Интенсивное освоение Тюменской области, где располагается крупнейший Западно-Сибирский мегабассейн (Тюменское месторождение подземных вод — самое крупное в России), нарушает естественное состояние экосистем, в частности подземных вод, являющихся основой экосистемы, жизненно важной для здоровья планеты. На сегодняшний день значимость подземных вод недооценена. Профессор Роберт Рейнеке из Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга говорит о том, что подземные воды необходимо рассматривать как важнейшую экосистему, так как они не только сами по себе являются крупной экосистемой, но и имеют решающее значение для экосистем на земной поверхности.

Исключительно важны минеральные и термальные подземные воды, которые в течение длительного времени называли лечебные. Еще в начале XX века термин «минеральная вода» был синонимом термина «лечебная вода». В настоящее время подземные воды используют как в качестве минерального сырья для извлечения ценных компонентов — брома и йода, так и как технические воды. К техническим водам предъявляются особые требования. Это связано с оценкой геохимической совместимости пластовых и закачиваемых флюидов, ввиду того, что прогноз равновесия поможет предотвратить проблемы солеотложений на нефтепромыслах. Затруднительная процедура определения совместимости закачиваемой и пластовой воды усложняет оперативное использование гидрохимической информации, в частности — контроля осадка кальцита.

Цель статьи — представить состав подземных вод и оценить геохимическую совместимость пластовых и закачиваемых флюидов Черкашинского участка. Для изучения данной темы применялся в основном метод атомно-абсорбционного анализа и геохимической совместимости пластовых и закачиваемых флюидов. В работе рассмотрены значение концентрации и возможность накопления в подземных водах микрокомпонентов (брома и йода), которые определяются геологогидрогеологическими условиями данного района, а также выделен расчетный метод совместимости смешиваемых вод по кальциту и гипсу, показана зависимость растворимости солей кальция в многокомпонентной смеси от температуры, давления и парциального давления углекислого газа.

Цель исследования — комплексное описание подземной гидросферы Мегионского месторождения нефти. Территория месторождения приурочена к хорошо изученному Западно-Сибирскому мегабассейну. В разрезе Мегионского месторождения в соответствии с классификацией В. М. Матусевича (1986) выделены три наложенных друг на друга гидрогеологических бассейна (кайнозойский, мезозойский, палеозойский). Результаты оценки характера изменчивости минерализации, пластовых давлений и геотемператур с глубиной послужили обоснованием отнесения Мегионского нефтяного месторождения к водонапорной системе элизионного геодинамического типа. Водоносные горизонты и комплексы в пределах изучаемой территории широко используются как для питьевых, хозяйственнобытовых целей, так и для технологического водообеспечения. Апт-альб-сеноманский гидрогеологический комплекс мезозойского бассейна также является целевым для размещения излишков попутных вод. Все перечисленное свидетельствует о значительной техногенной нагрузке на гидрогеологические объекты. Понимание гидрогеологических особенностей подземной гидросферы дает основание для проектирования мер по защите пресных и минерализованных подземных вод от загрязнения и истощения.

Интерес к вводу в промышленную эксплуатацию трудноизвлекаемых запасов обусловлен текущей тенденцией истощения основных источников ресурсной базы страны, представленных длительно разрабатываемыми и многопластовыми месторождениями. В большинстве случаев дебиты скважин по нефти на рассматриваемых месторождениях не превышают значение 5 т/сут. Это сказывается как на себестоимости добычи, так и на количественных показателях эксплуатации залежей: при текущих технико-экономических условиях их дальнейшее освоение становится нерентабельным в связи с необходимостью планирования, проектирования и проведения сложных геолого-технологических мероприятий в совокупности с интерпретацией обширного объема данных, полученных в ходе реализации геофизических и гидродинамических исследований.

Цель исследования — оптимизация процессов добычи нефти с использованием закачки потокоотклоняющих составов в условиях разработки сложнопостроенных и низкопродуктивных залежей Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции, приуроченных к тюменской свите.

