Спецвыпуск 2.2023

Научная статья

УДК 622.324.5
(UDK 622.324.5)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь

ДОБЫЧА ГАЗА И ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА (GAS AND GAS CONDENSATE EXTRACTION)

НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ДОБЫЧИ ГАЗА НА ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

(AREAS OF IMPROVEMENT FOR GAS PRODUCTION TECHNOLOGIES AT GAS AND GAS-CONDENSATE FIELDS)

Проанализированы направления текущих научных исследований, проводимых в ПАО «Газпром» с целью оптимизации технологий добычи газа и газового конденсата на действующих объектах и в новых регионах газодобычи. Основное внимание уделено достижениям специалистов ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в области повышения эффективности работы скважин с использованием оптоволоконных технологий; научно-технологического сопровождения проектирования и эксплуатации внутрипромысловых газосборных сетей; методов борьбы с накоплением жидкости в промысловых трубопроводах и оптимизации их работы; научного сопровождения эксплуатации действующих установок комплексной подготовки газа; разработки новых решений для углубленного извлечения конденсата на пониженном температурном уровне сепарации; создания нового технологического оборудования, включая компрессорные и турбохолодильные системы; совершенствования промысловых процессов, в том числе для предупреждения различных технологических осложнений (гидратообразование, солеотложения, льдообразование и др.). Сделан вывод о возрастании наукоемкости проводимых исследований в газовой отрасли России и о повышении требований к технологической проработке научно-технических решений в условиях усложнения геологического строения и состава флюидов на новых месторождениях.

The paper analyzes the current lines of research in PJSC Gazprom aimed at optimizing gas and gas condensate production technologies in old and new gas production areas. The focus is primarily made on the achievements of Gazprom VNIIGAZ LLC employees in improving the efficiency of well operation using fiber-optic technologies; scientific and technological support of designing and operating in-field gas gathering systems; methods for fluid accumulation control in field pipelines and optimizing their operation; scientific support of operating comprehensive gas treatment units; development of new solutions for deep condensate extraction in separation at reduced temperatures; new process equipment development, including compressor and turbo-refrigerating systems; field process improvement, including prevention of operating problems (hydrate and ice formation, salt deposition, and more). The article concludes that research intensity in the Russian gas industry and the requirements for the work study for scientific and technological solutions rise with the increasing complexity of geology and fluid composition at new fields.

ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ГАЗА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОСЛОЖНЕНИЕ, КОНДЕНСАТ, СКВАЖИНА, ГАЗОСБОРНАЯ СЕТЬ, НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СЕПАРАЦИЯ ГАЗА, КОМПРЕССОРНОЕ И ТУРБОХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ГИДРАТООБРАЗОВАНИЕ, ЛЬДООБРАЗОВАНИЕ

GAS PRODUCTION TECHNOLOGY, OPERATING PROBLEM, CONDENSATE, WELL, GAS GATHERING SYSTEM, LOW-TEMPERATURE GAS SEPARATION, COMPRESSOR AND TURBO-REFRIGERATING EQUIPMENT, HYDRATE FORMATION, ICE FORMATION

В.А. Истомин, д.х.н., профессор, ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (Санкт-Петербург, Россия), V_Istomin@vniigaz.gazprom.ru

Д.В. Изюмченко, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ», D_Izyumchenko@vniigaz.gazprom.ru

Б.А. Григорьев, д.т.н., чл.-корр. РАН, ООО «Газпром ВНИИГАЗ», B_Grigoriev@vniigaz.gazprom.ru

А.Н. Кубанов, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ», A_Kubanov@vniigaz.gazprom.ru

В.Г. Квон, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ», V_Kwon@vniigaz.gazprom.ru

Д.М. Федулов, к.х.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ», D_Fedulov@vniigaz.gazprom.ru

М.А. Воронцов, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ», M_Vorontsov@vniigaz.gazprom.ru

А.А. Ротов, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ», A_Rotov@vniigaz.gazprom.ru

Н.А. Бузников, д.ф.-м.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ», N_Buznikov@vniigaz.gazprom.ru

А.В. Прокопов, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ», A_Prokopov@vniigaz.gazprom.ru

V.A. Istomin, DSc in Chemistry, Professor, Gazprom VNIIGAZ LLC (Saint Petersburg, Russia), V_Istomin@vniigaz.gazprom.ru

D.V. Izyumchenko, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC, D_Izyumchenko@vniigaz.gazprom.ru

B.A. Grigoriev, DSc in Engineering, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Gazprom VNIIGAZ LLC, B_Grigoriev@vniigaz.gazprom.ru

A.N. Kubanov, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC, A_Kubanov@vniigaz.gazprom.ru

V.G. Kvon, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC, V_Kwon@vniigaz.gazprom.ru

D.M. Fedulov, PhD in Chemistry, Gazprom VNIIGAZ LLC, D_Fedulov@vniigaz.gazprom.ru

M.A. Vorontsov, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC, M_Vorontsov@vniigaz.gazprom.ru

A.A. Rotov, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC, A_Rotov@vniigaz.gazprom.ru

N.A. Buznikov, DSc in Physics and Mathematics, Gazprom VNIIGAZ LLC, N_Buznikov@vniigaz.gazprom.ru

A.V. Prokopov, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC, A_Prokopov@vniigaz.gazprom.ru

Скоробогатов В.А. Распространение, генезис, ресурсы и перспективы освоения «надсеноманского» газа Надым-Пур-Тазовского региона Западной Сибири // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2018. № 3 (35). С. 132–143.

