Prospecting and Development of Oil and Gas Fields http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr <p>Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ охоплює різні розділи нафтогазової справи, в тому числі:</p> <ul> <li class="show"> <p>актуальні питання нафтогазової галузі</p> </li> <li class="show"> <p>техніка і технології</p> </li> <li class="show"> <p>дослідження та методи аналізу</p> </li> <li class="show"> <p>наука - виробництву</p> </li> <li class="show"> <p>виробничий досвід</p> </li> <li class="show"> <p>сертифікація, стандартизація, якість</p> </li> <li class="show"> <p>історія нафтогазової науки і техніки</p> </li> </ul> <p>Журнал “Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ” публікує оглядові та</p> <p>дослідницькі роботи, присвячені цій тематиці (але не обмежені лише нею).</p> uk-UA kondrat@nung.edu.ua (O. R. Kondrat) vizd@nung.edu.ua (vizd) вт, 31 бер 2020 00:00:00 +0300 OJS 3.2.0.3 http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss 60 Вплив фізичних властивостей рідин на процес очищення магіс-трального газопроводу від рідинних забруднень http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/756 <p><em>Розглядаються сучасні технічні методи підвищення ефективності очищення магістральних газопроводів. Найбільш ефективним методом підвищення ефективності газопроводу є періодичні його очистки із застосуванням механічних очисних пристроїв. На практиці використовується велика кількість очисних поршнів з різними технологічними конструкціями, проте жоден з них не може повністю видалити рідинні скупчення. Причинами зниження ефективності очищення є наявність рідини в порожнині трубопроводу, яка може перебувати у двох </em><em>формах – високов’язких смолистих відкладень та малов’язких рідких відкладень. Під час руху вони відіграють роль місцевих опорів. Характер процесу очищення магістральних газопроводів багато в чому визначається фізичними властивостями рідини, що витісняється. Отримано функціональну залежність розподілу швидкостей&nbsp; перерізом труби при виштовхуванні ньютонівської рідини, а також значення початкового тиску рідкої фази на очисний поршень. Досліджено взаємодію очисного пристрою, що містить рідкі скупчення із різними фізичними властивостями. Розроблено алгоритм для розрахунку об’єму перетікань через рухому границю у запоршневий простір за їх швидкістю. Побудовано залежність об’єму перетікань рідини унаслідок гідравлічного удару для ньютонівської і неньютонівської рідин. На основі проведених розрахунків побудовано графічні залежності поправочного коефіцієнта від відношення динамічного в’язкості до міри консистентності, а також залежності загального об'єму перетікань від швидкості руху очисного пристрою. Отримано формулу для розрахунку поправочного коефіцієнта. Наведено результати розрахунків значення поправочного коефіцієнта, який враховує реологічні властивості рідини. Визначено оптимальну швидкість очисного пристрою, яка залежить від властивостей і реології неньютонівської рідини.</em></p> Н. Б. Слободян, В. Я. Грудз Авторське право (c) 2020 Prospecting and Development of Oil and Gas Fields http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/756 вт, 31 бер 2020 00:00:00 +0300 Літофаціальне зонування продуктивних горизонтів нафтогазо-вих родовищ з використанням штучної нейронної мережі http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/760 <p><em>Якість проєкту розроблення нафтогазового родовища значною мірою залежить від точності прогнозування процесів, які будуть відбуватися у поровому просторі пластів-колекторів під час вилучення вуглеводнів за визначених технологічних умов у експлуатаційних свердловинах. Таке прогнозування можливе за умови наявності геологічної моделі родовища. І чим детальніша модель, тим точніше прогнозування. Увесь об’єм інформації, який використовується для створення геологічної моделі родовища, має дискретний характер, а її детальність визначається кількістю свердловин, які розкрили продуктивні пласти. Характер зміни колекторських властивостей продуктивних пластів за їх простяганням та перпендикулярно до нашарування є одним з найважливіших елементів геологічної моделі. Створення елементів даного типу потребує інформації лабораторних досліджень кернового матеріалу, інтерпретації результатів геофізичних досліджень та методики прогнозування характеру зміни колекторських властивостей у міжсвердловинному просторі. Наявність згаданих елементів дає змогу встановити, у якій обстановці відбувалося нагромадження осадів у межах існуючих свердловин та якому типу фації відповідають геологічні розрізи відкритих продуктивних інтервалів. Літофаціальне зонування площі продуктивного пласта за даною інформацією