат технических наук
Е-mail: secnrs@secnrs.ru

Сазанович Вячеслав Васильевич
ведущий инженер по наладке и испытаниям отдела автоматизации производства
Управление по переработке газа
ПАО «Сургутнефтегаз»
Е-mail: vsslav@mail.ru

Сарсенова Арзыгуль Акитаевна
руководитель сектора аудита запасов
Национальная Компания «КазМунайгаз»
Е-mail: astana@kmg.kz

Семенова Екатерина Александровна
техник
Сургутский научно-­исследовательский и проектный институт
ПАО «Сургутнефтегаз»
Е-mail: katyshka1506@gmail.com.

Слугин Павел Петрович
первый заместитель
начальника Департамента
ПАО «Газпром»
E-mail: gazprom@gazprom.ru

Тутнов Игорь Александрович
начальник лаборатории
НИЦ «Курчатовский институт»
доктор технических наук
E-mail: Tutnov_IA@nrcki.ru

Чащин Валерий Петрович
главный научный сотрудник
Института экологии НИУ ВШЭ
доктор медицинских наук, профессор
E-mail: valerych05@mail.ru

Чащин Максим Валерьевич
главный научный сотрудник
Института экологии НИУ ВШЭ
доктор медицинских наук, профессор
E-mail: max_chashchin@inbox.ru

Чугунов Андрей Владиленович
заместитель генерального
директора по науке
ООО «Газпром недра»
E-mail: office@nedra.gazprom.ru

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

Шепшелевич Евгений Семенович
начальник службы автоматизации
и метрологического обеспечения
ООО «Газпром трансгаз Уфа»
E-mail: info@ufa-tr.gazprom.ru

Шестерикова Раиса Егоровна
профессор
кафедры химической технологии
Химико-­фармацевтического института
доктор технических наук, доцент
E-mail: rshesterikova@ncfu.ru

Шемелина Ольга Николаевна
ассистент кафедры
Бурение нефтяных и газовых скважин
Тюменский индустриальный университет
E-mail: shetlinaon@tyuiu.ru

Шпара Игорь Анатольевич
начальник технического отдела
ООО «Газпром проектирование»
Московский филиал
E-mail: ishpara@proektirovanie.gazprom.ru

Ягафаров Ильшат Ришатович
главный технолог отдела
ПАО «Газпром»
E-mail: gazprom@gazprom.ru

RUEN

Инновации – необходимость или дань моде?
Аксютин О.Е., ПАО «Газпром»
УДК 322.85

Ключевые слова: инновации, конкурентоспособность, газовые месторождения, запасы газа, единая газотранспортная система, подземное хранение газа, цифровизация

Развитие науки и создание инновационной продукции является одним из приоритетов государственной политики России и ключевым фактором не только повышения конкурентоспособности страны, но и национальной безопасности. В докладе показан поиск и внедрение инноваций по цепочке основных производственных процессов Газпрома, которая включает разведку, добычу, транспорт, хранение, переработку и использование природного газа.

Цифровизация как главный инструмент эффективного управления бизнес-процессами предприятия
Шарипов Ш.Г., Романенков П.Г., Шепшелевич Е.С., ООО «Газпром трансгаз Уфа»
УДК 330.342.24

Ключевые слова: цифровизация, цифровая трансформация, информационно-управляющая система предприятия, автоматизированная система управления технологическими процессами, единое информационное пространство, единая модель данных

Статья посвящена основным предпосылкам и подходам государства и ПАО «Газпром» к цифровизации производственно-­хозяйственной деятельности, достигнутым на сегодняшний день результатам, перспективам и проблемным вопросам.

