Тема номера:
Освоение газовых месторождений России
Научный консультант:
Глинских Вячеслав Николаевич
Методы учета влияния изменения состояния околоскважинных зон на производительность газоконденсатных скважин
Баринова А.С., Михайлов Н.Н., ИПНГ РАН, РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина,
Пятибратов П.В., РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина,
Ермилов О.М., ООО «Газпром добыча Надым», РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина
УДК 622.279.3
Ключевые слова: околоскважинная зона, газоконденсатные скважины,
проницаемость, коэффициенты гидродинамического сопротивления,
уравнение фильтрации
Нормативно-правовые и технические вопросы организации оказания помощи в тушении пожаров аварийных объектов при освоении месторождений, Обской и Тазовской губ
Агеев А.Л., Димитров В.И., Петренко Н.Н., Руденко Е.И., ООО «Газпром добыча Ямбург», Васин В.Д., Греков С.В., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 622.822.6
Ключевые слова: освоение месторождений, аварийно-спасательное обеспечение морских объектов, Карское море, нефтяные платформы
Важным элементом обустройства и эксплуатации месторождений является аварийно-спасательное обеспечение морских объектов, в том числе оказание помощи в тушении пожаров.
В статье рассмотрены положения норм международного права и нормативно-правовых актов Российской Федерации в области обеспечения пожарной безопасности, особенности объектов обустройства морских месторождений, технические средства для тушения пожаров, а также природно-климатические условия в регионе расположения месторождений, влияющие на проведение работ.
Повышение эффективности разработки нефтегазоконденсатного месторождения в условиях самозадавливания газовых скважин
Жарикова Н.Х., Зайченко Д.Н., Санкт-Петербургский горный университет
императрицы Екатерины II,
Королев М.И., Романова Т.И., Югорский государственный университет
УДК 622.279.51
Ключевые слова: продувка скважины, уменьшение диаметра труб, применение твёрдых и жидких ПАВ, плунжерный лифт, концентрический лифт
Единый подход к уточнению ФЕС и межрегиональных перетоков на основе материального баланса причисленной адаптации ГДМ к результатам длительных исследований скважин
Красовский А.В., ПАО «Газпром», Лысов А.О., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 622.016.25
Ключевые слова: гидродинамическое исследование, материальный баланс, комплексная адаптация модели, длительные газодинамические исследования
Мероприятия по борьбе с солевыми отложениями в технологическом оборудовании сбора и подготовки углеводородного сырья в условиях Ковыктинского ГКМ
Шлёнский Я.Ю., Шуткина Я.Д., Бадмаева С.А., Кудияров Г.С., Васильев И.И., Ожерельев Д.А., Парфенов Д.А., Тарасов А.В., ООО «Газпром добыча Иркутск»
Тройникова А.А., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
УДК 622.276.72
Ключевые слова: высокая минерализация попутно-добываемых пластовых вод, отложения солей, предупреждение солевых отложений, ингибиторы солеотложения, мероприятия по борьбе с солеотложениями
Существующие методы борьбы с коррозией промыслового оборудования
Илларионов К.С., Поляков А.Ю., Коханенко А.О., Полозов Б.В., ООО «Газпром добыча Надым»,
Ермилов О.М., ООО «Газпром добыча Надым», РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина
УДК 620.196.9
Ключевые слова: питтинговая коррозия, ингибитор коррозии, катодная защита,
насосно-компрессорная труба, стеклопластиковая труба
Технологии искусственного интеллекта для повышения эффективности, безопасности иустойчивости функционирования нефтегазодобывающих компаний
Касьяненко А.А., ООО «Севернефтегазпром»,
Талыбов Э.Г., ООО «Газпром добыча Ямбург»,
Фархадов М.П., ИПУ им. В.А. Трапезникова РАН,
Брокарев И.А., Ермолаев А.И., РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
УДК 004.89
Ключевые слова: цифровой двойник, технологии искусственного интеллекта, нейронная сеть, газовая промышленность, газовое месторождение, системы управления, гибридный интеллект
Актуальность исследования в этом направлении обусловлена ускорением внедрения современных технологий искусственного интеллекта в газовой промышленности, позволяющего значительно повышать эффективность управления путем поддержки принятия решения обслуживающим персоналом при выполнении задачи управления технологическими процессами газопромысловых объектов.
