Статья: АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ ПЛАСТА В УСЛОВИЯХ МОДЕЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИИ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ (2025)

В работе изложен опыт применения современного отечественного программного обеспечения, предоставленного ООО «РН-БашНИПИнефть» в рамках договора о предоставлении академических лицензий на использование программ для ЭВМ и базы данных.

Исследование направлено на решение проблем разработки карбонатных коллекторов с аномально высокой вязкостью нефти (до 1586 сП) в зоне водонефтяного контакта (ВНК) на примере осинского горизонта Среднеботуобинского месторождения. На основе анализа вертикальной неоднородности физико-химических свойств нефти и данных гидродинамических исследований предложена методика моделирования слоя высоковязкой нефти (ВВН) в пласте. Разработаны рекомендации по корректировке стратегии проводки горизонтальных стволов с учётом положения и свойств ВВН, что позволяет минимизировать риски незапуска скважин и повысить экономическую эффективность разработки. Результаты работы имеют практическое значение для проектирования месторождений с аналогичными геологическими условиями.

В мире постоянно возрастает объём разведочного и промышленного бурения скважин различного назначения. Проблемами механического бурения являются низкие скорости проходки скважин, низкая надёжность и срок службы рабочих инструментов (буровых наконечников), особенно при бурении крепких и очень крепких горных пород. Особой проблемой является проходка скважин большого диаметра (более 300 мм). Традиционные способы бурения практически исчерпали возможности существенного увеличения производительности (скорости) бурения. Поэтому происходит поиск принципиально новых способов бурения. Одним из таких принципиально новых методов является электроимпульсный способ бурения скважин, который основан на разрушении горных пород при их электрическом импульсном пробое. Таким образом, выбор данной темы обусловлен актуальностью проблемы, перспективностью технологии электроимпульсного бурения и необходимостью разработки рекомендаций для подбора генератора импульсов напряжения (ГИН). Основная цель работы - исследование и подборе ГИН для строительства скважин в сложных горно-геологических условиях Камчатского края. Основная задача заключается в произведении расчётных обоснований, анализе характеристик оборудования и формировании методики подбора генератора, обеспечивающего высокую эффективность разрушения пород при минимальных энергозатратах. Проведенные расчеты позволили определить ключевые параметры генератора импульсного напряжения (ГИН), обеспечивающего эффективное бурение в сложных горно-геологических условиях Камчатского края. Установлено, что для разрушения крепких пород при бурении скважин диаметром свыше 300 мм требуется генератор с выходной энергией импульса 764-1709 Дж, мощностью 2,5-5,1 кВт и напряжением до 402 кВ с учетом потерь в кабеле.

Статья посвящена результатам бурения многозабойных скважин на Ковыктинском газоконденсатном месторождении, где данная технология применяется как наиболее перспективный способ заканчивания скважин в условиях повышенного риска водопроявления. Парфеновский горизонт, являющийся коллектором данного месторождения, отличается низкой проницаемостью и высокой степенью расчлененности. Согласно проектному документу, разработка месторождения осуществляется путем бурения скважин с горизонтальным стволом и последующим проведением гидроразрыва пласта. В зонах смешанного насыщения при гидроразрыве существует вероятность преждевременного обводнения скважин, что может негативно сказаться на эксплуатационных характеристиках. Предложенная альтернативная конструкция скважины подтвердила свою продуктивность в зонах с низкой проницаемостью смешанного насыщения без риска водопроявления. В работе были использованы материалы промысловых газогидродинамических изысканий, проведенных на стационарных режимах фильтрации, а также их интерпретационные результаты. Для анализа добычи по различным вариантам была использована геолого-гидродинамическая модель Ковыктинского газоконденсатного месторождения.

Башкирский пласт Гремихинского месторождения представлен залежью с карбонатными, кавернозно-трещиноватыми высокорасчлененными коллекторами. Эти породы имеют высокую степень расчленения и являются коллекторами. Разработка этого пласта с использованием традиционных методов и закачки воды не даёт ожидаемых результатов. Происходит быстрое обводнение добывающих скважин как закачиваемой, так и пластовой водой. Пласт находится на третьей стадии разработки и характеризуется высокой степенью обводнённости, которая в среднем составляет 94%. Динамика добычи жидкости соответствует динамике закачки, что может указывать на языковой характер вытеснения, прорывы закачиваемой воды к добывающим скважинам, а также на формирование большого количества промытых зон в процессе разработки пласта. В таких условиях часто требуется комплексное воздействие на призабойную зону пласта, поскольку необходимо задействовать низкопроницаемые участки. Обычные кислотные обработки могут ухудшить ситуацию с прорывом воды и потерей нефти, поскольку башкирский ярус карбонатных коллекторов отличается повышенной неоднородностью фильтрационно-емкостных свойств. Для таких геологических условий требуется обработка, которая обеспечит равномерное воздействие на призабойную зону пласта, включая как проницаемые, так и низкопроницаемые пропластки.

