ГЕОЛОГИЯ, ПОИСКИ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА
При оценке запасов углеводородов выделение коллекторов по характеру насыщенности наиболее часто осуществляют по граничному значению удельного электрического сопротивления пластовых вод, определение которого выполняется с учетом химического состава пластовых вод, пересчитанного на NaCl. При этом при повышенных содержаниях в составе пластовых вод гидрокарбонат-иона (HCO3) имеющаяся методика дает существенные погрешности. Соответственно для месторождений углеводородов, расположенных в северных районах Западно-Сибирского бассейна, часто характеризующихся наличием подземных вод с повышенными содержаниями растворенного в воде гидрокарбоната, методика не может применяться корректно. Для изучения влияния химического состава пластовых вод на величину удельного электрического сопротивления в работе рассматриваются результаты определения УЭС пластовых вод, полученные в лабораторных условиях на основе 127 моделей вод, приближенных к составу пластовых при разных температурах от 20 °С до 100 °С. В ходе проведенных исследований установлено, что для получения значений УЭС пластовых вод при любом содержании в них гидрокарбонат-иона целесообразно использовать формулу, учитывающую минерализацию, полученную по сухому остатку в лабораторных условиях. При низких концентрациях гидрокарбоната (менее 10 %) для определения УЭС достоверных результатов также можно добиться при использовании стандартного метода.
Корректное первичное вскрытие кровли стратиграфии целевого пласта при бурении транспортных стволов скважин — залог успешного бурения горизонтальной части ствола скважины. В целом на основе анализа геологических особенностей пластов меловой и юрской систем условно их можно разделить на две группы: пласты, выдержанные по простиранию, и пласты, вмещающие в себя выклинивающиеся пропластки или пачки. Это отражается на общей толщине пласта, а также абсолютных отметках залегания кровли нижележащих отложений. Важной задачей при вскрытии стратиграфической кровли скважиной с горизонтальным окончанием является не только корректная отбивка пласта в условиях недостатка информации, но и прогнозирование кровли коллектора относительно кровли стратиграфии. Важно понимать, что при бурении транспортной секции скважины с горизонтальным окончанием в реальном времени с буровой поступают только данные гамма- каротажа, замеры инклинометрии и данные геолого-технологических исследований. Запись и передача полного комплекса геофизических исследований скважин начинается только при бурении горизонтального участка скважины. Прогноз вскрытия кровли пласта, а также актуализация трехмерной геологической модели по результатам вскрытия стратиграфической кровли пласта производятся в процессе сопровождения бурения транспортного ствола геологическими и геофизическими методами. Первичное вскрытие транспортным стволом кровли васюганской свиты является сложной задачей с точки зрения стратиграфических неопределенностей в межскважинном пространстве по причине наличия выше по разрезу георгиевской и баженовской свит. Задача сопровождения бурения транспортных стволов заключается в корректном прогнозе положения кровли стратиграфии васюганской свиты. В настоящей работе рассмотрены частные случаи вскрытия кровли пласта Ю1(1), которые могут лечь в основу методики прогноза кровли стратиграфии пластов в условиях недостатка геолого-геофизической информации. При проведении анализа и выдаче рекомендаций изучены такие виды информации, как гамма-каротаж, данные шлама, результаты трехмерного геологического моделирования, интерпретации геофизических исследований скважин, а также результаты сейсмогеологического моделирования.
На территории Ямало-Ненецкого автономного округа при бурении поисково-разведочных скважин, благодаря газопроявлениям при проходке пластов в верхней части разреза, установлена газонасыщенность нижней подсвиты березовской свиты (пласт НБ1). Литологическая характеристика отложений представлена опоками, глинистыми опоками, опоковидными глинами, которые по текстурно-структурным характеристикам существенно отличаются от пород ближайшего окружения (сеноманские отложения). Эти отложения встречаются в основном на ряде месторождений ЯНАО: Комсомольское, Губкинское, Северо-Губкинское, Еты-Пуровское и др. В статье надсеноманские отложения нижнеберезовской подсвиты верхнего мела являются объектом исследования. Интерес к изучению пласта при оперативной интерпретации материалов геофизических исследований вызван тем, что в скважине 431 комсомольского месторождения в интервале 786–803 м получен приток газа. Для экспресс-оценки характера насыщения пласта НБ1 были выработаны некоторые методические приемы по выделению данного пласта по методам ГИС с прогнозом характера насыщения. Для этого рассмотрен ряд скважин Комсомольского и Губкинского месторождений.