Прогнозирование направлений технологического развития и масштабов энергетического перехода в газовой промышленности
Варфоломеев Е.В., Марьин О.В., Быков Д.А., Гильдерман С.А., ООО «НИИгазэкономика»
УДК 620.9.100

Ключевые слова: анализ, прогноз, развитие, технологические уклады, энергоресурсы, технологическое развитие

«Энергетический переход», «смена технологических укладов» – данная терминология используется для описания изменений в мировой экономике, обусловленных сменой базовых технологий и основных источников энергии вследствие развития новых технологий.
Текущие изменения на рынках энергетических ресурсов могут спровоцировать соответствующие изменения в структуре спроса на энергетических рынках, а именно: повышение доли ВИЭ (возобновляемых источников энергии) за счет снижения доли ископаемых видов топлива.
Анализ ретроспективных данных по мировому потреблению первичных ТЭР (топливно-­энергетических ресурсов) в контексте смены ТУ (технологических укладов) за период 1900—2018 гг. выявил закономерности изменения структуры потребления ТЭР, позволившие разработать новый методологический подход по моделированию факторов развития ТЭК (топливно-­энергетического комплекса) в контексте процессов замещения ТУ. Это позволило определить границы роста т. н. «нового» вида ТЭР в результате «энергетического перехода» (смены ТУ).
Результатами моделирования является определение прогнозных изменений в структуре спроса на виды ТЭР и формирование перечня технологий, которые окажут наиболее значимое влияние на изменение структуры ТЭР.

Оптимизация состава бурового раствора для проводки скважин в интервалах разупрочненных горных пород на основе математического метода анализа иерархий
Гасумов Р.А., Минченко Ю.С., АО «СевКавНИПИгаз», Северо-Кавказский федеральный университет, 
Дружинина И.В., Шемелина О.Н., Тюменский индустриальный университет,
Шестерикова Р.Е., Северо-Кавказский федеральный университет
УДК 622.24

Ключевые слова: бурение, устойчивость ствола скважины, промывочная жидкость, глинистые породы, метод анализа иерархий, оптимизации рецептур

В статье рассматриваются научные представления в отношении понятия и факторов устойчивости ствола скважины, особенности методик оптимизации состава промывочных жидкостей. С целью обоснования выбора наиболее предпочтительного состава промывочной жидкости для бурения в интервалах разупрочненных горных пород предлагается применение метода анализа иерархий как математического инструментария решения задачи многокритериальной оптимизации. Предлагаемая методика позволяет обосновать выбор оптимального состава промывочной жидкости с учетом оценки важности не только традиционных основных и специфических свойств раствора для конкретных геолого-технологических условий бурения, но и дополнительных критериев в зависимости от условий применения.

Анализ коррозионных факторов воздействия промысловых сред газосборного коллектора по сравнительным результатам комплекса данных (на примере объектов ачимовских отложений Уренгойского НГКМ)
Слугин П.П., Ягафаров И.Р., ПАО «Газпром»,
Запевалов Д.Н., Вагапов Р.К., Ибатуллин К.А., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 620.197.3

Ключевые слова: углекислотная коррозия, скорость коррозии, внутритрубная дефектоскопия, локальная коррозия, продукты коррозии

Проведен сравнительный анализ результатов внутритрубной диагностики (ВТД), выполненной на газосборных коллекторах (ГСК) ачимовских отложений Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения (УНГКМ), с данными визуально-­измерительного контроля (ВИК) локальных дефектов на внутренней поверхности трубы вырезанных участков газопровода. Определено, что по результатам ВТД данные по глубине коррозионных дефектов имеют меньшие значения, чем по результатам проведенных прямых замеров после удаления продуктов коррозии и выделения коррозионных аномалий. Причинами этого могут быть присутствие ферромагнитных продуктов коррозии в локальных дефектах и сложный рельеф дна дефектов, которые объединяются в коррозионные кластеры со сложной и многоступенчатой поверхностью.

