Ссылка для цитирования: Анализ применения технологии водогазового воздействия на пласты с наличием газовой шапки с целью увеличения нефтеотдачи и утилизации низконапорного попутного газа на примере месторождений Западной Сибири / П.В. Зятиков, Р.Ф. Мазитов, П.В. Волков, Н.П. Захарова // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 5. – С. 178-185. Актуальность исследования обусловлена тем, что в настоящее время на территории Западной Сибири находится большое количество залежей нефтяных оторочек, пластов с высоким газосодержанием или наличием газовой шапки. В них сосредоточена огромная доля запасов. Разработка таких залежей простыми методами (например, жесткий водонапорный режим) затруднительна, так как на них наблюдается резкое снижение пластового давления и невозможность его восстановления данными механизмами. Необходимо рассматривать альтернативные способы воздействия для вовлечения в разработку трудноизвлекаемых запасов углеводородов. В статье рассмотрено совместное применение водогазового воздействия с утилизацией попутного нефтяного газа. Методика обусловлена тем, что в первую очередь разработан механизм компримирования газа и смешивания с жидкостью для поддержания пластового давления. Совместная методика водогазового воздействия позволит эффективно воздействовать на залежи с высоким содержанием газа, а также позволит исключить необходимость утилизации попутного нефтяного газа вследствие ведения технологических процессов. Цель: исследовать и предложить метод применения водогазового воздействия с утилизацией попутного нефтяного газа для участков с высоким темпом падения пластового давления. Объект: залежи с высоким содержанием растворенного и свободного газа, находящиеся в разработке. Методы: теоретические методы для обоснования способа повышения давления газа и способности его смешивания с жидкостью для поддержания пластового давления, аналитические и расчетные методы. Результаты. Была получена методика компримирования и смешивания попутного нефтяного газа, рассмотрена методика применения водогазового воздействия при помощи программного обеспечения, и доказана эффективность метода.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью уменьшения количества гидратов газа в потоке смеси или их полного разрушения. Газовые гидраты являются крайне негативным фактором газовой промышленности, они усложняют все стадии подготовки, транспортировки и переработки сырья. Гидраты аккумулируются на стенках сосудов при определенных термобарических условиях, также их скопление наблюдается в полостях арматуры, что может привести к их преждевременному износу или повышению гидравлического сопротивления потока флюида, а следовательно, повышению энергических затрат. Существующие методы борьбы с гидратообразованием очень опасны (применение метанола для разрушения гидратов), очень затратны (применение ингибиторов гидратообразования) или энергозатратны и малоэффективны (прогрев трубопровода специализированным кабелем). Также отложения гидратов могут негативно сказываться на приборах учета и замера. Цель: экспериментальное исследование процесса удаления из потока газа льда и его разрушения на специализированной установке. Объект: автономная модульная установка для борьбы с гидратообазованием. Методы: теоретические методы для обоснования закономерности течения процессов тепломассообмена, расчетно-аналитический метод для определения количества энергии, практические методы по проведению экспериментов. Результаты. Построен лабораторный стенд на базе Национального исследовательского Томского политехнического университета, проведены эксперименты для различных потоков газа с разными термобарическими условиями, проанализированы основные зависимости качества отделения льда из смеси, доказана практическая значимость разработки и даны рекомендации для создания опытного образца. Рассмотрена модель расчета основных конструктивных параметров циклона, рабочей полости. Представлена методика проведения экспериментов и техники подбора оптимальных термобарических параметров.

Актуальность исследования обусловлена тем, что в настоящее время в мировой нефтегазовой промышленности проблема образования гидратов стоит достаточно остро. Аккумулирование гидратов на участке трубопровода или в определенных узлах установок подготовки углеводородов может привести к срыву технологического процесса, выходу из строя оборудования, снижению качества готовой продукции для потребителя. Главная задача состоит в том, чтобы своевременно определять наличие гидратов в полости трубопровода или правильно прогнозировать процесс его формирования и аккумулирования. Существует множество методов борьбы с гидратообразованием, но они могут быть высокозатратны, малоэффективны или иметь высокий класс опасности. В статье рассмотрен новый способ борьбы с гидратообразованием и предложена методика по автоматизации процесса. Аппаратная часть рассматривается как имитационный экспериментальный стенд для проведения экспериментов, проверки аналитических расчетов и автоматизации. Программная часть представляет методику автоматизации определения зон возможного гидратообразования, что позволяет проводить более качественную оценку, и программу для автоматизированной работы опытно-промышленного образца в реальных условиях. Описаны алгоритмы работы, алгоритмы аварийной и нормальной остановки. Для более точного и быстрого анализа проблемных зон гидратообразования, а также безаварийной работы установки разработан строгий алгоритм. В систему команд алгоритма заложены все аварийные ситуации, возможные ошибки, предельные режимы работы. Работа всех алгоритмов была проверена практическим путем посредством имитации процесса реальной работы системы и подачи условных сигналов на вход в программный модуль установки. Цель: применение и анализ работы алгоритмического обеспечения для работы экспериментальной установки по удалению гидратов из потока газоконденсатной смеси. Объект: автономная модульная установка для борьбы с гидратообазованием. Методы: теоретические методы для обоснования закономерности течения процессов тепломассообмена, расчетно-аналитический метод для определения качества работы разработанного программного обеспечения, практические методы по проведению экспериментов. Результаты. Построен лабораторный стенд на базе Национального исследовательского Томского политехнического университета, проведены эксперименты для различных потоков газа с разными термобарическими условиями, разработано математическое и алгоритмическое обеспечение для автоматизации процесса работы установки, проведена проверка работы системы.