Научный консультант:
Забелин Николай Алексеевич
Тема номера:
Освоение газовых месторождений России
Импортозамещение ксантана как актуальный вызов нефтегазодобывающей промышленности. Текущий статус и перспективы
Кузьмин К. А., ООО «РусГазБурение»,
Желев К. И., Спицын А. А., Низрюхин П. Ю., ООО «Сервисный Центр СБМ», Бочкарев А. А., ООО «Газпром бурение»,
Евсеева О.О., ООО «Газнефтесервис»
УДК 622.24.065
Ключевые слова: ксантановая камедь, ксантан, импортозамещение в ТЭК, технологический суверенитет, биополимеры, буровой раствор
Разработка и испытание научно-технического решения по спуску эксплуатационных хвостовиков с фильтром, в скважины с горизонтальным профилем ствола и большим отходом от вертикали флотационным методом с использованием растворимых флотационной муфты и фильтровых заглушек
Шарифуллин И.Ф., Валеев Р.Д., Борщёв Р.В., ООО «РусГазАльянс»
УДК 622.245.01
Ключевые слова: разработка газовых месторождений, ERD-скважины, освоение транзитных месторождений, скважины с большим отходом от вертикали, флотационная муфта, спуск хвостовика методом флотации, растворимые технологии для заканчивания скважин
Решение этой задачи включает в себя создание и внедрения комплекса научно-технических решений, посвященных строительству и эксплуатации скважин с большим отходом от вертикали (далее – БОВ) при разработке транзитных месторождений на примере разработки Семаковского газового месторождения.
Одним из таких решений является разработанный и фактически реализованный ООО «РусГазАльянс» комплекс научно-технических решений по строительству БОВ скважин с применением технологии спуска хвостовика методом флотации при заканчивании скважин. В статье подробно описаны предпосылки для проектирования оборудования для спуска методом флотации, а также описана процедура спуска и активации флотационной муфты.
Опыт разработки IV эксплуатационного объекта Анастасиевско-Троицкого нефтегазоконденсатного месторождения
Баринова А.С., ИПНГ РАН,
Ермилов О.М., ООО «Газпром добыча Надым»
УДК 622.276
Ключевые слова: Анастасиевско-Троицкое нефтегазоконденсатное месторождение, разработка месторождений, начальные извлекаемые запасы, характеристики вытеснения, геолого-технические мероприятия
1. Оценены начальные извлекаемые запасы рассматриваемого горизонта;
2. Выявлены основные проблемы, препятствующие рациональной разработке;
3. Проанализирована запланированная программа геолого-технических мероприятий;
4. Сформулированы предложения по дальнейшей разработке объекта с максимальной эффективностью.
Вопросам разработки IV горизонта посвящено много публикаций [1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10]. В нём сосредоточено 79 % геологических запасов нефти от запасов нефти по месторождению в целом. Толщина его составляет 99 м.
Анализ методов повышения эффективности работы аппаратов воздушного охлаждения газа горизонтального типа
Быков Е.А., ООО «Газпром трансгаз Ухта»,
Агиней Р.В., Барменков В.С., Ухтинский государственный технический университет
УДК 621.634 22
Ключевые слова: аппарат воздушного охлаждения газа, электродвигатель, лопасти рабочих колес, диффузор, теплообменные секции, температура технологического газа, скорость наддуваемого атмосферного воздуха, расход электроэнергии, рабочие токи, модернизация
Анализ методов энергоразделения применительно к редуцированию давления природного газа
Овчинников Е.С., ООО «Газпром проектирование», Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II,
Щипачёв А.М., Лаптенок Ю.А., Александров А.А., Суслова А.В., Мурин В.Д., Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II,
Назыров А.Д., Уфимский государственный нефтяной технический университет
УДК 621.6:620.93
Ключевые слова: энергоразделение, редуцирование давления, квазиизотермическое редуцирование, эффект Гартмана-Шпренгера, бесподогревное редуцирование давления
Таким образом, энергия давления газа просто теряется при редуцировании, а подогрев требует дополнительных энергозатрат. Эффективным решением проблемы могла бы стать конвертация самой энергии давления в тепло для подогрева. Реализация такого преобразования может быть осуществлена одним из нескольких методов энергоразделения.