Эффективные технологии завершающих периодов разработки газоконденсатных месторождений в неоднородных низкопроницаемых коллекторах
Михайловский А.А., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»,
Чугунов А.В., ООО «Газпром недра»,
Сарсенова А.А., АО «НК «Казмунайгаз»,
Кисметов А.Ж., АО «Интергаз Центральная Азия»
УДК 621.43.068

Ключевые слова: газотранспортная система, разработка газоконденсатных месторождений, низкопроницаемые коллекторы          

Одной из важнейших целей по круглогодичному обеспечению населения и промышленности добываемым газом в зависимости от погодных условий являются дополнительные объёмы поставок газа месторождений в газотранспортную систему и потребителям в осенне-зимнем сезоне. В условиях завершающих периодов разработки многих газоконденсатных месторождений и с учётом необходимости создания оперативного резерва, решение подобных задач становится актуальным для увеличения КИГ и компенсации неравномерности газопотребления.
В статье приведены материалы решения такой комплексной задачи на примере месторождения Амангельды в Республике Казахстан. На основе проведенного анализа текущей системы разработки, исследования геолого-технических возможностей и экономической целесообразности дальнейшей добычи газа, рассмотрены и рассчитаны технологические решения эксплуатации в режиме месторождения-регулятора и/или создания подземного хранилища газа (ПХГ) в низкопроницаемых коллекторах нижневизейского горизонта. Представлены особенности завершающих периодов разработки газовых залежей в неоднородных низкопроницаемых коллекторах и основные геолого-технические ограничения по объёмам и темпам добычи газа. Приведены мероприятия по переводу в режим месторождения-регулятора, принципы размещения, режимы эксплуатации новых скважин и прогноз по годам уровней добычи газа в режиме месторождения-регулятора и объемов хранения газа на ПХГ нижневизейского горизонта ГКМ Амангельды.

Алгоритмы оптимизации дебитов скважин, эксплуатирующих низкопроницаемые газоконденсатные залежи
Амшинов Л.М., Земзюлин Е.В., Ермолаев С.А., ФГАОУ ВО «РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина»
УДК 622.279.3

Ключевые слова: алгоритм, газ, газовый конденсат, залежь, дебит, оптимизация, проницаемость, скважина

Предлагаются алгоритмы определения дебитов группы газоконденсатных скважин, оптимальных по критерию максимума суммарных отборов конденсата, при выполнении требований к суммарному отбору газа и ограничений на допустимые значения дебитов скважин. Алгоритмы представляют собой модификацию метода неопределенных множителей Лагранжа, учитывающую специфику поставленной задачи и ориентированную на решение задач большой размерности, что в рассматриваемых приложениях соответствует значительному числу скважин.

О возможности осушки газопровода при помощи микроволнового излучения
Бубенчиков М.А., ООО «Газпром трансгаз Томск»,
Антипов В.Б., Национальный исследовательский Томский государственный университет
УДК 537.8, 536

Ключевые слова: магистральные газопроводы, газопроводы обвязки, осушка после гидроиспытаний, СВЧ-излучение, испарение воды, цилиндрический волновод, коэффициент затухания

В настоящей работе рассматривается вопрос применения сверхвысокочастотного-­излучения для осушки различных трубопроводов, в том числе трубопроводной обвязки. Важность этого исследования связана с тем, что влажность в трубопроводах приводит к коррозии и образованию углеводородных кристаллогидратов. Используемые сейчас методы осушки не отвечают современным требованиям и наносят вред трубопроводу. А профилактические работы по удалению остатков воды в трубах – дорогой, трудоёмкий и кропотливый процесс. Преимущества предложенного подхода заключаются в том, что сверхвысокочастотное-­излучение может проникнуть в участки трубопроводов, недоступные для снарядов (например, газопроводы обвязки КС), а передача энергии происходит напрямую от магнетрона к молекулам воды через электромагнитное поле, т. е. при распространении сверхвысокочастотных-­излучений нагревается только вода, но не металлические стенки трубопровода или находящийся в нем газ. Это выгодно отличает способ микроволнового нагрева от других способов, связанных, так или иначе, с разогревом всей полости, содержащей продукт. Микроволновая осушка трубопроводов представляется важным дополнительным средством повышения эффективности процесса осушки за счет направленного выделения теплоты непосредственно в местах концентрации воды. Аналитически решена система уравнений Максвелла для распространения сверхвысокочастотных-­электромагнитных волн в трубе газопровода как в цилиндрическом волноводе. Определены критические частоты в зависимости от диаметра трубопроводов. Определены коэффициенты затухания. Проведена количественная оценка мощности магнетрона, необходимой для испарения воды в трубопроводе. Оценены оптимальные параметры частоты и мощности магнетронов для осушки трубопроводов Ду 700, Ду 1000, Ду 1200, Ду 1400.

