Научный консультант:
Глинских Вячеслав Николаевич
Тема номера:
Освоение газовых месторождений России
Восстановление действующих площадок горизонтальных факельных установок
Костенко А.А., Решетников С.Л., ООО «Газпром добыча Ямбург»,Восстановление действующих площадок горизонтальных факельных установок
Акопян В.Ф., ФГБОУ ВО «Донской Государственный Технический Университет»
УДК 622.523
Ключевые слова: горизонтальная факельная установка, железобетонное каре, капитальный ремонт, бентонит, газоконденсатное месторождение
Методика выбора и обоснования вариантов реализации сайклинг-процесса на месторождении со сложным компонентным составом пластовых флюидов
Ермолаев А.И., Евстафеев Е.А., РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
УДК 622.272.6
Ключевые слова: Сайклинг-процесс, критерий эффективности, вариант разработки, выбор, принятие решения, неопределенность, гидродинамическая модель, показатели разработки, функция цели
Проведение ледовых наблюдений в акватории Обской губы с целью эффективной организации транспортно-логистического обеспечения объектов обустройства морских месторождений
Агеев А.Л., Ананьев Н.М., Петренко Н.Н., Соболев А.В., ООО «Газпром добыча Ямбург», Лобанов А.В., ПАО «Газпром», Казьмин С.А., Санкт-Петербургский государственный морской технический университет
УДК 622.279.04 22
Ключевые слова: управление ледовой обстановкой, ледовые наблюдения, транспортно-логистическое обеспечение, месторождение Каменномысское-море, морская ледостойкая платформа, ледовый маршрут, судно на воздушной подушке, вездеходные транспортные средства
Комплексные технологии проектирования, реализации и оценки эффекта ГРП для газовых и газоконденсатных залежей
Шарафутдинов Р. Ф., Самойлов А.С, Шварц А. В., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»,
Вотчель В. А., ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет»
УДК 622.279
Ключевые слова: гидроразрыв пласта, геомеханическое моделирование, лабораторные исследования жидкостей и пропантов, гидродинамические исследования, кривая восстановления давления, интерпретация
Гидроразрыв пласта является комплексным мультидисциплинарным подходом к разработке месторождений, который не может полностью раскрыть свой потенциал при ограниченном, одностороннем изучении.
Данная статья представляет собой подробное обобщение систематической работы, проводимой кросс-функциональной командой по проектам ГРП на конкретных объектах Компании. Авторами разработаны критерии эффективности применяемых технологий и реализуемых работ.
Цель настоящей работы заключается в том, чтобы предоставить четкое и понятное представление профессионалам, партнерам, магистрантам и другим заинтересованным лицам об организационной и дисциплинарной модели проектирования, реализации, анализа и необходимости детальной проработки решений по ГРП. Это способствует повышению культуры и, в конечном итоге, качества работ, отвечающих за рост продуктивности скважин и системное развитие технологий. В будущих публикациях будут подробно рассмотрены примеры из практики газовых и газоконденсатных скважин в каждом из блоков дисциплин.
Применение современных беспроводных технологий для телеметрии газовых скважин ООО «Газпром добыча Ямбург»
Шафиков И.Н., Завьялов С.В., Турбин А.А., Дьяченко Д.Ю., Моисеев В.В., ООО «Газпром добыча Ямбург»
УДК 622.279.398
Ключевые слова: телеметрия, беспроводные сети, промышленный интернет вещей, скважина газовая, цифровая трансформация
Анализ публикационной активности в области технологий умного мониторинга и учета остаточного ресурса оборудования и материалов
Абубакаров М.А.,ООО «Газпром трансгаз Грозный»
Богатырев Т.С., Тахаев Э.Х., ФГБОУ ВО ГГНТУ им. акад. М.Д. Миллионщикова
УДК 62-93
Ключевые слова: количество публикаций, умный мониторинг, остаточный ресурс, технологическое оборудование
В этой связи мониторинг эксплуатационных характеристик технических систем является актуальным направлением. С целью оценки результатов в области разработки и внедрения систем умного мониторинга и учета остаточного ресурса оборудования в статье приводится количественный анализ публикационной активности исследователей в данной области.