Проведен обзор научной литературы по теме энергоразделения, выполнен сравнительный анализ различных методов применительно к редуцированию давления газа. В результате проведенного анализа был сделан вывод, что наиболее применимым к технологическому процессу редуцирования давления газа на ГРС является резонансный эффект Гартмана-Шпренгера. Преимуществами данного метода являются возможность работы с газом меньшей степени очистки, достижение высоких температур, возможность работы в нестационарных режимах перекачки, а также адекватные габариты самого устройства.
Технологии совершенствования и перспективы применения трубопроводов с внутренним гладкостным покрытием
Васенин А. Б., Степанов С. Е., ООО «Газпром проектирование»,
Саушев А. В., ФГБОУ ВО «ГУМРФ им. адмирала С.О. Макарова»,
Крюков О. В., ООО «ТСН-электро»
УДК 622.691.4
Ключевые слова: магистральный трубопровод, внутреннее гладкостное покрытие, экспериментальный стенд, надежность, энергоэффективность
Технологические особенности реализации Уральского регионального метрологического центра
Репин Д.Г., Косолапов Д.В., ООО «Газпром проектирование», Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева,
Черноперов И.П., ООО «Газпром проектирование»,
Амураль И.Б., Улановский К.В., ООО НПО «Турбулентность-ДОН»
УДК 533.6.09 50
Ключевые слова: расход газа, государственный первичный эталон, поверка средств измерения, единица объемного расхода
Создание эффективной системы охлаждения проточной части ЦНД теплофикационной турбины Т-250/300-240
Забелин Н.А., Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого,
Сенецкая Д.О., Сенецкий А.В., Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»,
Фокин Г.А., ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург»
УДК 621.165
Ключевые слова: вращающийся вихрь, межвенцовый зазор, малорасходный режим, цилиндр низкого давления, направляющая лопатка, рабочая лопатка, проточная часть, привтулочный отрыв
В работе предложено научно-техническое решение по созданию конструкции системы охлаждения пара, вращающегося в межвенцовом зазоре, путем подвода «холодного» пара в полость направляющих лопаток с последующим выдувом его через щели в выходных кромках в область вихревых структур потока. Проведены расчетные исследования по оценке возможности реализации данного подхода для снижения температурного уровня во вращающемся вихре межвенцового зазора на примере теплофикационной турбины Т-250/300–240 при уплотненной диафрагме. В результате получены расходные, геометрические и тепловые характеристики в рассматриваемой области предложенной конструкции направляющей лопатки.
Предлагаемый подход дает возможность снизить температуру в межвенцовом зазоре до допустимых величин, что обеспечит надежную эксплуатацию рабочих лопаток последней ступени ЦНД теплофикационных турбин на малорасходных режимах.