Черепанов В.В., Пятницкий Ю.И., Хабибуллин Д.Я. и др. Разработка технологии освоения нетрадиционных коллекторов надсеноманских отложений на этапе геологоразведочных работ с целью вовлечения ресурсной базы газовых месторождений ОАО «Газпром» в Ямало-Ненецком автономном округе // Георесурсы. 2014. № 4 (59). С. 59–64.

Дмитрук В.В., Воробьев В.В., Миронов Е.П. и др. Обзор технологических решений по разработке низкопроницаемых газовых залежей туронского яруса // Газовая промышленность. 2017. № 2 (748), С. 56–63.

Ахмедсафин С.К. Исследование и разработка методов и технологий разработки сенон-туронских газовых залежей Севера Западной Сибири: дисс. ... канд. техн. наук. Тюмень: ТюмГНГУ, 2013. 173 с.

Ротов А.А., Истомин В.А., Чельцова Т.В. Температурные режимы промысловых газосборных сетей на поздних стадиях разработки газовых месторождений // Газовая промышленность. 2022. № 2 (828). С. 34–39.

Патент № 2761000 Российская Федерация, МПК E21B 43/00 (2006.01), E21B 37/06 (2006.01). Способ предупреждения льдообразования в газосборном трубопроводе: № 2020132559 заявл. 02.10.2020: опубл. 02.12.2021 / Ротов А.А., Истомин В.А., Бузников Н.А. и др. // Google Patents. URL: https://patents.google.com/patent/RU2761000C9/ru?oq=2761000 (дата обращения: 15.05.2023).

Хетагуров В.А., Слугин П.П., Воронцов М.А. и др. Опыт и перспективы применения турбодетандерных агрегатов на промысловых технологических объектах газовой промышленности России // Газовая промышленность. 2018. № 11 (777). С. 74–83.

Кубанов А.Н., Атаманов Г.Б., Федулов Д.М. Применение холодильных установок на УКПГ месторождений Крайнего Севера // Наука и техника в газовой промышленности. 2021. № 3 (87). С. 80–88.

Ahnert F., Chepurnov A., Driever H., et al. Application of low-temperature separation technology for the field processing of Achimov gas: Challenges and opportunities // SPE 2018: сб. трудов Российской нефтегаз. техн. конф. T. 1. / Общество Инженеров Нефтегазовой Промышленности (SPE). Red Hook, NY: Curran Associates, 2019. С. 263–274. DOI: 10.2118/191537-18RPTC-MS.

Прокопов А.В., Кубанов А.Н., Истомин В.А. и др. Специфика промысловой подготовки газов ачимовских залежей // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2018. № 1 (33). С. 226–234.

Воронцов М.А., Ротов А.А., Марущенко И.В. и др. Перспективы применения распределенного компримирования в промысловых системах добычи газа // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2014. № 4 (20). С. 164–173.

Патент № 2788803 Российская Федерация, МПК F17D 1/065 (2006.01). Способ повышения эффективности добычи газа и установка для его осуществления: № 2021136412 заявл. 09.12.2021: опубл. 24.01.2023 / Воронцов М.А., Грачев А.С., Козлов А.В. и др. // Google Patents. URL: https://patents.google.com/patent/RU2788803C1/ru?oq=2788803 (дата обращения: 25.05.2023).

Истомин В.А., Моисейкин П.А., Абрашов В.Н. и др. Гидратообразование в призабойной зоне пласта при освоении туронских залежей Западной Сибири // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2013. № 5 (16). С. 99–104.

Истомин В.А., Федулов Д.М. Термодинамика призабойной зоны пласта с учетом минерализации остаточной воды в коллекторе и возможности гидратообразования // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2013. № 4 (15). С. 6–14.

Сергеева Д.В., Крапивин В.Б., Истомин В.А. и др. Моноэтиленгликоль как ингибитор газовых гидратов: термодинамический анализ // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2021. № 2 (47). С. 155–163.