В статье приведены основные виды нейронных сетей, в частности рассмотрены и проанализированы сверточные, графовые, генеративно-состязательные, рекуррентные нейронные сети, а также трансформеры – нейронные сети, имеющие многослойные архитектуры. В статье выявлены архитектуры нейронных сетей, применение которых в газовой промышленности позволит поднять на новый уровень качество управления технологическими процессами газопромысловых объектов и повысить эффективность их эксплуатации. Проанализированы исследования в области гибридного интеллекта, направленные на разработку более эффективных, безопасных и надежных систем, которые способны решать сложные задачи из-за возможности интеграции сильных сторон человеческого и искусственного интеллекта, которая в дальнейшем будет определять ключевые направления цифровой трансформации нефтегазовой отрасли. В статье также показаны конкретные нейросетевые технологии, применение которых в газовой промышленности позволит значительно повышать эффективность, безопасность и устойчивость функционирования нефтегазодобывающих компаний.
Прогнозирование обводнения скважин газовых и газоконденсатных месторождений на поздней стадии эксплуатации на основе машинного обучения
Чугунов А.В., Орлов Н.М., ООО «Газпром недра», РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина,
Петрова В.А., Усенко А.А., Усов Н.С., Санкт-Петербургский Горный университет императрицы Екатерины II,
Шелякина А.С., РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
УДК 276.58
Ключевые слова: машинное обучение, контроль разработки месторождений, обводнение скважин, газо-водяной контакт, пластовое давление, целевые признаки, градиентный бустинг, XGBoost, walk-forward валидация
Аналитическая аппроксимация коэффициента сжимаемости газа
методами символьной регрессии
Кисслер Т.Ю., Мухин К.А., Рахимов Х.Ш., Суворов М.А., ПоловковВ.В., Санкт-Петербургский государственный университет,
Бураков Д.И., Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
УДК 533.21
Ключевые слова: коэффициент сжимаемости газа, уравнение состояния, символьная регрессия, генетическое программирование, полиномиальная регрессия, Kolmogorov-Arnold Networks, GERG-2008
Применение пивной дробины дляинтенсификации обезвоживания полисахаридсодержащих отработанных буровых растворов
Ермаков В.В., Масленникова Е.В., ФГБОУ ВПО «СамГТУ»
УДК 663.18:579.69
Ключевые слова: отработанный буровой раствор, полисахариды, гидролиз, биодеструкция, пивная дробина, целлюлозолитические микроорганизмы
Исследования проводились на модельных растворах полисахаридов (карбоксиметилцеллюлозы, ксантановой камеди, гуаровой камеди).
В результате, экспериментально выявлена способность пивной дробины (ПД) интенсифицировать процесс обезвоживания полисахаридсодержащих отработанных буровых растворов за счет работы и роста популяции микроорганизмов при ее применении. Установлено увеличение скорости биодеструкции растворов КМЦ и гуаровой камеди по сравнению с естественной биодеструкцией при использовании пивной дробины.
Определение коэффициентов стоимостного воздействия для формирования в геоинформационной системе интегрирующего слоя стоимостной поверхности, используемой при выборе трассы магистрального трубопровода
Агиней Р.В., УГТУ, ФГБОУ ВО «Ухтинский государственный технический университет»,
Лосев М.В., Зеленова Е.Д., ООО «Газпром проектирование»,
Ларцов С.В., НГТУ, ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»
УДК 622.692.407
Ключевые слова: магистральный трубопровод, оптимизация трассы, коэффициенты стоимостного воздействия, малые выборки, статистическая обработка, геоинформационные системы
Регулирование работы системы электрохимической защиты вусловиях влияния высоковольтных линий электропередач
Никулин С.А., Васин Д.А., ООО «Газпром проектирование»
УДК 681.5.015: 620.197.5
Ключевые слова: электрохимическая защита, станции катодной защиты, коррозия, переменный ток, высоковольтные линии электропередач
Methods for Recording Impact of Changes in Near-Well Zones Properties on Gas-Condensate Wells Production Capacity
A.S. Barinova, N.N. Mikhailov, Oil and Gas Research Institute Russian Academy of Sciencies; Gubkin Russian State University of Oil and Gas, P.V. Pyatibratov, Gubkin Russian State University of Oil and Gas,
O.M. Ermilov, Gazprom Dobycha Nadym LLC, Gubkin Russian State University of Oil and Gas
Key words: near-wellbore zone, gas condensate wells, permeability, hydrodynamic resistance coefficients, filtration equation
The paper presents techniques for quantitative recording the impact of changes in near-wellbore zone properties on the gas condensate wells production capacity. The authors describe the approaches to recording the impacts of near wellbore zone contamination, formation matrix compression, imperfections in formation drilling in depth, and condensate and water accumulation. The paper presents a case of assessing the near-wellbore zone condition considering its properties deterioration at the Yubileynoye oil and gas condensate field (Cenomanian deposit) using indicator diagrams.