Для достижения поставленной цели произведено обобщение опыта разработки исследуемого объекта и объектов-аналогов со схожими геологическими условиями залегания продуктивных пластов в совокупности с детальным изучением истории проведения операций по закачке потокоотклоняющих систем в условиях пластов, приуроченных к различным тектонико-стратиграфическим единицам. Произведена базовая интерпретация результатов промыслово-геофизических исследований по ряду схожих объектов с целью поиска аналогий формирования изоляционного экрана. При помощи анализа имеющегося геологопромыслового материала произведена верификация подобранных критериев для осуществления обработок потокоотклоняющими составами в условиях рассматриваемого объекта исследования.

На основе анализа проведенных мероприятий по реализации физико-химических методов увеличения нефтеотдачи пластов определен перечень базовых составов, рекомендуемых для первичной реализации данного метода повышения нефтеотдачи в рассматриваемых геологических условиях. При помощи учета геолого-технологических параметров эксплуатации скважин сформирована адресная программа по закачке потокоотклоняющих составов. Эта программа позволит вовлечь в разработку остаточные запасы жидких углеводородов. Установлены первостепенные критерии подбора скважин-кандидатов. Сделан вывод о возможности тиражирования полученных результатов на объектах-аналогах с целью оптимизации разработки низкопродуктивных отложений тюменской свиты.

Уникальность ситуации вокруг региональных стратиграфических схем титонско-барремских отложений Западной Сибири на протяжении последних десятилетий заключается в наличии общепризнанной в производственных организациях региона клиноформной модели их строения и несогласованности с этой моделью существующих научных интерпретаций наличествующего комплекса биофоссилий.

Главная цель этой работы — инициализация публичной научной дискуссии.

Суперститовая модель палеобиот. Баженовская битуминозная формация — неотъемлемая часть клиноформной модели — тонкозернистые (фондоформные по Ричу) осадки центральной котловины бассейна. Для преодоления существующих рассогласований при анализе биостратиграфических данных предлагается в обязательном порядке учитывать клиноформное строение толщи. Боковое заполнение Западно-Сибирского палеобассейна приводило к постоянному смещению палеогеографических и экологических обстановок. Скользящие по возрасту вместе с литологическими границами экологические ниши могли контролировать суперститовые (эндемичные) биотические комплексы. Для аммоноидей экологической нишей могли быть слабо вентилируемые нормальной солености воды, подстилающие выступающую за кромку шельфа, солоноватые воды галоклина.

Критерий абсолютного возраста. В регионально выдержанном маркере — слое туфитов — в подошве верхнебаженовской подсвиты по микроанализу зерен циркона определен U‒Pb возраст 140,2–141,11 млн лет, что хорошо согласуется с клиноформной моделью. Ревизию биофоссилий желательно производить с учетом возможного сосуществования эндемичных суперститовых и панбореальных (космополитных) аммонитов и других стратифицирующих организмов.

Накопленный комплекс биостратиграфических данных прямо не противоречит клиноформной модели отложений. На утверждение Межведомственным стратиграфическим комитетом России (МСК) возможно вынесение рабочей региональной схемы титонскобарремских отложений Западной Сибири с проработанной, согласованной корреляционной частью и промежуточным вариантом общей биостратиграфической части.

Основной задачей современного развития нефтяной индустрии в каждом конкретном районе является разработка рациональной стратегии разведки и добычи углеводородов, обеспечивающей оптимум между необходимым уровнем добычи в текущий ее момент и разведанными запасами. В связи с этим требования к нефтегазовой геофизике постоянно возрастают. Происходит переориентация геологоразведочных работ на поиски сложнопостроенных ловушек нефти и газа, возрастает важность проблем, связанных с неравномерным латеральным распределением коллекторских свойств и, в первую очередь, пористости и проницаемости горных пород. Стандартные методические приемы, применяемые при сейсмических исследованиях, уже не обеспечивают уверенного решения геологических задач.