БУРЕНИЕ СКВАЖИН И РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В статье представлен систематический обзор современных технологий деметаллизации тяжелого нефтяного сырья. Высокое содержание ванадия, никеля и кальция в форме стабильных металлопорфириновых комплексов — критическая проблема для нефтепереработки, приводящая к быстрой необратимой дезактивации катализаторов гидроочистки и крекинга вследствие блокировки пор и отравления активных центров. Проведен критический анализ как установленного промышленного метода гидродеметаллизации с указанием присущих ему недостатков (высокая энергоемкость, расход водорода и дезактивация катализаторов), так и широкого спектра инновационных альтернативных подходов. К таким подходам относятся передовые сорбционные и хелатирующие методы с использованием функционализированных материалов на основе диоксида кремния и полимеров (например, терполимера APEAA-HEA-MA), электрохимические, микроволновые, сверхкритические и перспективные биоинженерные способы. Сравнительный анализ подчеркивает их эффективность, где степень удаления достигает 96 % для V, 91 % для Ni и 98 % для Ca. Рассмотрены технологии извлечения ценных металлов из перерабатываемых остатков, таких как отработанные катализаторы и зола. Сделан вывод, что будущее отрасли связано с разработкой интегрированных гибридных систем, сочетающих преимущества различных методов в рамках экономики замкнутого цикла для достижения оптимальных технико-экономических и экологических показателей при облагораживании тяжелых нефтей.
Разработка и эксплуатация многопластовых залежей нефти связана с проявлением осложнений в добыче продукции скважин. К наиболее характерным из них относятся осложнения по причине высоких значений вязкости, газосодержания, обводненности, содержанием парафиновых углеводородов, неорганических солей, агрессивных компонентов водных сред и т.д., приводящие к повышению нагрузок на оборудование скважин, снижению подачи насосных установок и межремонтного периода работы. Добыча нефти на многопластовых залежах связана с созданием сложных конструкций подземного оборудования скважин для независимого отбора продукции обоих пластов и их измерения. Для проведения измерений продукции нефтяных скважин в этих условиях необходимы разработка и внедрение инновационных средств, прошедших государственную аттестацию с малой погрешностью измерения параметров продукции в достаточно широких пределах их изменения. Согласно приказу Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 20.09.2019 № 639 «Об утверждении Правил подготовки технических проектов разработки месторождений углеводородного сырья» контроль за разработкой нефтегазовых месторождений и выработкой их запасов связаны с проведением соответствующих промысловых исследований и измерений. Из них наибольший объем направлен на измерение массового дебита сырой нефти, обводненности скважинной жидкости, плотности нефти и попутно-добываемой воды, объемного содержания свободного и растворенного газа в нефти с последующим расчетом текущего газового фактора нефти, а также содержания мехпримесей в жидкости, а также содержания твердых взвешенных частиц (ТВЧ) в жидкости. Целью разработки приведенных ниже описаний новых средств и методов измерений продукции скважин является обеспечение недропользователей инновационным инструментом, отвечающим требованиям импортозамещения, надежности и ресурса работы, невысокой стоимости, а также оперативностью и непродолжительным временем проведения измерений на скважинах. Они призваны проводить измерения 3х фазной продукции нефтяных скважин с высокими значениями вязкости и газосодержания.