Arranging for Fire-Fighting Support at Emergency Facilities during Ob and Taz Bays Deposits’ Development: Regulatory, Legal and Technical Issues
A.L. Ageev, V.I. Dimitrov, N.N. Petrenko, E.I.Rudenko, Gazprom Dobycha Yamburg LLC
V.D. Vasin, S.V. Grekov, Gazprom VNIIGAZ LLC
Key words: field development, emergency rescue support for offshore facilities, Kara Sea, oil platforms
PJSC Gazprom plans to launch the offshore hydrocarbon production projects in the Ob and Taz Bays of the Kara Sea.
Emergency rescue support for the offshore facilities, including fire-fighting, is the essential part of the fields’ development and operation projects.
The paper considers the provisions of international law and Russian regulatory legal acts regarding the fire safety, peculiarities of offshore fields facilities, technical means for extinguishing fires, as well as environmental and climatic conditions affecting the operation in the region where the fields are located.
Improving Development Efficiency of Oil and Gas Condensate Field in Conditions of Gas Wells’ Self-Killing
N.Kh. Zharikova, D.N. Zaychenko, Empress Catherine II St. Petersburg Mining University
M.I. Korolev, T.I. Romanova, Yugra State University
Key words: well blowing, pipe diameter reduction, use of solid and liquid surfactants, plunger lift, concentric lift
The paper considers the key causes and mechanics of gas and gas condensate wells’ self-killing due to fluid accumulation at a bottomhole, which leads to flow rates decrease and performance index decline. The authors analyze various two-phase gas and fluid flow modes that affect the efficiency of fluid removal from the well. There are presented the cutting-edge techniques for combating self-killing, including blowing, pipe diameter reduction, surfactants, gas lift, downhole pumps, thermal technologies, and flow switching. Particular attention was paid to plunger lift and concentric tubing as efficient technical solutions for increasing gas velocity and ensuring reliable fluid removal at significant water cuts. The paper discuss operating concept, advantages, and limitations of each technique, as well as the potential for combining them to improve well production capacity. Simulations and operational practice at larger fields confirm the efficiency of combined use of concentric tubing with annular space and plunger lift. The research results contribute to streamlining technological solutions and increased reliability of gas production under complex hydrodynamic conditions, which is important for improving economic viability and resource conservation in the oil and gas industry.
Unified Approach to Refining Reservoir Properties and Trans-Regional Crossflows Based on Material Balance with Numerical Adaptation of the Hydrodynamic Model to the Results of Continuous Well Studies
A.V. Krasovsky, PJSC Gazprom,
A.O. Lysov, Gazprom VNIIGAZ LLC
Key words: hydrodynamic study, material balance, comprehensive model adaptation, continuous gas dynamic studies
The paper proposes an integrated method for the hydrodynamic model adaptation of the Cenomanian reservoirs, in which the material balance serves as the basic analysis’ tool and a constraint for the inverse task. The method includes the following components: 1) matching the hydrodynamic model with four types of large-scale hydrodynamic studies (pressure build-up curve; pressure stabilization/decline curve; (cumulative) interference test; continuous formation pressure monitoring) and converting the research results into unified cubes of permeability and pore volume modifiers with reference to the functional relation of rock thickening; 2) balance assessment of trans-regional crossflows based on distribution maps and difference in formation pressure over the period of shutdowns with constraints on the integral flows in the objective function; 3) numerical modeling of the cumulative interference test for design development, signal level assessment and inclusion of diagnostic indicators (signal arrival time, rate of pressure change) in the adaptation criteria. Unlike conventional techniques, which bounds the adaptation to local adjustments to permeability or reservoir pressure, this method relies on the material balance concept: pressure distribution is consistent with estimates of crossflows and drained reserves, while changes in permeability and pore volume are linked to net reservoir stress and rock thickening. The approach ensures the physical validity of the results and improves forecast accuracy.
