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) Mon, 30 Sep 2019 00:00:00 +0300 OJS 3.1.2.4 http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss 60 Концентрація напружень в обсадній колоні при вирізанні отвору для бічного стовбура свердловини http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/732 <p><em>Спрямоване буріння додаткових стовбурів в обсадженій свердловині є ефективним методом відновлення роботи виведених з експлуатації, аварійних та ліквідованих свердловин, що дає змогу економити кошти на бурінні нових нафтових і газових свердловин. Забурювання бічних стовбурів шляхом фрезерування вікон в обсадній колоні вважається сьогодні одним із найбільш раціональних методів у технології буріння свердловин. Врізання фрезера в стінку колони є дуже відповідальним процесом. Фрезерний інструмент утворює у ній щілиноподібний отвір внаслідок силової реакції клинового відхилювача в обсадній колоні. Верхня частина отвору набуває еліпсоподібної форми з плавним контуром завдяки малому куту скосу клина під час відхиляння осьового просування інструмента. У цей же час нижній край отвору є прямолінійним і утворює прямі кути з його бічними кромками. Вершини цих кутів стають концентраторами напружень у стінці, ослабленій отвором, оскільки на обсадну колону діє значна розтягувальна сила від її власної ваги. Ці напруження досягають найбільших значень у тих поперечних перетинах труби, де ширина вікна стає максимальною (проєктною), а їх площа – найменшою. Актуаль­ність і новизна вирішеної задачі полягають у необхідності дослідження напружено-деформованого стану навантаженої розтягом обсадної труби під час вирізання у її стінці вікна за формою, близькою до прямокутної, та у визначенні величини максимальних напружень, які виникають навколо прямих кутів отвору. Це рішення дає змогу визначити коефіцієнти концентрації напружень залежно від геометричних параметрів отвору, і тим самим забезпечити розробку інженерних методів проєктування безаварійного процесу зарізання вікна в обсадних трубах. Результатом роботи стала математична модель неосесимет­ричного напруженого стану, який виникає при розтягу-стиску циліндричної оболонки із прямокутними отворами, під час розроблення якої використано аналітичні методи розрахунку напружено-деформованого стану нетонких оболонок з неканонічними концентраторами напружень та проведено теоретико-експериментальні дослідження концентрації напружень у стінках такої оболонки.</em></p> <p>&nbsp;</p> Є. І. Крижанівський , Д. Г. Чорнописький, І. І. Палійчук Авторське право (c) 2019 Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/732 Mon, 30 Sep 2019 00:00:00 +0300 Сучасні технології будівництва промислових газонафтопроводів http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/723 <p><em>Проаналізовано зарубіжний досвід будівництва промислових трубопроводів із гнучких композитних труб для транспортування вуглеводнів. Обґрунтовано доцільність застосування таких труб у газонафтовому комплексі України. Описано конструкції гнучких композитних труб, дана коротка характеристика матеріалів, з яких вони виготовляються, розглянуто їх переваги над сталевими. Наведено найбільших виробників гнучких композитних труб та технічні характеристики їх продукції.</em></p> <p><em>Розглянуто схеми та способи прокладання гнучких композитних трубопроводів. Описано технологію підготовки гнучких композитних труб до транспортування та наведено засоби, які застосовують для виконання вантажно-розвантажувальних, транспортних робіт.</em></p> <p><em>Описано вимоги, які встановлюються до розроблення траншей, призначених для прокладання одно- і багатониткових гнучких композитних трубопроводів. Наведено технології та засоби, які застосовуються для розмотування гнучких композитних труб із барабанів й бухт перед їх укладанням. Проаналізовано методи з’єднання гнучких композитних труб між собою та з технологічним обладнанням, сталевими трубами, фонтанною арматурою. Розглянуто конструкції накидних кінцевих, міжтрубних та спеціальних фітингів та описано технологію їх встановлення. Наведено способи, технології та вимоги до укладання гнучких композитних трубопроводів у траншею, наземного їх прокладання та покладання в місці виходу гнучкої композитної труби на поверхню землі з метою кріплення до сталевого трубопроводу, технологічного обладнання тощо. Встановлено особливості прокладання гнучких композитних трубопроводів через автомобільні дороги, водні перешкоди і болота як траншейними, так і безтраншейними технологіями, особливості безтраншейної реконструкції гнучкими композитними трубами дефектних, зношених сталевих трубопроводів, особливості очищення внутрішньої порожнини гнучких композитних трубопроводів та їх випробування.