Вихревые нагрузки на подводные конструкции, расположенные в тандеме, вызванные морским биообрастанием
Финогенов Н.А., Курушина В.А., Тюменский индустриальный университет
УДК 532.517.43
Ключевые слова: биообрастание, вычислительная гидродинамика, круглый цилиндр, индуцированные вихрем силы, турбулентный поток, тандемное расположение
Моделирование процессов коррозионно-эрозионного износа трубопроводов транспорта газожидкостных потоков. Автоклавные установки с вращающимися частями
Голубев И.А., Лаптев А.Б., Альхименко А.А., Демьянов Г.В., Жуков Н.В., НТК «Новые технологии и материалы», Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого,
Калининский А.А., Онацкий В.Л., филиал ООО «Газпром инвест» «Газпром ремонт»
УДК 622.691.4.22
Ключевые слова: коррозионно-эрозионный износ, автоклавные установки, моделирование, эрозия, лабораторное тестирование, стенды для испытаний
Опыт разработки нейросети для автоматизации процесса определения швов на изображениях, полученных при проведении внутритрубного диагностического обследования линейной части магистрального газопровода
Скрынников С.В., ПАО «Газпром»,
Шибанов А.В., Светлов С.В., Почикеев Д.С., Кочубей Ф.А., Шакиров Э.В., Ильенко А.В., Жучков К.Н., Попов С.Э., АО «Газпром диагностика»
УДК 622.691.4
Ключевые слова: нейросеть, шов, архитектура, сверточные нейронные сети (CNN), VGG, ResNet, YOLO
Методология исследования включала в себя анализ наборов данных о магнитных полях в трубах, а также выделение (аннотирование) области сварного соединения с помощью программных инструментов маркирования объектов для обучения модели нейросети. Метод компьютерного зрения позволяет эффективно анализировать изображения магнитограмм и идентифицировать на них целевые объекты. Данный подход может превосходить традиционную методику обнаружения дефектов на магнитограммах в плане результативности, как показано в статье, и обеспечивать точные и эффективные прогнозы. Основной целью было изучение эффективности применения указанного подхода определения объектов на магнитограммах, на примере сварных соединений. Полученные результаты свидетельствуют о том, что метод обнаружения объектов успешно определяет сварные соединения на магнитограммах. Достигнутая высокая точность определения сварных соединений в трубах подтверждает потенциал машинного обучения в совершенствовании систем диагностики и технического обслуживания.
Оценка разрушающего и предельного давления магистрального трубопровода с дефектом потери металла методами компьютерного и математического моделирования
Игнатик А. А., ФГБОУ ВО «Ухтинский государственный технический университет»
УДК 621.643.053
Ключевые слова: дефект потери металла, интенсивность напряжений, компьютерное моделирование, предельное давление трубопровода, разрушающее давление трубопровода, упругопластическое деформирование
Также применялись методы математического моделирования. Разрушающее и предельное давление трубы с дефектами потери металла вычислялись по методикам из РД-23.040.00-КТН-011-16 и СТО Газпром 2-2.3-112-2007. Получены графики зависимости разрушающего и предельного давления от глубины дефектов по всем методам.