Метод схематизации дефектов в кольцевых сварных соединениях трубопроводов

Антонов А.Ю., Васильева С.В., АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ»,
Рубцов В.С., ФБУ НТЦ ЯРБ Ростехнадзор,
Тутнов И.А., НИЦ «Курчатовский институт»,
Шпара И.А., ООО «Газпром проектирование»
УДК 621.039.58

Ключевые слова: несплошность, трещина, трубопроводы, сварное соединение, разрушение

Предложен метод схематизации совокупности несплошностей в кольцевых сварных соединениях трубопроводов газовых и иных сетей. Метод предназначен для моделирования и выполнения расчетного прогнозирования разрушения трубопровода, содержащего схематический образ дефекта сварного соединения по совокупности несплошностей и трещин.

Применение косвенного метода измерения перепада давления ректификационных колонн горючих жидкостей

Сазанович В.В., ПАО «Сургутнефтегаз»,
Нагаева С.Н., Сургутский институт нефти и газа, филиал ТИУ,
Семенова Е.А., Сургутский НИПИ, ПАО «Сургутнефтегаз»
УДК 62-52

Ключевые слова: деэтанизатор, ректификационная колонна, газоперерабатывающий завод, датчик дифференциального давления, контроллер, автоматизация, промышленная безопасность

На современном этапе особая роль отводится изучению и внедрению множества химических и термических методов усовершенствования переработки углеводородного сырья с целью получения из нефти бóльшего количества светлых нефтепродуктов. В частности, применяют ректификацию. Метод ректификации широко используют в промышленности как для полного разделения смесей летучих жидкостей, так и для частичного или целиком растворимых одной в другой.
В статье рассматривается проблема доведения норм эксплуатации ректификационных колонн газоперерабатывающих заводов (ГПЗ), эксплуатируемых с 70‑х 80‑х годов XX века, к современным правилам и нормам. В частности, предлагается оригинальное решение вопроса по измерению перепада давления между верхней и нижней частями колонны с помощью датчика дифференциального давления.

Экологические последствия использования природного газа в качестве моторного топлива в течение жизненного цикла автомобиля

Моргунов Б.А., Чащин В.П., Институт экологии НИУ ВШЭ,
Попова О.Н., Гудков А.Б., ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Минздрава России (г. Архангельск),
Чащин М.В., Институт экологии НИУ ВШЭ
УДК 665.753.4

Ключевые слова: природный газ, моторное топливо, автомобильный транспорт, экологические последствия

В настоящее время российский рынок природного газа стремительно развивается. В рамках стратегии низкоуглеродного развития страны необходимо повысить уровень заинтересованности и обеспечить привлечение информационных, организационных и финансовых ресурсов субъектов Российской Федерации (РФ) к реализации проектов по расширению использования газа как моторного топлива. Цель работы: провести анализ сведений из литературных источников для повышения уровня обоснованности управленческих решений по использованию природного газа в качестве моторного топлива за счет применения комплексного подхода к оценке эффектов экологического и социально-­экономического характера в регионах РФ. Для достижения поставленной цели проанализированы статьи по исследованиям в области влияния на окружающую среду перевода транспорта на газомоторное топливо, размещенные в библиографических и реферативных российских и международных базах данных. Расчетные методы показывают, что при переводе 50 % парка автотранспортных средств в Федеральных округах РФ на компримированный природный газ снижение выбросов парниковых газов (СО2) составит от 21 до 25 %, а по загрязняющим веществам – от 48 до 49 %. При этом «токсический след» у природного газа в 3 раза меньше, чем у бензина и в 5 раз меньше, чем у дизельного топлива. Таким образом, автомобили, работающие на природном газовом топливе, имеют удовлетворительные характеристики и в настоящее время способны обеспечить существенное улучшение всех экологических показателей в субъектах РФ.