</em></p> Я. B. Дорошенко, В. А. Кучерявий, Н. М. Андріїшин, С. М. Стецюк, Ю. М. Левкович Авторське право (c) 2019 Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/723 Mon, 30 Sep 2019 00:00:00 +0300 Експериментальні дослідження механічних властивостей гірських порід у термобаричних умовах http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/726 <p><em>В енергетичному балансі України 60 % припадає на нафту і газ. Саме цим енергоносіям впродовж останніх років приділяється найбільша увага з боку суспільства. Забезпечення паливними ресурсами та рівень цін на них істотно впливають на життєвий рівень населення, зважаючи на те, що споживання лише природного газу в Україні становить приблизно 41 % від всієї спожитої енергії, що майже у двічі перевищує середньоєвропейський показник. Відповідно до Енергетичної стратегії річне використання природного газу в Україні до 2030 року повинно знизитись до 49,5 млрд. м<sup>3</sup>. Динаміка споживання природного газу в Україні свідчить, що загальні річні потреби у цьому виді пального зберігатимуться на рівні 70 – 75 млрд. м<sup>3</sup> ще протягом декількох років. Це зумовлено, перш за все, адаптованістю промисловості і комунального господарства до використання природного газу, а їх переоснащення на споживання інших видів пального потребує як тривалого часу, так і значних витрат.</em></p> <p><em>Цьому сприяють і енергетичні традиції, що склались історично. Україна однією з перших у світі почала видобувати нафту і газ. У 20-х роках минулого століття першими магістральними газопроводами дашавський газ з Прикарпаття ніс енергію життя у Львів, а пізніше – до Києва і Москви. Завдяки відкриттю нових родовищ і використанню ефективних технологій максимальний видобуток природного газу в Україні – понад 68 млрд. м<sup>3</sup> на рік – було досягнуто в 70-х роках. Тоді газова промисловість України, крім власної потреби, забезпечувала газом Білорусь, Молдову, частково Росію і республіки Прибалтики.</em></p> <p><em>На сьогодні Україна забезпечує себе власним газом тільки на 25%. Збільшити видобуток власного газу в Україні можна за рахунок розробки сланцевих відкладів, освоєння яких вимагає буріння похилоскерованих і горизонтальних свердловин. Основне ускладнення, яке виникає при бурінні таких свердловин в глинистих відкладах, – це порушення цілісності їх стовбура. Для запобігання цьому часто застосовують різноманітні способи, з допомогою яких підвищують механічну міцність порід, що складають стінки свердловин, та збільшують їх водостійкість. Пропонується вводити в породу паливно-бітумну рідину. Її ефективність досліджено в термобаричних умовах на моделях гірської породи та зразках керна. Ці умови відтворювалися на сконструйованій лабораторній установці. Ефективність застосування паливно-бітумної рідини обумовлена швидкістю її фільтрації, яка визначається розмірами та кількістю пор і тріщин, по яких вона відбувається. Тому паливно-бітумну рідину доцільно вводити в глинисті гірські породи для зміцнення стінок свердловини.</em></p> I. I. Чудик, Я. М. Фем’як, А. І. Різничук, І .С. Васько, Л. Р. Юрич Авторське право (c) 2019 Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/726 Mon, 30 Sep 2019 00:00:00 +0300 Особливості витіснення нафти при осцилюючому нагнітанні розчину полімеру в пласт із шаруватою неоднорідністю http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/727 <p><em>Вивчено фільтраційну течію водних розчинів поліетиленоксиду (ПЕО) з молекулярними масами 4 ∙10<sup>6</sup> і 6 ∙10<sup>6</sup> в діапазоні концентрацій від 0 до 0,05% при осцилюючому впливі гідродинамічного поля. Отримано фотографії, що характеризують процес витіснення нафти (з в'язкістю від 10 до 50 мПа ∙ с) водними розчинами ПEO з модельних пористих пластів із шаруватою неоднорідністю, які дали змогу визначати ефективність різних режимів нафтовитіснення. Показано, що витіснення нафти при осцилюючому режимі нагнітання розчину полімеру в пласт з шаруватою неоднорідністю забезпечує більш високий коефіцієнт нафтовитіснення, ніж при стаціонарному режимі. Визначено умови, при яких ефекти пружних деформацій відіграють позитивну роль в процесі інтенсифікації нафтовіддачі пластів розчинами