Обзор способов получения водорода
Гарифуллина Ч.А., Альметьевский государственный нефтяной институт
УДК 661.961.6
Ключевые слова: водород, возобновляемая энергия, получение водорода, декарбонизация, гидрирование СО2
Restoration of Existing Sites of Horizontal Flare Installations
A.A. Kostenko, S.L. Reshetnikov, Gazprom Dobycha Yamburg LLC,
V.F. Akopyan, Don State Technical University
Key words: horizontal flare installation, reinforced concrete square, workover, bentonite, gas condensate field
Previously, during the construction and repair of horizontal flare installation sites (hereinafter referred to as HFI), there were employed structures using reinforced concrete slabs or crushed clay. The paper considers an alternative structure, which construction design utilized a rolled bentonite material, and compares the main technical and economic indicators of HFI sites as well
Procedure for Selection and Justification of Cycling Process’ Implementation Options for a Field with a Complex Component Composition of Reservoir Fluids
A.I. Ermolaev, E.A. Evstafeev, Gubkin Russian State University of Oil and Gas
Key words: cycling process, efficiency criterion, development option, selection, decision making, uncertainty, hydrodynamic model, development indicators, target function
The authors present an option selection procedure for implementing the cycling process technology, which considers not only economic, but technological development indicators as well, including the time for the injected dry gas’ breakthrough to the bottom of production wells. The procedure is a synthesis of approaches from the statistical decisions theory and multicriteria analysis, which allows, by calculating the integral efficiency indicator, to justify the most viable option for developing a field with a complex composition of reservoir fluids. The proposed procedure was tested using the option selection case for developing an oil and gas condensate field with a high potential content of condensate in the reservoir gas, including the application of cycling process technology.
Conducting Ice Observations in the Ob Bay in view of Efficient Establishing Transport and Logistics Support for Offshore Fields Development Facilities
A.L. Ageev, N.M. Ananyev, N.N. Petrenko, A.V. Sobolev, Gazprom Dobycha Yamburg LLC
A.V. Lobanov, PJSC Gazprom
S.A. Kazmin, St. Petersburg State Marine Technical University
Key words: ice management, ice observations, transport and logistics support, Kamennomysskoye -Sea field, offshore ice-resistant platform, ice route, air-cushion vehicle (hovercraft), all-terrain vehicles
The development and exploitation of the Russian Arctic offshore deposits, as well as the transportation of mineral stock and commodities from Russian northern regions via the Northern Sea Route appear to be the topmost focal point for the sustainable economic and social development of not only the Arctic regions, but whole country as well. The Ob Bay due to its colossal proven hydrocarbon reserves has been the center of Russian gas and oil industry in the Arctic region for a long time. The efficient and secure offshore fields’ development requires the qualified responsible specialists, leading edge technologies, advanced fleet and appropriate equipment, clear regulatory frameworks, and consideration of gained experience. The paper presents a generalized analysis of ice exploration in the Ob Bay, carried out previously, and examines the results of ice observation carried out by Gazprom Dobycha Yamburg specialists within 2022-2024. The authors also define the concept of transport and logistics support for offshore oil and gas facilities in the Ob Bay, as well as several risk indexes related to the offshore facilities support during the ice period, and proposals for their mitigation. The paper considers for further research prospects.
Integrated Technologies for Design, Execution, and Benefit Evaluation of the Hydraulic Fracturing for Gas and Gas Condensate Reservoirs
R.F. Sharafutdinov, A.S. Samoilov, A.V. Shvarts, Gazprom VNIIGAZ LLC,
V.A. Votchel, Tyumen Industrial University
Key words: hydraulic fracturing, geomechanical modeling, laboratory studies of fluids and propant agents, hydrodynamic studies, pressure build-up curve, interpreting
Advancing enginery tools for hydrocarbon deposits’ exploration and development, as well as improvement of digital data processing, including the digital twins’ creation, enables to expand an understanding of the consequence of detailed mining-and-geological characteristics on the ultimate wells’ deliverability.
Hydraulic fracturing is a comprehensive multidisciplinary approach to reservoir development and it cannot fulfill its complete capability with narrow, single-side study.
The paper presents a detailed summary of the persistent work carried out by a cross-functional team on hydraulic fracturing projects at the particular Company’s facilities. The authors have developed the efficiency criteria for the technologies used and work implemented.