Работа посвящена тестированию технологии прогноза зон трещиноватости геологического разреза и оценки проводимости для флюидов тектонических нарушений на нефтегазовых месторождениях. Решение этой задачи существенно повысит эффективность разработки залежей сложнопостроенных месторождений. Обычно определение проводимости разломов и зон трещиноватости выполняется на основе геолого-промысловых данных и в явном виде не применяется ни в геологической, ни в гидродинамической модели. Представлена попытка на реальном объекте использовать поле рассеянных сейсмических волн для прогноза трещиноватости геологической среды и свойств разломов. Для оценки возможностей данного подхода проведено моделирование, подтвердившее работоспособность технологии, обработан массив реальных данных, осуществлено сопоставление с промысловыми данными.

Сейсмический мониторинг (4D-сейсморазведка) разрабатываемых месторождений углеводородов является новым направлением сейсморазведки и предназначен для решения основной задачи разработки — сохранения темпа отбора при увеличении коэффициента извлечения нефти. Сейсмический мониторинг пластовых систем представляет собой серию разнесенных во времени сейсмических исследований 3D для получения динамической картины процессов, протекающих в пласте.

Статья посвящена именно этому весьма перспективному направлению и основана на конкретном практическом примере. В 2008 году в пределах акваториальной части газоконденсатного месторождения были выполнены сейсморазведочные работы 3D по стандартной на то время методике. Данные материалы легли в основу геологической и гидродинамической модели месторождения, которое в настоящее время находится в стадии глубокого освоения запасов. Для оценки, прогноза и вовлечения в разработку новых перспективных объектов в нижележащих интервалах в 2017 году потребовалось выполнение повторной съемки 3D с улучшенными параметрами системы наблюдения. В результате было получено два набора данных по одному и тому же участку с временной разницей в девять лет, что создало предпосылки для оценки 4D-эффектов в отношении находившихся все эти годы в эксплуатации резервуаров. Для выделения ожидаемых эффектов проведено сейсмогеологическое моделирование 2D, а также обработка сейсмических данных по единому графу обработки. В статье представлены результаты обработки и анализа полученных данных. Показана перспективность использования данных повторных сейсмических съемок 3D на акваториях для контроля разработки месторождений.

Гидрогеохимическая характеристика подземных вод является важным элементом в изучении пространственных и временных изменений ресурсов подземных вод, что имеет решающее значение для использования водных ресурсов, охраны окружающей среды. В данной работе авторами описан гидрогеохимический облик межмерзлотных подземных вод локально-водоносного средне-верхнекембрийского горизонта, на примере месторождения в Республике Саха (Якутия). Проанализировано влияние природных и техногенных факторов на формирование химического состава подземных вод.

Анализ текущего состояния разработки уникальных месторождений природного газа Западной Сибири свидетельствует о вступлении настоящих активов в завершающий период разработки, что сопровождается критически низкими величинами давлений, недостаточными для транспортировки газа до устья скважины. На сегодняшний день доля таких запасов низконапорного газа (ННГ) увеличивается, но существующие техники и технологии не обеспечивают эффективную и рентабельную добычу. Цель настоящей работы — разработка универсального решения по совершенствованию процесса извлечения запасов низконапорного природного газа истощенного сеноманского продуктивного горизонта на основе промышленного внедрения газового эжектора, устройства, в котором полное давление газового потока увеличивается за счет турбулентного смешения с более высоконапорным потоком. Это обуславливает анализ трех вариантов установки эжектора: в добывающей газовой скважине, на устье добывающей газовой скважины, в газосборной сети. В ходе комплексного анализа определены оптимальные геометрические параметры и рабочие характеристики эжектора на основе численных расчетов. Выполнено моделирование процесса работы эжектора в гидродинамическом симуляторе и рассчитаны технологические показатели разработки объектов. Представлено технико-экономическое обоснование проектных решений и выбран оптимальный вариант размещения газового эжектора на объектах ННГ.