полімерів. Фільтраційна течія розчинів полімерів має відбуватися в осцилюючому режимі за появи пружних деформацій, а частота осцилюючого впливу на фільтраційний потік повинна відповідати максимуму дисипативної функції. Викладені результати досліджень течій розчинів полімерів у модельних умовах пористого пласта підтвердили механізм нелінійності фільтраційної течії розчинів полімерів. Молекулярно-надмолекулярних механізм нелінійності фільтраційної течії розчинів полімерів полягає у виникненні автоколивального режиму оборотних процесів розгортання макромолекул під дією квазірегулярних повздовжніх градієнтів швидкості, що виникають в пористому середовищі, та впливу макромолекул, що розгортаються як на молекулярному, так і на надмолекулярному рівнях, на структуру фільтраційної течії. В результаті осциляцій деформації макромолекул і розчинності динамічних надмолекулярних структур, що утворюються під дією розтягуючих течій, виникає підвищена дисипація енергії і нелінійність фільтраційної течії. Нелінійність при фільтраційній течії розчинів полімерів забезпечує вирівнювання фронту просування полімерного розчину в пористому пласті з шаруватою неоднорідністю і широке його охоплення при осцилюючому нагнітанні розчину полімеру, а, отже, більш високий коефіцієнт нафтовитіснення.</em></p> В. Г. Погребняк, І. В. Перкун Авторське право (c) 2019 Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/727 Mon, 30 Sep 2019 00:00:00 +0300 Геолого-промислове моделювання системи «свердловина-пласт» для низькопроникних колекторів http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/702 <p><em>Метою дослідження є розроблення алгоритму та комп’ютерної програми для оцінки доцільності освоєння малодебітних свердловин. Методом досліджень є гідродинамічне моделювання системи «свердловина–пласт» шляхом вивчення поведінки нафтонасичених пластів з низькою проникністю при створенні зростаючих репресій. Проаналізовано геологічні фактори, які обмежують продуктивність нафтової свердловини. Спрогнозовано ступінь зменшення негативного впливу цих факторів на приплив нафти до вибою свердловини. Оцінено можливість створення додаткових каналів фільтрації у привибійній зоні свердловин та підвищення гідропровідності розкритих пластів у межах максимально можливої зони дренування. Запропоновано спосіб дослідження малодебітних свердловин шляхом багаторазового нагнітання у пласти рідини з поетапним підвищенням тиску нагнітання і репресії на пласт. Для моделювання падіння вибійного тиску в багатоцикловому дослідженні побудовано алгоритм на основі рівняння, яке пов’язує тиск на певний момент часу після закриття свердловини для реєстрації кривої падіння тиску з інтегрованим показником. Цей показник враховує об’єм нагнітання рідини в пласти перед закриттям свердловини, загальну тривалість нагнітання рідини в пласти, тривалість часу від початку нагнітання рідини в пласти до його припинення та коефіцієнт гідропровідності пласта в кожному циклі дослідження. Створені алгоритм і комп’ютерна технологія забезпечують накопичення, зберігання, оброблення і відтворення об’єктивної геолого-промислової інформації. Це дасть змогу прийняти обґрунтоване рішення про проведення заходів зі збільшення припливу продукції до свердловин. Кінцевим результатом цих заходів стане переведення позабалансових запасів у зонах дренування свердловин у балансові та збільшення загального видобутку нафти на родовищі.</em></p> О. Є. Лозинський, В. О. Лозинський Авторське право (c) 2019 Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ http://nung.edu.ua http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/702 Mon, 30 Sep 2019 00:00:00 +0300 Дослідження взаємодії різних компоновок низу бурильної колони з вибоєм та стінкою свердловини http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/724 <p><em>Наведено основні фактори, які впливають на викривлення при бурінні вертикальних свердловин. Проведено аналітичні дослідження впливу навантаження на долото та сили взаємодії бурильної колони зі стінкою свердловини при застосуванні однорозмірної компоновки низу бурильної колони зі стінкою свердловини, яка знаходиться&nbsp; у похилому стовбурі свердловини при бурінні в ізотропних породах, коли напрям буріння збігається з напрямом сили, що діє на долото. Складені диференціальні рівняння пружної осі бурильної колони та отримані в результаті розв’язання безрозмірні залежності між технологічними параметрами. Отримані графічні залежності&nbsp; відстані