Measures to Combat Salt Deposits in Process Equipment for Raw Hydrocarbons’ Collecting and Treatment at the Kovyktinskoye Gas Condensate Field
Ya.Yu. Shlenskiy, Ya.D. Shutkina, S.A. Badmaeva, G.S. Kudiyarov, I.I. Vasiliev, D.A. Ozherelyev, D.A. Parfenov, A.V. Tarasov, Gazprom Dobycha Irkutsk LLC
A.A. Troynikova, Gazprom VNIIGAZ LLC
Key words: high concentration of dissolved solids in associated formation water, salt deposits, prevention of salt deposits, scale inhibitors, measures to combat scaling
This paper addresses scaling problem in equipment at the Kovyktinskoye gas condensate field and discusses techniques for the scale deposits preventing and removal. The main challenge in developing unified measures is that scale deposits come in two types: soluble and insoluble. Each type of the deposits requires particular mitigation measures. The authors review the techniques implemented by domestic oil and gas producing companies. They also developed an action plan and presented a part its implementation results at hydrocarbon gathering and treatment facilities under conditions of high concentration of dissolved solids in formation water discharge at the Kovyktinskoye gas and condensate field.
Currently Available Techniques for Combatting Corrosion of Oilfield Equipment
K.S. Illarionov, A.Yu. Polyakov, A.O. Kokhanenko, B.V. Polozov, Gazprom Dobycha Nadym LLC
O.M. Ermilov, Gazprom Dobycha Nadym LLC, Gubkin Russian State University of Oil and Gas
Key words: pitting corrosion, corrosion inhibitor, cathodic protection, tubing, fiberglass pipe
This paper presents contemporary techniques and agents available to protect oilfield equipment, underground pipelines, and wells from corrosion. The authors consider key approaches to mitigate, prevent, and monitor pitting corrosion in oil fields. Selecting a corrosion protection technique for improving the reliability of oilfield equipment is a topical issue today.
Artificial Intelligence Technologies for Improving the Efficiency, Safety, and Sustainability of Oil and Gas Production Companies
A.A. Kasyanenko, Severneftegazprom LLC
E.G. Talybov, Gazprom Dobycha Yamburg LLC
M.P. Farkhadov, V.A. Trapeznikov Institute of Control Science, Russian Academy of Sciences
I.A. Brokarev, A.I. Ermolaev, Gubkin Russian State University of Oil and Gas
Key words: digital twin, artificial intelligence technologies, neural network, gas industry, gas field, control systems, hybrid intelligence
The paper presents a detail analysis of the status, development trends, and application of artificial intelligence technologies based on neural networks in the gas industry, which features a complex infrastructure with high emergencies’ risks and stringent requirements to the technological operations.
The topicality of the research in this area is stipulated by the accelerated implementation of modern artificial intelligence technologies in the gas industry, which allows for a considerable management efficiency by supporting decision-making of service personnel when they perform the management task of technological operations at gas field facilities.
Forecasting Water Breakthrough in Gas and Gas Condensate Wells at Mature Production Fields Based on Machine Learning
A.V. Chugunov, N.M. Orlov, Gazprom Nedra LLC, Gubkin Russian State University of Oil and Gas
V.A.Petrova, A.A.Usenko, N.S.Usov, Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University
A.S. Shelyakina, Gubkin Russian State University of Oil and Gas
Key words: machine learning, fields’ development monitoring, water breakthrough in well, gas-water contact, reservoir pressure, target features, gradient boosting, XGBoost, walk-forward validation
The paper considers the issue of production decline due to wells’ flooding at gas and gas condensate fields and proposes a tool for predicting production flooding based on machine learning. The authors present stages of data preprocessing, feature creation, and development of a learning model based on XGBoost gradient boosting. The model’s efficiency (using one of the fields’ case) was evaluated subject to the following metrics that are Root Mean Square Error (RMSE), Mean Absolute Error (MAE), and the determination coefficient (R2). The developed model is scalable and might be applied to mature gas and gas condensate fields. The results contribute to improved monitoring of wells condition and forecasting of the residual potential and duration of the production.