Возобновляемые источники энергии как инструмент ресурсосбережения и охраны окружающей среды в топливно-энергетическом комплексе России
Прутских М.С., Ермоленко Б.В., Вашурин А.В., Российских химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
УДК 502.174.3
Ключевые слова: ресурсосбережение, охрана окружающей среды, возобновляемые источники энергии, потенциалы, информационно-вычислительная система, системы энергоснабжения, проектирование
Применение экологически чистых технологий для интенсификации газогенерации метана угольных месторождений
Фетисов В.Г., Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Гонопольский А.М., РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
УДК 622.767.1
Ключевые слова: секвестрация двуокиси углерода, шахтный метан, угольные пласты, численная модель, прогнозная оценка метана угольных месторождений
Экологический лагерь ПАО «Газпром»: образование, дружба и просвещение
Сивакова М.А., ПАО «Газпром»
УДК 502.1
Ключевые слова: экология, экологический форум, корпортивные мероприятия
Import Substitution of Xanthan as a Topical Challenge for the Oil and Gas Industry. Current Status and Prospects
K.A. Kuzmin, RusGazBurenie LLC
K.I. Zhelev, A.A. Spitsyn, P.Yu. Nizryukhin, SBM Service Center LLC
A.A. Bochkarev, Gazprom Bureniye LLC
O.O. Evseeva, Gaznefteservis LLC
Key words: xanthan gum, xanthan, import substitution in the fuel and energy complex, technological sovereignty, biopolymers, drilling mud
The present economic environment in the Russian fuel and energy complex requires an accelerated transition to local solutions. Technological sovereignty forms the framework for the sustainable production flow, and therefore this focus area is particularly topical today. The paper provides an argument for the issues of oilfield services’ dependence on foreign supplies of xanthan, which features the unique rheological properties and is a core ingredient for drilling fluids. The authors determine the current capabilities and prerequisites for this polymer domestic production and present the outputs of the first Russian produced batch field testing.
Development and Testing of Scientific and Engineering Solutions for Running Production Liner with a Filter into Extended Reach Wells with a Horizontal Wellbore by means of the Flotation Method Using Soluble Flotation Coupling and Filter Plugs
I.F. Sharifullin, R.D. Valeev, R.V. Borshchev, RusGazAlyans LLC
Keywords: gas field development, development of transient field, extended reach wells, ERD wells, flotation coupling, liner running by flotation method, soluble well completion technologies
The current mineral resource base tends to production decline at conventional gas production centers and complication of geological, geophysical, and climatic and natural conditions, which poses significant obstacles for the development of such deposits.
The approach covers the design and implementation of a certain set of scientific and engineering solutions for construction and operation of extended reach wells (ERD wells) for transient fields’ development using experience of the Semakovskoye gas field exploration.
This scientific and engineering solutions set for ERD wells construction was designed and actually implemented by RusGazAlyans LLC. It involves the flotation method of liner running for well completion. The paper comprehensively presents the prerequisites for designing the flotation running equipment and describes the flotation coupling’ run and activation.
Experience in Developing the IV Production Facility of the Anastasievsko-Troitskoye Oil and Gas Condensate Field
A.S. Barinova, Oil and Gas Research Institute, Russian Academy of Sciences
O.M. Ermilov, Gazprom Dobycha Nadym LLC
Keywords: Anastasievsko-Troitskoye oil and gas condensate field, field development, initial recoverable reserves, displacement characteristics, geological and engineering operations
The paper considers the field and geological information analysis of the IV reservoir’ horizon development of the Anastasievsko-Troitskoye oil and gas condensate field. In particular:
1. The initial recoverable reserves of the said horizon are estimated;
2. The key concerns associated with the facility’ development have been recognized;
3. The arranged program of geological and engineering operations was reviewed;
4. There have been represented recommendations on further facility development with top efficiency.
Analysis of Methods for Improving Efficiency of Horizontal Gas Air Cooling Devices
E.A. Bykov, Gazprom Transgaz Ukhta LLC
R.V. Aginey, Ukhta State Technical University
V.S. Barmenkov, Ukhta State Technical University
Keywords: electric motor, impeller blades, diffuser, heat exchange sections, process gas temperature, pressurized ambient air velocity, power consumption, operating currents, modernization
Gas air cooling units are the core equipment for maintaining optimal gas temperature at compressor stations. Despite their widespread use, the gas cooling units feature certain technical and design drawbacks. The purpose of the paper is to evaluate the efficiency of efforts for replacing and technical upgrading the design of gas air cooling units’ blades, as well as the application of smooth running collector using the of AVG-120 MG-3/9/2 case. The authors focused on studying the temperature of the process gas, the velocity of ambient air charged by the air cooling unit’ impeller and the power consumption. To assess these measures’ efficiency, there was carried out the experiment, when the gas pumping unit was put in “Trunkline” operation mode with use in rotation the upgrading methods of air cooling units and relevant values’ recording. Summarizing the experiment, the authors determine that the fiberglass blades and smooth running collectors make it possible to achieve the required efficiency of gas cooling units, however, further upgrade of fiberglass blades using process pads increases the operating currents of electric motors, which does not allow AVG-120 MG-3/9/2 operation without service downtime.