від долота до точки дотику&nbsp; бурильної колони зі стінкою свердловини та нормальної складової реакції вибою на долото та зазору між колоною і стінкою свердловини. Отримано залежність для визначення бурового індексу анізотропії&nbsp; у похило залеглих пластах. Встановлено взаємозв’язок між буровим індексом анізотропії, зенітним кутом, кутом нахилу пластів, компоновкою низу бурильної колони, геометричними розмірами свердловини та осьовим навантаженням на долото. Проведено аналітичні дослідження впливу навантаження на долото та сили взаємодії бурильної колони зі стінкою свердловини при встановленні в компоновку низу бурильної колони центратора. Отримані диференціальні рівняння пружної осі бурильної колони за наявності в компоновці низу центратора. Встановлено, що зі збільшенням осьового навантаження на долото та зазору між обважненими&nbsp; бурильними трубами і стінкою свердловини, відстані від долота до точки дотику зі стінкою свердловини зменшується, а зі збільшенням зенітного кута та зазору сила тиску колони на стінки зростає. Встановлено, що буровий індекс анізотропії зменшує відстань від долота до точки дотику як в гладкій КНБК, так і у компоновці низу бурильної колони з центратором. Наявність центратора у компоновці низу бурильної колони збільшує відстань від долота до точки дотику колони зі стінкою свердловини, що дозволяє збільшити навантаження на долото без небезпеки зростання зенітного кута.</em></p> Я. М. Кочкодан, А. І. Васько Авторське право (c) 2019 Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/724 Mon, 30 Sep 2019 00:00:00 +0300 Вільні коливання надземної ділянки магістрального газопроводу після проходження по ній очисного чи діагностичного поршня http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/730 <p><em>Розв’язано крайову задачу з визначення вільних коливань надземної ділянки газопроводу, які виникають у результаті проходження очисного (діагностичного) поршня. Граничні умови у цій задачі відповідають защемленню кінців ділянки газопроводу. Початкові умови отримано із розв’язку задачі вимушених коливань цієї ж надземної ділянки газопроводу, що зумовлені рухом очисного (діагностичного) поршня усередині газопроводу. Така задача була розв’язана раніше при використанні інтегрального перетворення Лапласа з урахуванням початкового прогину ділянки газопроводу під дією її власної ваги. Отриманий розв’язок такої задачі є сумою подвійних інтегралів та декількох простих доданків. Шуканий розв’язок задачі вільних коливань надземної ділянки газопроводу подано як добуток двох функцій. Перша з них є функцією тільки координати газопроводу, а друга – функцією часу. Перша функція являє собою суму добутків невідомих коефіцієнтів, що знаходилися за відомими граничними умовами задачі, і функцій Крилова, в які входять корені характеристичного рівняння. Вона є власною функцією і характеризує собою форму вільних коливань ділянки газопроводу. Таких функцій існує безліч, оскільки є безліч коренів частотного рівняння. У другій функції при косинусах і синусах стоять невідомі коефіцієнти, що знаходяться за заданими початковими умовами задачі. Обчислення цих коефіцієнтів пов’язане із знаходженням інтегралів від добутку функцій початкових умов та власних функцій. Оскільки функції початкових умов задачі є складними і являють собою суму подвійних інтегралів та деяких простих функцій, то для полегшення обчислення вказаних коефіцієнтів використано інтерполяційні многочлени Лагранжа. На довжині ділянки газопроводу 100 м числові значення інтерполяційних многочленів співпадають з функціями початкових умов у 12 точках (враховуючи і крайні точки <br>0 і 100 м). </em></p> В. Я. Грудз, Т. Ф. Тутко, Т. Ю. Пиріг Авторське право (c) 2019 Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ http://nung.edu.ua http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/730 Mon, 30 Sep 2019 00:00:00 +0300 Перспективи використання методу механоактивації в технологічних процессах нафтогазового виробництва http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/721 <p><em>Все більш актуальною стає необхідність удосконалення технологічних процесів переробки паливно-сировинних ресурсів, пошуку нових технологій та залучення відходів нафтогазового виробництва як техногенних ресурсів. Проаналізовано основні напрямки використання ефектів механічної активації речовин в технологічних процесах нафтогазового виробництва. Надається коротка характеристика методу механоактивації. Показана