Западная Сибирь содержит, помимо значительных запасов нефти и газа, огромные ресурсы сапропеля и торфа, которые составляют примерно 40 % от мировых. В международной практике имеется положительный опыт применения буровых и тампонажных растворов с добавкой сапропеля при строительстве скважин.

Цель работы — исследовать влияние сапропелей на свойства буровых и тампонажных растворов.

Для достижения цели нами, с использованием экспериментального метода, были проведены лабораторные исследования по изучению влияния сапропелей на свойства буровых и тампонажных растворов. В результате чего выяснено, что сапропель можно использовать в буровых растворах в качестве утяжелителя, загустителя, ингибитора коррозии, бактерицида, стабилизатора глин, смазывающей добавки. Рассчитаны плотность разработанных сапропелевых буровых растворов, пластическая вязкость, водоотдача. Оценены перспективы применения сапропелей в производстве.

По мнению авторов, в Западной Сибири исследования сапропелей в области бурения и ремонта скважин изучены крайне слабо, чем и обуславливается необходимость их дальнейшего развития. На основании рассмотренных научных трудов предшественников и лабораторных исследований нами разработан эффективный способ строительства скважин в условиях аномально-низкого пластового давления, который должен поспособствовать оптимизации технологии бурения в Западной Сибири. В этом и заключается практическая значимость работы.

В статье рассматривается проблема определения напряженнодеформированного состояния стенки в зоне узла сопряжения с приемо-раздаточным патрубком (ПРП). Указано, что одним из существенных факторов, влияющих на общее напряженно-деформированное состояние стенки резервуара, являющейся тонкой оболочкой согласно основным законам строительной механики, выступает наличие или отсутствие осадок оснований и фундаментов конструктивных элементов резервуара.

В статье использованы классические методы строительной механики (существующие аналитические решения), а также применены численные методы, в частности — метод конечных элементов с реализацией в программном комплексе ANSYS.

Разработанная численная модель резервуара РВСП-20000 с применением метода конечных элементов в ПК ANSYS позволила определить перемещения, деформации и напряжения в конструкциях в зоне узла сопряжения приемо-раздаточного патрубка и стенки РВСП.

Как показал численный расчет в настоящей статье с применением МКЭ-комплекса, ПРП, имеющий соединение с резервуаром на уровне максимальных радиальных смещений стенки от гидростатического давления хранимой жидкости, создает очень опасное измененное напряженно-деформированное состояние в контактной зоне стыка. Это свидетельствует о необходимости контроля над наличием несовместных деформаций фундаментов ПРП и самого резервуара и, при необходимости, принятия соответствующих мер инженерно-технического характера.

К настоящему времени установлено, что процесс старения трубной стали является многостадийным. Первая стадия выражается в выделении атомов углерода из зерен металла. Вторая стадия определяется выносом междоузельных атомов к границам зерен. Механизм выноса связан с диффузией углерода по междоузельному пространству с участием точечных дефектов — вакансий. Самые оптимистические оценки дают нереально большое время процесса старения стали. Таким образом, механизм диффузии остается неясным.

Цель исследования заключается в построении такого механизма, который бы адекватно описывал явление. По мнению авторов, такой механизм должен быть связан с точечными дефектами.

Ведущим методом избран теоретический анализ, в результате которого предложен эффективный путь влияния точечных дефектов на межкристаллитное коррозионное разрушение стали. В условиях восходящей диффузии в линейном приближении массоперенос развивается медленно и не может обогатить прилегающие слои границ зерен примесями. Присутствие дефектов делает диффузию нелинейной. В работе рассматривались термодефекты, генерированные градиентом температуры. По изменению магнитных свойств образцов сделаны выводы о формировании структуры с участием примесей углерода, вытесненных в процессе внедрения водорода.

Результаты работы могут быть использованы в разработке методов повышения сроков эксплуатации трубных сталей.