дає змогу прослідкувати закономірності розповсюдження фацій різного типу, встановити їх взаємне розташування, та, відповідно, прогнозувати характер зміни колекторських властивостей у міжсвердловинному просторі. Відсутність достатньої кількості кернового матеріалу, що є типовою проблемою, суттєво ускладнює можливість ідентифікації фацій. Існує інший спосіб вирішення даної задачі – це ідентифікація фацій за морфологією геофізичних кривих. У наш час така задача вирішується на якісному рівні. У даній роботі запропоновано застосувати кількісну методику ідентифікації фацій з використанням штучної нейронної мережі. Зокрема, морфологія кривих формалізується рядом параметрів, які формують вхідний вектор штучної нейронної мережі. На виході мережі формуються кластери каротажних кривих з подібною морфологією, які аналітичним шляхом відносять до певного виду фацій. На основі отриманої інформації проводять літофаціальне зонування продуктивних горизонтів. </em></p> І. О. Федак, Я. М. Коваль Авторське право (c) 2020 Prospecting and Development of Oil and Gas Fields http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/760 вт, 31 бер 2020 00:00:00 +0300 Контроль та регулювання режиму роботи свердловинного струминного насоса http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/751 <p><em>Неперервний контроль та дистанційне регулювання режиму роботи свердловинного струминного насоса дозволяє підвищити ефективність гідроструминного способу експлуатації нафтових свердловин.</em> <em>На основі аналізу робочого процесу ежекційної системи встановлено взаємозв’язок між густиною і витратою змішаного потоку та режимними параметрами свердловинного нафтового струминного насоса у вигляді нелінійних залежностей, які дають змогу здійснювати дистанційний контроль за величиною витрати потоку у привибійному контурі циркуляції. В процесі моделювання гідравлічних зв’язків між елементами ежекційної системи побудовано бінарну діаграму у вигляді двох суміщених квадрантів, яка відображає встановлені закономірності між&nbsp; параметрами змішаного потоку на виході з свердловини та режимом роботи струминного насоса. Запропоновано спосіб дистанційного регулювання режиму роботи свердловинної ежекційної системи шляхом зміни витрати робочого потоку, який спрямовується в свердловину наземним насосним агрегатом та зміною геометричних розмірів деталей проточної частини струминного насоса. Регулювання режиму роботи свердловинного струминного насоса реалізується шляхом зміни положення робочої точки насосної установки. В процесі регулювання режиму роботи струминного насоса зміною робочої витрати отримано серію характеристик гідравлічної системи, які визначають координати робочої точки насосної установки. Регулювання режиму роботи ежекційної системи зміною геометричних розмірів елементів проточної частини струминного насоса передбачає побудову серії його власних характеристик за незмінної характеристики його гідравлічної системи. Заміна деталей проточної частини струминного насоса здійснюється гідравлічним способом і не потребує проведення в свердловині спуско-підіймальних операцій. Наведено графічну інтерпретацію запропонованих методів регулювання режиму роботи свердловинної ежекційної системи у вигляді побудованих в єдиній системі координат суміщених характеристик струминного насоса та його гідравлічної системи.</em></p> Д. O. Паненвик, О. В. Паневник Авторське право (c) 2020 Prospecting and Development of Oil and Gas Fields http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/751 пн, 30 бер 2020 00:00:00 +0300 Дослідження впливу геометричних параметрів відводів газо-прoводів на внутрішньотрубні ерозійні процеси http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/753 <p><em>Досліджен</em><em>о вплив діаметра, кута вигину та радіуса вигину відводів газопроводів на місцезнаходження та величину їх ерозійного зношування. Дослідження виконано CFD (Computational Fluid Dynamics) моделюванням зі застосуванням Лагранжевого підходу (модель DPM (Discrete Phase Model)) у програмному комплексі ANSYS Fluent R19.2 Academic. Математична модель руху суцільної фази базується на розв’язанні системи рівнянь Нав’є-Стокса, нерозривності замкнених двопараметричною k-ε моделлю турбулентності з відповідними початковими та граничними умовами. Траєкторії руху дисперсних фаз</em> <em>відстежувалися шляхом інтеграції рівняння сил, які діють на частинки. Моделювання ерозійного зношування відводів газопроводів виконувалось </em><em>iз застосуванням рівняння Фінні. Дослідження виконані для</em><em> п’яти різних зовнішніх діаметрів відводів газопроводу (89 мм, 219 мм, 530 мм, 1020 мм та 1420 мм). Кути вигину відводів складали 30°, 45°, 60° та 90°, а