Abstracts in English

What are Innovations: Requisite or Fashion Tribute?
O.E. Aksyutin, Gazprom PJSC

Keywords: innovations, competitive performance, natural gas fields, natural gas reserves, Unified Gas Supply System, underground gas storage, digitalization

The science advancement and innovative products creation are the priorities of Russian state policy and a key driver not only for increasing the country’s competitive performance, but for national security also. The paper presents the innovations’ research and implementation along the chain of Gazprom’s main production flowchart, which includes exploration, production, transportation, storage, processing and use of natural gas.

Digitalization as Key Tool for Efficient Management of a Company Business Activity
Sh.G. Sharipov, P.G. Romanenkov, E.S. Shepshelevich, Gazprom Transgaz Ufa LLC

Keywords: digitalization, digital transformation, information-management system, automated process control system, integrated information environment, single model of data

The article is dedicated to the main preconditions and approaches of the State and Gazprom to the digitalization of production and economic activities, the outputs achieved to the date, prospects and topical issues.

Forecasting the Directions of Technological Development and the Scale of Energy Transition in Gas Industry
E.V. Varfolomeev, O.V. Maryin, D.A. Bykov, S.A. Gilderman, NIIgazeconomika LLC

Keywords: analysis, forecast, development, technological paradigm, energy resources, technological development

The words “energy transition” and “technological paradigm change” address to changes in the global economy due to the shifts in basic technologies and main energy sources due to development of new engineering techniques. Current changes in the energy resources markets might induce the corresponding changes in the demand pattern in the energy markets, namely: an increase of RES (renewable energy sources) by reducing the share of fossil fuels. Analysis of historical data on the global consumption of primary fuel and energy resources in the light of technological paradigm change over 1900–2018 revealed the changes consistency in the consumption pattern of fuel and energy resources. It made possible to develop a new methodological approach to modeling the development drivers for the fuel and energy complex for the purpose of technological paradigm substitution. This enabled to determine the boundaries of the growth of the so-called “new” type of fuel and energy resources within the “energy transition” (change of technological paradigm). The modeling results are the determination of predictive changes in the demand pattern for fuel and energy resources and setup a list of technologies that will impact dramatically on the change in the fuel and energy resources pattern.

Composition Improvement of Drilling Mud for Wells Targeting in the Weakened Rocks Zones Based on the Mathematical Hierarchy Analysis
R.A. Gasumov, Yu.S. Minchenko, North-Caucasian Scientific Research Design Institute of Natural Gases, JSC, North-Caucasian Federal University,
I.V. Druzhinina, O.N. Shemelina, Tyumen Industrial University

Keywords: drilling, wellbore stability, drilling fluid, clay rocks, hierarchy analysis method, composition improvement

The paper considers a scientific notation on the concept and factors of wellbore stability and particular aspects of methods for the improvement of drilling fluids composition. In order to justify the choice of the preferred drilling fluid composition for drilling in weakened rocks zones, the authors propose to use the hierarchy analysis method as a mathematical tool for solving multicriteria optimization task. The proposed method allows one to justify the choice of the drilling fluid best composition considering the importance assessment of not only the conventional basic and particular properties of the fluid for specific geological and technological drilling conditions, but also additional criteria subject to the application conditions.

Analysis of Corrosion Influencing Factors of Field Environments of Gas Gathering Header based on the Comparative Data Set Outcomes (on the example of the Achimov field facilities at the Urengoyskoye oil and gas condensate field)
P.P. Slugin, I.R. Yagafarov, Gazprom PJSC
D.N. Zapevalov, R.K. Vagapov, K.A. Ibatullin, Gazprom VNIIGAZ LLC

Keywords: carbon dioxide corrosion, corrosion rate, pig assisted inspection, localized corrosion, corrosion products

The authors analyzed and compared the outcomes of the pig-assisted inspection performed on gas-gathering headers at the Achimov deposits of the Urengoyskoye oil and gas condensate field with the visual and dimensional inspection data of local defects on the pipe inner surface of gas pipeline cut sections. It was determined that, the corrosion defects data, according to the pig-assisted inspection results, are lower than data, according to direct measurements results after the corrosion products removal and corrosion anomalies separation. It might be explained by the presence of ferromagnetic corrosion products in local defects and the rugged lay of the defects’ bottom, which are combined into corrosion clusters with a complex and multi-layered surface.