Analysis of Energy Separation Techniques as Applied to Pressure Reduction of Natural Gas
E.S. Ovchinnikov, Gazprom Proyektirovaniye LLC, Saint Petersburg Mining University of Empress Catherine II
A.M. Shchipachev, Yu.A. Laptenok, A.A. Aleksandrov, A.V. Suslova, V.D. Murin, Saint Petersburg Mining University of Empress Catherine II
A.D. Nazyrov, Ufa State Petroleum Technological University
Keywords: energy separation, pressure reduction, Hartmann-Sprenger effect, unheated pressure reduction, quasi-isothermal pressure reduction
Double energy costs occurring for natural gas pressure reduction at gas distribution points is the topical issue today. Firstly, the energy of gas pressure is lost to overcome local baffles as a throttle element of the pressure control valve, then, pursuant to the Joule-Thomson effect, when the pressure decreases, the gas cools down, which requires additional heat supply for the gas temperature recovery to prevent freezing-up pipeline fittings and hydrate accumulation.
Thus, the gas pressure energy is merely lost during reduction, and heating requires additional energy costs. Conversion the pressure energy itself into caloric for heating could be an efficient solution to the problem. Such a conversion might be implemented by means of one of several energy separation methods.
The authors have reviewed the research literature on energy separation and carried out the comparative analysis of various techniques as applied to gas pressure reduction. As an outcome, it was concluded, that the Hartmann-Sprenger resonance effect is the most applicable to the technological procedure of gas pressure reduction at the gas distribution stations. The advantages of this method are the following: ability to use gas of a lower purification, achieving higher temperatures, ability to operate in non-stationary pumping modes, as well as reasonable dimensions of the device.
Pipelines with Internal Smooth Coating: Improvement Technologies and Application Prospects
A.B. Vasenin, S.E. Stepanov, Gazprom Proyektirovaniye LLC
A.V. Saushev, Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping
O.V. Kryukov, TSN-electro LLC
Keywords: trunkline, internal smooth coating, test bench, reliability, energy efficiency
The paper retrospectively reviews foreign and domestic practices focused on issues of improving a quality of trunklines’ internal coating in order to reduce energy characteristics during the transportation of hydrocarbon raw materials. The authors prove that the implementation of advanced and reliable coatings and internal surfacing of pipelines allows for increased safety and integrity operation of gas transportation systems.
Engineering Features of the Ural Regional Metrology Center Implementation
D.G. Repin, D.V. Kosolapov, Gazprom Proyektirovaniye LLC, Nizhny Novgorod State Technical University n.a. R. Alekseev
I.P. Chernoperov, Gazprom Proyektirovaniye LLC
I.B. Amural, K.V. Ulanovsky, NPO Turbulentnost-DON LLC
Keywords: gas flow rate, state primary standard, verification of measuring instruments, unit of volumetric flow rate
In 2023, as a part of the implementation of the Roadmap signed by the management of the Russian Ministry of Industry and Trade and PJSC Gazprom, there were accomplished the design and engineering paperwork development, and construction started of the unique gas industry facility, i.e. a metrology center equipped with Special National Primary Standard for natural gas volumetric flow rate and a transfer system of the volumetric flow value from Special National Primary Standard to 1st-category working metering standards and onward to the verified measuring instruments for gas volumetric flow. The metrology center, launched within the third start-up compound of the Ural Regional Metrology Center, provides for testing, verification and calibration of measuring instruments in a real service (natural gas) environment at a pressure of up to 10.0 MPa and a gas flow rate under operating conditions of up to 40,000 m3/h.