Статья посвящена исследованию возможностей освоения верейского участка Лудошурского нефтяного месторождения в Удмуртии. Этот участок отличается значительным уровнем обводненности и невысоким уровнем выработки запасов, что делает актуальным проведение геолого-технических мероприятий (ГТМ) для максимального и экономичного извлечения оставшейся нефти. Чтобы сформировать обоснованные предложения по совершенствованию процесса разработки, была проведена детальная оценка изменений пластового давления на основе гидродинамических моделей, изучена карта остаточных запасов нефти и определены участки с наименее выработанными запасами. В качестве оптимального подхода предлагается первый вариант разработки, включающий бурение боковых наклонно-направленных скважин, обеспечивающих наиболее выгодное извлечение запасов. Расчетный показатель коэффициента извлечения нефти (КИН) достигнет значения 0,13, общий объем добытой нефти ожидается на уровне 237,6 тысяч тонн.

Сульфатвосстанавливающие бактерии (СВБ) представляют серьезную проблему для систем поддержания пластового давления (ППД), вызывая коррозию оборудования, образование сероводорода, заражение пласта и, как следствие, снижение эффективности эксплуатации. Особую опасность представляет их способность формировать биопленки, устойчивые к традиционным методам защиты. В статье рассматривается перспективный метод борьбы с СВБ с использованием ультрафиолетового (УФ) излучения. УФ-обработка является экологически безопасным и экономически выгодным решением, позволяющим эффективно подавлять активность бактерий без применения химических реагентов. Особое внимание уделено принципам работы УФ-установок, их интеграции в существующие системы и преимуществам перед традиционными методами обеззараживания на примере одного из месторождений Поволжья. Метод демонстрирует высокий потенциал для повышения надежности и долговечности оборудования в нефтегазовой отрасли.

Для многих месторождений Урало-Поволжья, нефтеносность которых приурочена к терригенным отложениям визейского яруса нижнего карбона, характерна проблема опережения обводнения продукции добывающих скважин над выработкой извлекаемых запасов нефти, что объясняется послойной и зональной неоднородностью коллекторов, а также высокой вязкостью нефти. Часто сформированная система поддержания пластового давления не обеспечивает удовлетворительное энергетическое состояние объектов с высоковязкой нефтью по причине циркуляции закачиваемой воды по «промытым» зонам пластов. Вовлечение ранее недренируемых участков возможно достичь за счет усиления градиентов давления на фронте вытеснения нефти водой и изменения направления фильтрационных потоков путем создания очагов заводнения. В результате увеличивается охват пласта воздействием, и, соответственно, конечный коэффициент нефтеизвлечения, сокращается проектный срок разработки.

Проблема утилизации нефтешламов является одной из самых актуальных для предприятий нефтяной отрасли. Значительная теплотворная способность этих нефтесодержащих отходов делает простым и экономически выгодным способом их утилизации использование нефтешламов в качестве брикетированного котельного топлива. В этой связи представляет интерес изучение теплоемкости нефтешламов и ее зависимости от температуры. В работе представлены результаты экспериментального исследования удельной теплоемкости образцов нефтешламов, отобранных с нефтяных месторождений Удмуртии. Для исследований использовался дифференциальный сканирующий калориметр DSC 204 НР. Выявлено, что зависимость удельной теплоемкости нефтешламов от температуры носит нелинейный характер, что связано с фазовыми переходами и обусловлено компонентным составом этих нефтесодержащих отходов. Отмеченное должно учитываться при анализе тепловых свойств нефтешламов, влияющих на их теплотворную способность.

Специалистами ЗАО «Ижевский нефтяной научный центр» были проведены работы по определению осложняющих факторов объекта трубопроводной системы. Выполнены лабораторные исследования по изучаемой проблеме (замер вязкости перекачиваемой среды в лабораторных условиях) и полевые - (замер вязкости перекачиваемой среды в полевых условиях, осмотр внутренней поверхности трубопровода, проведение промывки, замер температуры перекачиваемой жидкости, мониторинг работы трубопровода без деэмульгатора). Данные работы сопровождались гидравлическими расчётами. Осложнённый фонд трубопроводов ПАО «Удмуртнефть» им. В. И. Кудинова в 29 % случаев имеет одновременное влияние факторов АСПО и ВНЭ. Согласно статистическому анализу трубопроводный парк Шарканского нефтяного месторождения в наибольшей степени осложнён АСПО (30 %) и ВНЭ (35 %) по сравнению с другими месторождениями ПАО «Удмуртнефть» им. В. И. Кудинова. Для условий ПАО «Удмуртнефть» им. В. И. Кудинова и Обществ со схожими условиями транспортировки нефтесодержащих жидкостей при выборе подходящей эффективной технологии защиты от АСПО и ВНЭ требуется более совершенный подход по отнесению объектов к осложнённому фонду по причине АСПО/ВНЭ. В результате выполненного комплекса мероприятий подтвердилась проблема в части верной идентификации осложняющих факторов. Более совершенный подход по определению осложняющих факторов промысловых трубопроводов позволил выявить несоответствие ранее определённых осложняющих факторов по принятому в ПАО «Удмуртнефть» им. В. И. Кудинова подходу.