радіуси вигину DN, 1,5 DN, 2 DN, 2,5 DN та 3,5 DN. Суцільною фазою вибирався природний газ, дисперсною – пісок. Витрата дисперсної фази, швидкість руху дисперсної і суцільної фази на вході у відвід та тиск на виході кожного з модельованих відводів приймались однаковими. Результати моделювання були візуалізовані в постпроцесорі ANSYS Fluent побудовою полів швидкості ерозійного зношування на контурах відводів газопроводів. З візуалізованих результатів визначено, що найбільший вплив на місцезнаходження ерозійного зношування відводів газопроводів чинить радіус вигину відводу, а на величину ерозійного зношування – діаметр відводу. Встановлено вплив геометричних параметрів відводів на місцезнаходження поля їх максимального ерозійного зношування. Побудовано графічні залежності максимальної швидкості ерозійного зношування відводів газопроводів від їх геометричних параметрів.</em></p> Я. В. Дорошенко Авторське право (c) 2020 Prospecting and Development of Oil and Gas Fields http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/753 вт, 31 бер 2020 00:00:00 +0300 Зміна режимних параметрів магістральних нафтопроводів в умовах розгерметизаціїG http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/758 <p><em>Наведено характеристику нафтотранспортної системи України, встановлено ризики виникнення аварійних ситуацій вітчизняних магістральних нафтопроводів. Проведено аналіз аварійності трубопровідного транспорту нафти в Україні, Росії та Америці. Розглянуто процеси виникнення і розвитку надзвичайних ситуацій техногенного характеру в Україні при експлуатації нафтопроводів. Представлено методику визначення аварійного тиску у трубопроводі залежно від кількості втраченої нафти з трубопроводу в місці його витоку, яка дає можливість визначити обсяги втраченої нафти та оцінити екологічні ризики від аварійних ситуацій трубопровідного транспорту нафти. Вона базується на рівняннях руху і нерозривності потоку рідини. Дана методика дає можливість розрахувати тиск у кожній точці трубопроводу в умовах нестаціонарного режиму, викликаного зміною тисків на початку і в кінці ділянки, та появою зосередженого відбору нафти. Також вона дає змогу відслідковувати зміну режимних параметрів по довжині трубопроводу в умовах розгерметизації трубопроводу. Максимальна розбіжність результатів розрахунку є&nbsp; характерною, коли амплітуда коливального процесу максимальна. Встановлено, що розбіжність результатів зростає зі збільшенням відстані від джерела збурення. Для коливання тиску в точці виникнення збурення () розбіжність результатів практично відсутня. За результатами проведених розрахунків побудовано графік зміни тиску коливного процесу в нафтопроводі, викликаного стрибком тисків на початку і в кінці ділянки та наявністю ймовірних витоків у визначеній точці траси. Лінійна частина магістральних нафтопроводів є найбільш небезпечним об’єктом, оскільки всі аварійні ситуації пов’язані з аварійними процесами різної інтенсивності у вигляді витікань нафти в навколишнє середовище і є небезпечними стосовно виникнення відмов системи. Залежно від величини витоку, його інтенсивності та глибини залягання нафтопроводу залежить процес та термін формування зони загазованості. </em></p> В. Т. Болонний Авторське право (c) 2020 Prospecting and Development of Oil and Gas Fields http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/758 вт, 31 бер 2020 00:00:00 +0300 Удосконалення математичної моделі робочого процесу сверд-ловинних ежекційних систем http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/752 <p><em>Наведено послідовність виведення рівнянь характеристики гідравлічної системи струминних насосів, які реалізують всмоктувальне та нагнітально-всмоктувальне промивання вибою при бурінні експлуатаційних свердловин. Проаналізовано характер розподілу потоків у свердловинних ежекційних системах всмоктувального та нагнітально-всмоктувального типів із врахуванням особливостей розрахунку розгалужених гідравлічних систем. В процесі дослідження руху потоків у привибійних контурах циркуляції враховано рівняння балансу витрат у вузлових точках та гідравлічних втрат в паралельних ланках системи. Розроблені математичні моделі грунтуються на дослідженні зміни гідродинамічних тисків у характерних перерізах струминного насоса. Співвідношення тисків змішаного, інжектованого та робочого потоків представлено у вигляді безрозмірного відносного напору ежекційної системи, залежність якого від відносної витрати визначає характеристику гідравлічної системи струминного насоса. Відносну витрату або коефіцієнт інжекції струминного насоса визначено у вигляді співвідношення витрат інжектованого та робочого потоків. В процесі аналізу розроблених математичних