Efficient Technologies for the Late Phases of Gas Condensate Fields Development in Heterogeneous Low-Permeability Reservoirs
A.A. Mikhailovsky, Gazprom VNIIGAZ LLC,
A.V. Chugunov, Gazprom Nedra LLC,
A.A. Sarsenova, NC Kazmunaigas JSC,
A.Zh. Kismetov, Intergas Central Asia JSC

Keywords: gas transportation system, development of gas condensate fields, low-permeability reservoirs

One of the most important goals for year-round gas supply to the residential and industry consumers, versus weather conditions is the additional volume of field gas deliveries to the gas transmission system and consumers in the autumn-winter season. Such solution becomes essential for increasing gas recovery ratio and levelling consumption fluctuations in conditions of late phases of many fields development and considering the requisite creation of operational stocks.
The paper presents the ways of solving such a full-scale problem on the example of the Amangeldy field in the Republic of Kazakhstan. Considering the analysis of current development scheme, geological and engineering abilities, and economical feasibility of a further gas production, the authors reviewed and calculated technical options for development in compensating-deposit mode and/or building an underground gas storage (UGS) in low-permeability reservoirs of the Lower Visean horizon. The paper presents the peculiarities of the late phases of gas deposits development in heterogeneous low-permeability reservoirs and the main geological and technical restrictions on the gas production volumes and rates. There are given the measures for switching to the compensating-deposit mode, placement guidelines, operating modes of new wells, and the year-wise forecast for gas production rates in the compensating-deposit mode and gas storage volumes at UGS in the Lower Visean horizon of the Amangeldy gas condensate field.

Flow Rate Optimization Algorithms for Wells Operating in Low Permeability Gas Condensate Reservoirs
S.A. Ermolaev, L.M. Amshinov, E.V. Zemzyulin, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)

Keywords: algorithm, natural gas, gas condensate, reservoir, flow rate, optimization, permeability, well

The paper presents the algorithms to determine flow rates for a group of gas condensate wells that are optimal considering the maximum total condensate yield, while meeting the requirements for the total gas yield and restrictions on the allowable well flow rates. The algorithms are a modification of indeterminate Lagrange multipliers method, taking into account the particularity of the task, focused on solving higher dimension problems, which in the given applications corresponds to a significant number of wells.

Possibility of Drying Gas Pipeline by means of Microwave Radiation
M.A. Bubenchikov, Gazprom Transgaz Tomsk LLC
V.B. Antipov, National Research Tomsk State University

Keywords: gas trunklines, piping, drying after hydrotesting, ultrahigh frequency radiation, water evaporation, cylindrical waveguide, attenuation coefficient

The authors consider an option of ultrahigh frequency radiation for drying various pipelines, including piping. The study significance addresses to corrosion and formation of hydrocarbon crystalline hydrates in pipelines due to moisture content there. The conventional drying techniques do not meet current requirements and cause damage to pipeline. A preventive maintenance on removing residual water in the pipes is expensive, time-consuming and labor-intensive. The advantages of the proposed technique are that ultrahigh frequency radiation can penetrate into pipelines sections that are pigs’ inaccessible (for example, compressor station piping), and energy is transferred directly from the magnetron to water molecules through an electromagnetic field, i.e. during the propagation of ultrahigh frequency radiation only water is heated, but not the metal walls of the pipeline or the gas in it. This compare favorably the ultrahigh frequency heating to other techniques associated with heating of the entire interior containing the product. Microwave pipelines drying seems to be an important additional efficiency improvement tool for the drying process due to the directional heat emission of in-situ water concentration. The system of Maxwell’s equations for the propagation of ultrahigh frequency electromagnetic waves in a gas pipe as in a cylindrical waveguide is solved analytically. Critical frequencies are defined subject to the pipelines diameter. The attenuation factors are determined. The paper presents a quantitative assessment of the magnetron power required for water evaporation in the pipeline. The authors also estimated the optimal frequency and power rates of magnetrons for drying DN 700, DN 1000, DN 1200, DN 1400 pipelines.