Зубчатые передачи основное звено при передаче вращающего момента в большинстве машин. Повышение нагрузочных характеристик зубчатых передач актуальная научная проблема, решение которой позволит снизить массовые и габаритные характеристики. Перспективным направлением повышения нагрузочной способности зубчатых передач является применение зубчатых колес с арочными зубьями. При помощи таких передачи обеспечивается плавность зацепления, увеличивается долговечность, улучшаются вибрационные характеристики. При монтаже и ремонте передач с арочным зацеплением требуется высокая точность их установки. Эта проблема решается применением арочного зацепления с самоустанавливающимися колесами. Цель работы разработка математического аппарата расчета динамики адаптивных цилиндрических зубчатых передач с арочными зубьями, имеющими самоустанавливающиеся колеса. Применены аналитические методы механики. Получены математические выражения для описания движения данных механических передач с учетом возможного колебательного движения самоустанавливающихся колес, а также расчета характеристик необходимого демпферного устройства для стабилизации их движения.
Западная Сибирь крупнейший регион России по добыче углеводородов. На текущий момент наблюдается значительная выработка традиционных запасов, что приводит к интенсивному вовлечению в разработку трудноизвлекаемых запасов, обладающих как большой вязкостью и плотностью нефти, так и очень низкой проницаемостью коллекторов, из которых она добывается. Существенная часть подобных залежей приурочена к сложнопостроенным клиноформенным комплексам отложений нижнего мела, характеризующихся высокой неоднородностью разреза как по вертикали, так и по горизонтали. Такие неоднородности не позволяют эффективно вести разработку традиционными способами, ввиду чего возникает необходимость поиска альтернативных решений по дополнительной выработке запасов, отличных от системы разработки на истощение. В статье рассмотрены методики оптимизации системы разработки низкопроницаемых коллекторов ачимовской толщи. Проанализированы пути решения задачи увеличения вовлеченных запасов нефти, выделены их положительные и отрицательные аспекты. Определены основные положения методики, недостатки применяемых технологий и возможные пути их решения. Показана эффективность заводнения пород пласта ачимовских отложений с помощью низкоминерализованной воды.
В статье рассматривается актуальная проблема гидратообразования на газоконденсатных месторождениях Ямало-Ненецкого автономного округа, которая существенно влияет на надежность и эффективность добычи. Цель исследования оценка условий образования газовых гидратов и выбор оптимальных ингибиторов для предотвращения образования гидратных пробок. В работе применено моделирование термобарических условий с использованием программного обеспечения HYSYS, что позволило определить опасные зоны гидратообразования в системе сбора продукции. Экспериментальные исследования, проведенные на установке RC5, подтвердили высокую эффективность кинетических ингибиторов при очень низких дозировках, обеспечивающих длительное предотвращение образования гидратов. Осуществлен сравнительный анализ термодинамических и кинетических ингибиторов, показывающий значительное снижение эксплуатационных затрат при использовании кинетических ингибиторов по сравнению с традиционным метанолом. Основные выводы исследования демонстрируют практическую целесообразность внедрения кинетических ингибиторов для повышения безопасности и экономической эффективности эксплуатации месторождений ЯНАО.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА
При строительстве промысловых трубопроводов в условиях вечной мерзлоты применяется преимущественно надземная прокладка на опорах. Критически важным параметром при этом является пролет между опорами, который должен рассчитываться с обязательным условием отстройки от резонансных частот, вызванных вихревым возбуждением от ветровой нагрузки. Цель работы - нахождение длины пролета между опорами прокладываемой трубы, причем при оценке ветрового резонанса величина пролета может быть скорректирована. Для решения этой задачи необходимо знать собственные частоты колебаний пролета надземного трубопровода. Для оценки влияния предварительного напряженного состояния трубопровода на его собственные частоты колебаний используется ранее разработанная математическая модель, основанная на уравнении поперечных колебаний стержня с учетом растягивающих усилий. Показано, что наибольшее влияние оказывают нагрузки в продольном направлении, причем рост частот наблюдается при увеличении абсолютного значения нагрузки (независимо от того растягивающие или сжимающие напряжения). Нагрузки в поперечном направлении оказывают незначительное влияние, однако для корректного определения собственных частот их также следует учитывать.
ISSN 3033-8174 (Online)