моделей визначено співвідношення конструкторських та режимних параметрів струминного насоса, які забезпечують його експлуатації в області максимальних значень ККД. На основі дослідження впливу співвідношення діаметрів насадок струминного насоса і промивальної системи долота встановлено оптимальні, з точки зору забезпечення енергетичних показників, значення даних параметрів. Наведений приклад графічного визначення робочої точки насосної установки на основі спільного розв’язку рівнянь характеристики струминного насоса та гідравлічної системи, в якій він працює. Удосконалені методики дозволяють прогнозувати режимні параметри ежекційних систем та визначати розміри проточної частини струминного насоса, які забезпечують максимальні енергетичні показники його робочого процесу.</em></p> Є. І. Крижанівський, Д. О Паневник Авторське право (c) 2020 Prospecting and Development of Oil and Gas Fields http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/752 вт, 31 бер 2020 00:00:00 +0300 Особливості дослідження зношування елементів фонтанних арматур методом імітаційного моделювання http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/755 <p><em>Незважаючи на відносну простоту обладнання свердловин, що експлуатуються фонтанним способом видобутку нафти, воно виконує дуже відповідальні функції і має бути особливо надійним, оскільки аварії із цим обладнанням можуть привести до викидів і пожеж. Найбільш відповідальним елементом у фонтанних арматурах є запірні пристрої. Основна вимога до них – абсолютна герметичність їх затворів. Провівши аналіз умов роботи засувок фонтанних арматур, їх відмови можна поділити на чотири групи: відмови, пов’язані з корозійним руйнуванням; деформації і злами; зношування; відкладання на робочих поверхнях обладнання різних речовин. Проте під час експлуатації засувок, їх елементи, що контактують із нафтою, в якій містяться абразивні частинки, інтенсивно зношуються. У результаті цього їх необхідно ремонтувати або замінювати новими. Для прогнозування місць та величини зношування елементів фонтанних арматур (на прикладі шибера) у статті пропонується спосіб, що базується на використанні імітаційного моделювання в програмному середовищі Flow Simulation. У результаті досліджень встановлено, що максимальний знос (згідно заданих граничних умов) відбувається у шибері засувки і його величина складає 26 мм/рік. Розподіл зносу по поверхні шибера є нерівномірним. Він концентрується в двох взаємно дзеркально розташованих поверхнях. Змодельований знос є подібним до зносу шибера, який відбувся у реальних промислових умовах. Запропонований спосіб дослідження зносу елементів засувки є коректним і його можна застосовувати під час проектування нафтогазового обладнання, яке працює у аналогічних умовах.</em></p> Р. О. Дейнега, Я. В. Чумаченко, О. Я. Фафлей, В. О. Мельник, В. В. Михайлюк, Д. О. Ященко Авторське право (c) 2020 Prospecting and Development of Oil and Gas Fields http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/755 вт, 31 бер 2020 00:00:00 +0300 Дослідження закрученого потоку робочої рідини під час прохо-дження її через гідродинамічний кавітатор http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/757 <p><em>Розглядаються теоретичні дослідження використання закручених потоків із зворотними струменями і з розвиненим прецесуючим вихровим ядром&nbsp; у кавітаторах та інших пристроях. Під час опису руху вихрового ядра у вільному закрученому струмені рідини необхідно врахувати, що згідно з експериментальними даним, вихрове ядро може скручуватися по довжині струменю і здійснювати рух навколо осі струменя в зоні між областю зворотних потоків і приграничним зовнішнім шаром. Саме вихрове ядро в цьому випадку піддається впливу основного потоку, що обертається, при цьому необхідно врахувати, що, у зв'язку зі співмірними розмірами вихрового ядра і струменя, дія на нього буде неоднаковою через нерівномірний розподіл швидкостей в самому струмені. На основі відомих формул нами отримано уточнену теоретичну залежність ступеня кручення потоку від витрати рідини, частоти коливань вихрового ядра і конструктивних параметрів в умовах стійкості найзакрученішого потоку та свідчить про те, що ступінь кручення потоку прямопропорційний частоті коливань прецесуючого вихрового ядра і оберненопропорційний квадрату масової витрати рідини. Тобто забезпечення стійкості закрученого потоку при варіюванні витрати вимагає відповідної зміни ступеня кручення або впливу на частоту коливань прецесуючого вихрового ядра. На підставі отриманих теоретичних залежностей було розроблено і реалізовано в комп'ютерних програмах такі розрахунки: залежність коефіцієнта кручення потоку від частоти коливань вихрового ядра; моделювання процесії вихрового ядра в закрученому потоці; дослідження коливань швидкості в закрученому потоці; коливання швидкості при взаємодії закручених струменів.