Analytical Approximation of Gas Compressibility Index by Symbolic Regression Techniques
T.Yu. Kissler, K.A. Mukhin, H.Sh. Rakhimov, M.A. Suvorov, Saint Petersburg State University
D.I. Burakov, National Research University «Higher School of Economics»
Key words: gas compressibility index, equation of state, symbolic regression, genetic programming, polynomial regression, Kolmogorov-Arnold Networks, GERG-2008.
The paper presents a comparison of three techniques for analytical approximation of natural gas compressibility index z(p,T) in the range of 250–450 K and p ≤ 35 MPa: polynomial regression, symbolic regression based on genetic programming, and the Kolmogorov–Arnold Networks (KAN) neural network model. The models are based on GERG-2008 data and evaluated using RMSE, MAPE, and R2 metrics. The KAN model proves the highest accuracy (R2 = 0.9999).
Use of Brewers Spent Grains to Intensify Dehydration of Waste Drilling Mud Containing Polysaccharides
V.V Ermakov, E.V.Maslennikova, Samara State Technical University
Key words: waste drilling mud, polysaccharides, hydrolysis, biodegradation, brewer’s spent grains, cellulolytic microorganisms
The paper addresses a new approach to waste drilling muds’ recycling, based on the enzymatic destruction of the contained polysaccharides. The purpose of the research is an experimental assessment of the feasibility of using brewer’s spent grains to intensify dehydration of polysaccharide-containing waste drilling muds.
The studies were carried out on simulative polysaccharides solutions (carboxymethyl cellulose, xanthan gum, guar gum).
As a result, the authors have experimentally demonstrated the ability of brewers’ spent grains to intensify the dehydration of drilling fluids containing polysaccharide through the microorganisms’ growth and behavior. There was defined an increase in biodegradation rate of carboxymethylcel cellulose (CMC) and guar gum solutions compared to natural biodegradation when using brewers’ spent grains.
Determination of Cost Impact Coefficients for Developing Integration Layer of Cost Surface in Geographic Information System Used at Selecting Trunkline Route
R.V. Aginey, Ukhta State Technical University
M.V. Losev, E.D. Zelenova, Gazprom Proyektirovaniye LLC
S.V. Lartsov, Nizhny Novgorod State Technical University n.a. R.E. Alekseev
Key words: trunkline, route streamlining, cost impact coefficients, small samples, statistical processing, geographic information systems
The paper considers selecting and streamlining the trunkline route subject to environmental and man-made factors’ impact. The authors defined that the route location is affected by natural and man-made risks; however, it is impossible to assess all of them. Therefore, the main risks, those with the critical impact on the trunkline, were identified first (based on an accidents analysis and references. The inventive approach to determining cost impact coefficients (CICs) was put forward, based on the statistical processing of small data samples of bills of quantities and cost estimate documentation for real projects. These coefficients reflect increasing in construction costs in various terrain conditions (flatland, lowland, marshland, highland, forests) and crossings (water barriers, roads and railways, utility systems, weathering). The paper proves that the consolidated construction cost indicators used by PJSC Gazprom do not fully ensure the option of selecting the optimal trunklines’ routes. Therefore, the authors have developed a method based on small samples processing, which integrate the elements of mathematical statistics to improve the estimation accuracy. The obtained cost impact coefficients are integrated into geographic information systems (GIS) for automated search and streamlining the trunkline route.
Operation Control of Electrochemical Protection System under High-Voltage Power Lines Impact
S.A. Nikulin, D.A. Vasin, Gazprom Proyektirovaniye LLC
Key words: electrochemical protection, cathodic protection stations, corrosion, alternating current, high-voltage power lines
The purpose of an electrochemical protection system (ECP) is maintaining the protective potential difference at a facility in terms established by regulatory documentation. Operating on the concept of cathodic bias of the protected facility’ potential, the ECP system supports the regular operation mode of the oil and gas transportation network. External factors, such as alternating current induced under the influence of high-voltage power lines on the pipeline, may lead to corrosion processes. Such impact is also hazardous for the equipment, electrically connected to the pipeline, and maintenance personnel. The paper proposes to control operating modes according to the technique that allows to select the correct operating mode of the ECP system at different high-voltage power lines’ impact. The authors considered several options, in particular, regular operating mode of high-voltage power line, mode with disconnected pipeline grounding, mode of critical impact of high-voltage power lines.