Designing an Efficient Cooling System for a Flow Channel of a Low Presser Cylinder at Cogeneration Turbine T-250/300-240
N.A. Zabelin, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University,
D.O. Senetskaya, A.V. Senetsky, National Research University “Moscow Power Engineering Institute”
G.A.Fokin, Gazprom Transgaz Saint Petersburg LLC.
Keywords: rotating vortex, rim clearance, low-flow mode, low-pressure cylinder, guide blade; rotor blade, flow channel, bushing tear-off
An analysis of experimental studies and theoretical research, presented in the literature references, featured that the flow pattern in the interblade space of the turbines’ flow channel changes significantly in low-flow modes, particularly in the last stages of a low-pressure cylinder (LPC) of cogeneration turbines. It gives rise to the vortex formation, which rotates in the rim clearance of the LPC flow channel. Thus, there is a generation of high steam temperatures, which entails the efficiency and reliability decline of the entire turbine.
The paper proposes the engineering solution for designing a cooling system for steam rotating in the rim clearance by feeding “cold” steam into the cavity in the guide blades and subsequent blowing it out through the trailing edges’ openings into the zone of the vortex flow patterns. The authors conducted the calculated analysis to assess the feasibility of implementing this approach to reduce the temperature in the rotating vortex in the rim clearance using the case of a T-250/300-240 cogeneration turbine with a sealed diaphragm. As a result, the authors got the flow, geometric and thermal curves in the considered section of the proposed guide blade design.
The approach makes it possible to reduce the temperature in the rim clearance to acceptable values, which ensures safe operation of the rotor blades of the LPC last stage of cogeneration turbines at low-flow modes.
Renewable Energy Sources as a Tool for Resource Conservation and Environmental Protection in Russian Fuel and Energy Complex
M.S. Prutskikh, B.V. Ermolenko, A.V. Vashurin, Mendeleev University of Chemical Technology
Keywords: resource conservation, environmental protection, renewable energy sources, potentials, information computer system, power supply systems, design
The authors determine the rate of the predicted savings of various fossil organic fuels and environmental pollution prevention when using the available energy capacities of various renewable energy sources (RES) in the country. The sources of initial information were NASA meteorological databases, regional and industry statistical reports, regulatory and methodological documentation, reference books, scientific proceedings, presentation of the proposed scheme of renewable energy sources potentials, etc. The article’s size limit made it possible to represent the assessment results of the energy, resource-saving and environmental potentials of renewable energy sources with breakdown only by federal districts of the Russian Federation. Solar and wind power production was assessed using the potentials, calculated at the nodes of the country’s geographic grid with subsequent distribution to regions (cities), federation entities and entire Russia; other renewable energy sources were assessed beginning from districts and further transition to larger administrative-geographical units. With the purpose to carry out the calculations, the Department of Industrial Ecology developed the information computer system “RES-Potential”. The paper presents the capabilities of the system for supporting environmental and economic justification of designing power supply systems at the investment feasibility phase.
Application of Environmentally Friendly Technologies for Enhanced Gas Recovery from Coal Methane Deposits
V.G. Fetisov, Saint Petersburg Mining University of Empress Catherine II
A.M. Gonopolsky, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)
Keywords: carbon dioxide sequestration, coalmine methane, coal bed, computational model, forecast estimation of coal bed methane
The authors evaluated the accuracy of various models for predicting the behavior of multicomponent gas adsorption in a coal bed. The paper considers mathematical models featuring experimental data, obtained by means of the MatLab R2013a circumference, in comparison to Version of GEM P2v3.8-setup-x64.exe programs. The results indicated that the Peng-Robinson two-dimensional equation of state model is more accurate for predicting the adsorption of multicomponent gas, which most certainly describes the diffusion of multicomponent gas in coals. It adds the efficiency of the model in simulating the increase in coalbed methane (CBM)’ production using CO2 injection.