В Удмуртии большинство нефтяных месторождений вступили в позднюю стадию разработки. С истощением наиболее продуктивных залежей все больше внимания уделяется запасам, приуроченным к неоднородным карбонатным коллекторам, структура порового пространства которых осложнена неоднородностью фильтрационно-емкостных свойств. Распространенной проблемой разработки таких объектов является опережающее обводнение добывающих скважин и неравномерное извлечение запасов по разрезу. При высокой обводненности добывающих скважин эффективность большинства геолого-технических мероприятий, включая кислотные обработки, значительно снижается. Наиболее перспективным направлением является применение самоотклоняющихся кислотных составов, которые позволяют равномерно вовлечь всю продуктивную зону нефтяного пласта в процесс обработки, снижая кольматацию призабойной зоны и обеспечивая интенсификацию добычи нефти.

В статье рассмотрена одна из важнейших проблем - обеспечение безотказной работы промыслового оборудования. Данная проблема приобретает особую значимость ввиду увеличения числа отказов скважин из-за негативного влияния коррозионной агрессивности, связанной с наличием сероводорода, углекислого газа и сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ). Особое внимание уделяется биологической коррозии, вызванной использованием пресной воды в системах поддержания пластового давления. Основным методом борьбы с СВБ является обработка бактерицидами, однако данный подход недостаточно эффективен из-за необходимости применения высоких дозировок и превышения допустимых уровней содержания СВБ в добываемой продукции. В качестве нового подхода в борьбе с сероводородной коррозией, вызываемой сульфатвосстанавливающими бактериями, предлагается использовать тепловые обработки и специализированные нагревательные устройства, включая индукционные скважинные нагреватели. Стоит отметить, что на текущий момент в Российской Федерации отсутствует опыт применения тепловых методов против борьбы с биокоррозией нефтепромыслового оборудования. Рассматривается использование индукционного скважинного нагревателя «ТермИТ-3», технические характеристики которого позволяют эффективно нагревать добываемую продукцию до температуры, при которой прекращается жизнедеятельность СВБ, что способствует снижению негативного влияния биокоррозии на оборудование. Дополнительный эффект от применения тепловых методов и, в частности, от индукционного нагревателя заключается в снижении негативного влияния других осложняющих факторов, влияющих на добычу нефти, таких как асфальтосмолопарафиновые отложения, образование высоковязких нефтяных эмульсий и высокая вязкость нефти.

В статье приводится описание и анализ пяти методов переработки и обезвреживания ТКО, а также оценка их экономической эффективности. Четыре метода основаны на автоматической сортировке с выделением вторичных материальных ресурсов и их последующем использовании, в сочетании с прессованием остатков в брикеты с последующим захоронением на полигоне, получением продуктов переработки: технического грунта, гранулированного RDF топлива, сжиганием остатков в трубчатой печи. В пятом варианте рассматривается сжигание отходов на колосниковой решетке с размещением золы и шлака на полигоне. Оценка экономической эффективности проводится на основе показателей рентабельности чистого дисконтированного дохода, индекса доходности и окупаемости.

Национальный проект «Экология», который был принят Правительством Российской Федерации в мае 2018 года, преобразован в национальный проект «Экологическое благополучие», позволяющий учесть как положительные достижения в области построения в России системы управления обращением с отходами, так и недоработки, которые до настоящего времени не привели к существенным улучшениям в сокращении объёмов, образующихся ежегодно, и накопленных за предыдущие периоды отходов производства и потребления. Вместе с тем международный и российский опыт указывают на то, что только гибкое сочетание государственного стратегического планирования и рыночных механизмов позволят достичь баланса в системе потоков отходов и продукции и услуг с использованием вторичных ресурсов и вторичного сырья. При этом должны учитываться симбиотические цепочки, межрегиональное и межотраслевое сотрудничество в сфере управления обращением с отходами. В статье рассмотрен методический подход к формированию региональных программ по обращению с отходами на принципах экономики замкнутого цикла и представлены предложения по организации экотехнопарков в форме коммунально-промышленного симбиоза, что может стать решением задачи по максимальному вовлечению отходов в экономический оборот.

Признанием качественного скачка в развитии техники явилось формирование в ХХ веке понятия «техносфера». В настоящее время техносфера превратилась в глобальную суперсистему, которая по своей сути является антагонистичной самоуправляемой и самодостаточной в планетарной системе живой природы - биосфере. Масштабные экологические последствия воздействия техники на биосферу требуют особого внимания и комплексного изучения техносферы. В этой связи возникает настоятельная необходимость создания новой науки - «техносферологии», которая бы изучала в обобщенном виде область технической деятельности человека, закономерности эволюции техносферы и ее взаимодействия с окружающей средой, влияние на человеческое общество и перспективы развития последнего. Рассмотрены задачи формирования теоретических основ новой науки и ее прикладных приложений, включая аспекты экологизации техники и создания национальных проектов и т. д.