</em></p> <p>&nbsp;</p> Я. Я. Якимечко, Я. М. Фем’як Авторське право (c) 2020 Prospecting and Development of Oil and Gas Fields http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/757 вт, 31 бер 2020 00:00:00 +0300 Дослідження впливу визначальних чинників на параметри газ-ліфтної експлуатації обводнених газових свердловин http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/759 <p><em>Розробка газових покладів на завершальній стадії переважно ускладнюється обводненням видобувних свердловин. З появою води у пластовій продукції знижується дебіт газу. Робота свердловин поступово стає нестабільною, періодичною з подальшим припиненням природного фонтанування. Охарактеризовано способи експлуатації обводнених газових свердловин. Обгрунтовано застосування газліфтного способу експлуатації обводнених газових свердловин на виснажених газових родовищах. Виконано дослідження впливу діаметру насосно-компресорних труб, гирлового тиску та водного фактору на параметри газліфтної експлуатації обводнених газових свердловин. Дослідження виконано за запропонованою авторами удосконаленою методикою і за програмою </em><em>PipeSim для умов гіпотетичної (модельної) свердловини. Результати досліджень представлені у вигляді графічних залежностей дебіту пластового газу, мінімально необхідного дебіту газу для винесення рідини з вибою свердловини на поверхню, витрати газліфтного газу і вибійного тиску від гирлового тиску, діаметру насосно-компресорних труб і водного фактору. З використанням результатів досліджень можна вибрати раціональний діаметр колони насосно-компресорних труб та оцінити значення дебіту пластового газу і витрати газліфтного газу для різних значень водного фактору і гирлового тиску.</em></p> Р. М. Кондрат, О. Р. Кондрат, Л. І. Хайдарова, Н. М. Гедзик Авторське право (c) 2020 Prospecting and Development of Oil and Gas Fields http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/759 вт, 31 бер 2020 00:00:00 +0300 Особливості відтворення рівняння стану газоконденсатних су-мішей за умови обмеженої вхідної інформації http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/762 <p><em>Охарактеризовано основні складнощі, які виникають при відтворенні фазових перетворень, що описуються моделлю «чорної нафти», або повнофункціональною композиційною моделлю за допомогою рівняння стану з метою створення коректних постійно діючих геолого-технологічних 3Д моделей газоконденсатних родовищ. Вихідними даними для побудови фільтраційних 3Д моделей родовищ, розробка яких розпочалась ще в 1960-х роках, є результати початкових газоконденсатних та термодинамічних досліджень. Вуглеводневий компонентний склад пластового газу наявних газоконденсатних досліджень приводиться тільки до фракції С<sub>5+</sub>. Враховуючи особливості проведення початкових термодинамічних досліджень з використанням експерименту диференціальної конденсації та відсутності такого експерименту в переліку стандартних експериментів у комерційно-доступних PVT-симуляторах, виникла необхідність розроблення раціональних підходів та методик, які б допомогли коректно використовувати наявну геолого-промислову інформацію для побудови </em><em>PVT-моделей. В даній статті описано методику відтворення рівняння стану </em><em>Peng-</em><em>Robinson за умов обмеженої вхідної інформації. Залежно від наявності вихідних даних та їх якості для адекватного відтворення рівняння стану авторами запропоновано та використано два різні підходи.&nbsp; Перший підхід до побудови </em><em>PVT-моделі, який дозволяє відтворити рівняння стану, базується на даних компонентного складу газів та фракційного складу стабільного конденсату. Другий підхід передбачає у разі відсутності фракційного складу стабільного конденсату розбиття фракції С<sub>5+</sub> з використанням об’ємного методу Вітсона. Запропонована методика та різні підходи до відтворення рівняння стану дозволяють ефективно створювати PVT-моделі використовуючи наявну геолого-промислову інформацію. Результати проведених досліджень представлено у вигляді графічних залежностей порівняння динаміки потенційного вмісту вуглеводнів С<sub>5+</sub> в пластовому газі до та після налаштування рівняння стану, а також результати налаштування синтетичної кривої втрат “Liquid saturation” CVD експеримента.</em></p> О. В. Бурачок, Д. В. Першин, С. В. Матківський , Є. С. Бікман, О. Р. Кондрат Авторське право (c) 2020 Prospecting and Development of Oil and Gas Fields http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/762 вт, 02 чер 2020 00:00:00 +0300