Method for Defects Schematization in Circumferential Weld Joints of Pipelines
A.Yu. Antonov, S.V. Vasilyeva, State Research Center of the Russian Federation TRINITI JSC
V.S.Rubtsov, Federal Service for Environmental, Technological, and Nuclear Supervision (Rostekhnadzor)
I.A. Tutnov, Kurchatov Institute National Research Center
I.A. Shpara, Gazprom proyektirovaniye LLC

Keywords: discontinuity, crack, pipelines, weld joint, fracture

The authors present the method of drawing a scheme of set of discontinuities in circumferential weld joints of gas pipelines and other networks. The method is designed for modeling and computed prediction of pipeline fractures, containing a schematic image of a defect in a weld joint based on a set of discontinuities and cracks.

Indirect Method of Measuring Pressure Ratio in Rectification Tower for Combustible Fluids
B.V. Sazanovich, PJSC Surgutneftegaz
C.N. Nagaeva, Surgut Institute of Oil and Gas, branch of Industrial University of Tyumen
E.A. Semenova, Surgut NIPI, PJSC Surgutneftegaz

Keywords: deethanizer, rectification tower, gas processing plant, pressure different transmitter, controller, automation, industrial safety

Currently, the pivotal role is assigned to the study and implementation of a number of chemical and thermal techniques for enhancing the raw hydrocarbon processing for the purpose to obtain more light oil products. In particular, a rectification is employed. The rectification method is widespread in the industry both for the comprehensive separation of volatile fluids’ mixtures, and for partial or complete soluble liquids. The paper considers a challenge of bringing the performance standards of rectification towers at gas processing plants, operated since the 70s and 80s XX century, to modern rules and codes. Thus, the authors present an ingenious solution for measuring the pressure ratio between the upper and lower parts of the tower using a pressure different transmitter.

Environmental Consequences of Using Natural Gas as a Motor Fuel during a Vehicle Life Cycle
B.A. Morgunov, V.P. Chashchin, Institute of Ecology, Higher School of Economics (National Research University)
O.N. Popova, A.B. Gudkov, Northern State Medical University (Arkhangelsk), the Ministry of Health of Russian Federation
M.V. Chaschin, Institute of Ecology, Higher School of Economics (National Research University)

Keywords: natural gas, motor fuel, road transport, motor vehicles, environmental impact

At present time, the Russian natural gas market develops rapidly. As a part of the country’s low-carbon development strategy, it is essential to increase the involvement level and ensure an engagement of information, administrative and financial resources of the constituent entities of the Russian Federation in the projects implementation for expanding the gas use as a motor fuel. The paper is dedicated to information analysis of the references in order to increase the feasibility level of management decisions on natural gas use as a motor fuel based on the application of an integrated approach to assessing the environmental and socio-economic outcome in the Russian Federation regions. For this purpose, the authors studied the research papers on the environmental impact of the vehicles conversion to gas motor fuel. The research papers include references and abstracts both in Russian and international databases. Calculation methods show that when 50% of the motor vehicle fleet in the Russian Federal Districts are converted to compressed natural gas, the reduction in greenhouse gas emissions (СО2) will be from 21 to 25%, and for pollutants — from 48 to 49%. At the same time, the “toxic footprint” of natural gas is 3 times less compared to gasoline, and 5 times less compared to diesel. Thus, vehicles running on natural gas fuel have moderate characteristics and currently are able to provide a significant improvement in all environmental indicators in the constituent entities of the Russian Federation.