The purpose of this study is to provide a clear and explicit introduction of the organizational and disciplinary model of the engineering design, execution, analysis, and required detailed review of hydraulic fracturing solutions to experts, partners, undergraduates, and other interested parties. It helps to improve the culture and, ultimately, the quality of work related to increasing well production rate and consistent technologies’ development. Coming articles will consider detailed case studies of gas and gas condensate wells in each discipline framework.
Advanced Wireless Technologies’ Application for Gas Wells Telemetry in Gazprom Dobycha Yamburg LLC
I.N. Shafikov, S.V. Zavyalov, A.A. Turbin, D.Yu. Dyachenko, V.V. Moiseev, Gazprom Dobycha Yamburg LLC
Key words: telemetry, wireless networks, Industrial Internet of Things, gas well, digital transformation
The paper presents the practice of implementing telemetry systems at the gas fields of Gazprom Dobycha Yamburg LLC, which became the backbone for creating a contemporary data collection system based on the Industrial Internet of Things. The authors deliver an overview of technical solutions for telemetry systems’ application for monitoring well operating modes and planning production activities. Special focus is made on the significance of advanced telemetry systems for a digital transformation of the company, as well as telemetry data for modeling hydrocarbon extraction.
Analysis of Publication Activity in Technologies for Smart Monitoring and Recording Residual Operation Life of Equipment and Consumables
T.S. Bogatyrev, E.Kh. Takhaev, Grozny State Oil Technical University n.a. acad. M.D. Millionshchikov
M.A. Abubakarov, Gazprom Transgaz Grozny LLC
Key words: number of publications, smart monitoring, residual operation life, technological equipment
The mission of meeting the emerging needs of humankind is immediately related to the quantity of production workflows and technological equipment.
In this regard, a monitoring of the operational characteristics of engineering systems is currently topical. In order to evaluate the results in the development and implementation of systems for smart monitoring and recording the residual operation life of equipment the paper presents a numerical analysis of the publication activity of the correspondent researchers.
Vortex Loads on Subsea Structures Arranged in Tandem Caused by Marine Biofouling
O.N. Finogenov, V.A. Kurushina, Tyumen Industrial University
Key words: biofouling, computational fluid dynamics, vortex-induced forces, turbulent flow, circular cylinder, tandem arrangement
Marine biofouling is a significant economic and engineering challenge worldwide for most industries operating in natural aquatic environments. Marine biofouling research as a part of contemporary science targets primarily studying the direct mechanical impact of a biofouling on subsea structures and developing measures to counteract it. The presented study expands the knowledge coverage of the particular flow around two cylinders by considering the complicated geometry of the structures. The paper examines the flow over several tandem geometric configurations for two cylindrical structures subject to biofouling, overspread around the entire circumference of the stationary structures. This flow is assumed to be two-dimensional and incompressible. Computational fluid dynamics modeling is proceeded using Reynolds-averaged Navier-Stokes equations and the SST Transition Turbulence model. The study identifies the influence of the biofouling’ occurrence on fluctuating fluid intensities, pressure and velocity fields, and the nature of vortex formation. The key results of fluid dynamics modeling are the numerical values of the drag and lift coefficients, which enable revealing the loads’ consistencies associated with the biofouling and distance between the cylinders.
Modeling of Corrosion and Erosion Wear Behavior of Pipelines for Gas-Liquid Flows Transmission. Part 1: Autoclaves with Rotating Parts
I.A. Golubev, A.B. Laptev, A.A. Alkhimenko, G.V. Demyanov, N.V. Zhukov, Science and Technology Center “New Technologies and Materials”, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
A.A. Kalininsky, V.L. Onatsky, Gazprom Invest LLC branch Gazprom Remont LLC
Key words: corrosion and erosion wear, autoclave units, modeling, erosion, laboratory testing, testing workbenches
The paper is dedicated to the analysis of the corrosion and erosion wear behavior of pipelines during gas-liquid flows transmission. The authors highlighted the significance of laboratory testing of materials and parts for predicting the reliability rate of pipeline facilities. This paper discusses the design and analysis of autoclave systems with rotating parts for laboratory testing that simulate real in-situ conditions.