перспективність використання методу механоактивації для вирішення проблеми утилізації відходів. Розглянуто можливості механічної активації речовини як ефективного напряму прискорення механохімічних процесів, що відбуваються у вуглеводнях внаслідок інтенсивних механічних навантажень. Узагальнено результати досліджень з впливу механоактивації на змін</em><em>у фізико-хімічних властивостей нафти, мазуту, кубового залишку та нафтошламу. Узагальнено результати використання механоактивації для приготування тампонажних сумішей на основі кварцового піску та кварцевмісних відходів. Лабораторні дослідження проводились на відцентрово-планетарному млині. Встановлено, що в умовах механоактивації вуглеводнів відбувається їх деструкція. Процес перетворення має ланцюговий характер. </em><em>&nbsp;Показано, що режими обробки, час та механічні навантаження впливають на процеси деструкції вугле</em><em>воднів, а її результати залежать від виду речовини. Доведено перспективність застосування методу механо</em><em>-активації для регулювання властивостей отриманого на основі нафтошламів мінерального порошку. Результати досліджень однозначно свідчать, що, регулюючи режими обробки вуглеводнів, можна отримати різні об’єми виходу легких фракцій. Показана можливість збільшення глибини переробки нафти, можливість отримання цементної суміші з додаванням до 30&nbsp;% механоактивованої кварцевмісної добавки без погіршення характеристик цементного каменю. Метод механоактивації є перспективним для утилізації відходів нафтогазового комплексу, які можна розглядати як техногенну сировину.</em></p> M. M. Орфанова Авторське право (c) 2019 Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ http://nung.edu.ua http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/721 Mon, 30 Sep 2019 00:00:00 +0300 Оцінка життєвого циклу як інструмент екоефективності нафтогазовидобувних об'єктів http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/722 <p><em>Пропонується використання методології оцінки життєвого циклу для дослідження об’єктів нафтогазовидобутку на прикладі нафтогазової свердловини з метою покращення показників еко-ефективності нафтогазової галузі. Особливостями</em><em> об’єкта дослідження є складність технологічних процесів і обладнання та</em><em> багатофакторність впливу на навколишнє природне середовище. Проаналізовано основні принципи методології оцінки життєвого циклу. Визначено межі досліджуваної системи, яка включає всі етапи життєвого циклу нафтогазової свердловини: підготовка майданчика, монтаж бурової установки, буріння свердловини, випробування, демонтаж бурової установки, монтаж експлуатаційного обладнання, освоєння свердловини, експлуатація, завершення експлуатації, виведення свердловини з експлуатації. Проведено інвентаризацію одиничних процесів продукційної системи, що дозволило виявити вхідні та вихідні елементарні потоки на кожному етапі.</em><em> Побудовано гістограми, за допомогою яких можна визначити потужність та різноманітність вхідних та вихідних потоків. Наведено орієнтовну тривалість кожного етапу, що дає змогу оцінити час впливу одиничних процесів та визначити потенційні ефекти для навколишнього природного середовища. Встановлено найбільш ресурсовитратні етапи, якими є: буріння свердловини, монтаж, демонтаж</em><em> бурової установки та виведення свердловини з експлуатації. За результатами аналітичних досліджень вихідних потоків встановлено етапи з найбільшою різноманітністю та потужністю потоків. Визначено потенційний ризик виникнення аварійних екологічно небезпечних ситуацій протягом життєвого циклу досліджуваного об’єкта. Одержані дані дозволяють спрямувати подальші наукові дослідження на процеси або/і обладнання, при яких відбувається інтенсивний рух потоків зі значними ефектами для довкілля, а також розробляти інноваційні технічні рішення і вдосконалювати технологічні процеси для зменшення шкідливого впливу на навколишнє природне середовище. Проведені дослідження визначають ряд переваг методології оцінки життєвого циклу для покращення показників еко-ефективності, до яких належать: системність вивчення впливів діяльності, багатофакторність аналізу, визначення потенціалу зменшення впливів та постійне вдосконалення протягом життєвого циклу.</em></p> Т. М. Яцишин Авторське право (c) 2019 Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ http://nung.edu.ua http://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/722 Mon, 30 Sep 2019 00:00:00 +0300