Experience in a Neural Network Developing to Automate Seams’ Identification on Images Obtained during an In-Line Diagnostic Inspection of Gas Trunkline’ Linear Part
S.V. Skrynnikov, PJSC Gazprom,
A.V. Shibanov, S.V. Svetlov, D.S. Pochikeev, F.A. Kochubey, E.V. Shakirov, A.V. Ilyenko,
K.N. Zhuchkov, S.E. Popov, Gazprom Diagnostics JSC
Key words: neural network, seam, architecture; convolutional neural networks (CNN), VGG, ResNet, YOLO (You Only Look Once)
The paper considers a capability of detecting welded joints using computer vision on magnetograms generated by in-line inspection. This is an essential area of research, as in future it will help forward to identify various defects over the welded joints, including stress-corrosion cracking.
The research methodology included the analysis of data sets on magnetic fields in pipes, as well as the selection (annotation) of the welded joint area by means of data labeling software tools to train a neural network model. The computer vision technique enables efficiently analyze magnetogram images and identify target areas on them. This approach might leave behind the conventional magnetogram defect detection in terms of performance, as the paper presents, and provide accurate and efficient anticipations. The main goal was to consider an efficiency of the approach’ application to identify sites on magnetograms, using the example of welded joints. The results obtained indicate that the site detection method successfully identifies welded joints on magnetograms. The attained high accuracy in determining welded joints in pipes proved the value of machine training in streamlining diagnostics and maintenance systems.
Assessment of Destructive and Ultimate Pressure Value of Trunkline with Metal Loss Defect by means of Computer and Mathematical Modeling Techniques
A.A. Ignatik, Ukhta State Technical University
Key words: metal loss defect, stress intensity, computer modeling, ultimate pipeline pressure, destructive pipeline pressure, elastoplastic deformation
Corrosive defects of metal loss reduce the trunklines’ strength and shorten their service lives. For strength assessment of a pipeline construction, the reliable estimation of destructive pressure as well as feasible calculation of ultimate pressure are required. The paper put key attention to computer modeling of a stress-strain state of pipe with a metal loss defect. The author considers two load options: a single internal pressure and joint action of internal pressure and longitudinal force. A plasticity model is used to reliably simulate stresses during elastoplastic deformation of the pipe material.
The author applied mathematical modeling techniques as well. The destructive and ultimate pressure of pipes with metal loss defects were calculated using approaches specified in regulatory guide RD-23.040.00-KTN-011-16 and company standard STO Gazprom 2-2.3-112-2007. Also, there were obtained the diagrams of destructive and ultimate pressure dependance from the depth of defects according to all techniques.
Review of Hydrogen Production Methods
Ch.A. Garifullina, Almetyevsk State Petroleum Institute
Key words: hydrogen, renewable energy, hydrogen production, decarbonization, CO2 hydrogenation
Environmentally friendly, safe and reliable energy sources are vitally essential for society to ensure sustainable development and a higher quality of life. The constantly rising demand for energy is driven by intensive growth in economic development and human population, which in turn leads to a buildup in fossil fuels consumption, and consequently, to an increase in atmospheric greenhouse gas emissions and environmental resources depletion. Such challenges make a global energy transition from conventional to renewable energy sources indispensable. In this regard, hydrogen is of particular interest as a source for obtaining energy from renewable sources and as a raw material for producing valuable chemical mixtures for the catalytic hydrogenation of carbon dioxide, which is one of the main gases causing the greenhouse effect. Availability of a consistent hydrogen supply is one of the significant problems in the “green” technologies implementation. The paper presents studies’ review of various hydrogen production methods.