Патент № 2767520 Российская Федерация, МПК C07C 29/76 (2006.01), C07C 31/20 (2006.01), B01D 53/96 (2006.01). Способ регенерации водного раствора этиленгликоля и очистки его от солей: № 2020135136 заявл. 26.10.2020: опубл. 17.03.2022 / Изюмченко Д.В., Истомин В.А., Федулов Д.М. и др. // Google Patents. URL: https://patents.google.com/patent/RU2767520C1/ru?oq=2767520 (дата обращения: 15.05.2023).

Истомин В.А., Квон В.Г., Тройникова А.А. и др. Особенности предупреждения льдо- и гидратообразования в системах сбора газа на поздней стадии эксплуатации сеноманских залежей месторождений Западной Сибири // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2016. № 2. С. 25–30.

Салихов Р.М., Чертовских Е.О., Гильмутдинов Б.Р. и др. Повышение эффективности мероприятий по предупреждению гидратообразования на Ярактинском нефтегазоконденсатном месторождении // Нефтяное хозяйство. 2020. № 9. С. 50–54.

Патент № 2695209 Российская Федерация, МПК B01D 53/96 (2006.01). Установка регенерации водного раствора метанола: № 2019100274 заявл. 11.01.2019: опубл. 22.07.2019 / Федулов Д.М., Истомин В.А., Снежко Д.Н. и др. // Google Patents. URL: https://patents.google.com/patent/RU2695209C1/ru?oq=2695209 (дата обращения: 15.05.2023).

Патент № 2695211 Российская Федерация, МПК B01D 53/96 (2006.01). Способ регенерации водного раствора метанола: № 2019100271 заявл. 11.01.2019: опубл. 22.07.2019 / Федулов Д.М., Истомин В.А., Снежко Д.Н. и др. // Google Patents. URL: https://patents.google.com/patent/RU2695211C1/ru?oq=2695211 (дата обращения: 15.05.2023).

Булейко В.М., Вовчук Г.А., Григорьев Б.А. и др. Фазовое поведение углеводородных систем в водонасыщенном песчаном коллекторе при условиях гидратообразования // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2014. № 4 (20). С. 156–163.

Булейко В.М., Вовчук Г.А., Григорьев Е.Б. и др. Исследование влияния капиллярных эффектов на фазовое поведение и процессы гидратообразования жидкого и газообразного пропана в водонасыщенном песчаном коллекторе // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2014. № 2 (18). 73–82.

Булейко В.М., Григорьев Б.А., Истомин В.А. Калориметрическое исследование образования и разложения гидратов изобутана и смесей изобутана и нормального бутана // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2016. № 4 (28). С. 108–116.

Булейко В.М., Григорьев Б.А., Истомин В.А. и др. Определение гидратного числа и плотности гидрата пропана методом прецизионной адиабатической калориметрии // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2015. № 4 (24). С. 93–98.

Semenov A.P. Stoporev A.S., Mendgaziev R.I., et al. Synergistic effect of salts and methanol in thermodynamic inhibition of sII gas hydrates // J. Chem. Thermodyn. 2019. Vol. 137. P. 119–130. DOI: 10.1016/j.jct.2019.05.013.

Stoporev A.S., Semenov A.P., Medvedev V.I., et al. Formation and agglomeration of gas hydrates in gas–organic liquid–water systems in a stirred reactor: Role of resins/asphaltenes/surfactants // J. Pet. Sci. Eng. 2019. Vol. 176. P. 952–961. DOI: 10.1016/j.petrol.2019.02.002.

Semenov A.P., Mendgaziev R.I., Stoporev A.S., et al. The pursuit of a more powerful thermodynamic hydrate inhibitor than methanol. Dimethyl sulfoxide as a case study // Chem. Eng. J. (Amsterdam, Neth.). 2021. Vol. 423. Article ID 130227. DOI: 10.1016/j.cej.2021.130227.

Истомин В.А., Федулов Д.М., Сергеева Д.В. и др. Гидратообразование при добыче газа на Чаяндинском НГКМ. Часть 1. Призабойная зона пласта // Газовая промышленность. 2022. № 2 (828). C. 46–54.

Истомин В.А., Крапивин В.Б., Тройникова А.А. и др. Гидратообразование при добыче газа на Чаяндинском НГКМ. Часть 2. Газоконденсатные скважины // Газовая промышленность. 2022. № 3 (830). C. 42–48.

Истомин В.А., Изюмченко Д.В., Сергеева Д.В. и др. Анализ термобарических режимов работы эксплуатационных скважин Чаяндинского НГКМ // Наука и техника в газовой промышленности. 2022. № 2 (90). С.39–48.

Истомин В.А., Изюмченко Д.В., Крапивин В.Б. и др. Особенности применения метанола для предупреждения гидратообразования в скважинах Чаяндинского НГКМ // Нефтегазохимия. 2022. № 1–2. С. 60–67.

Skorobogatov VA. Expansion, genesis, resources and prospects for development of “over-Cenomanian” gas in Nadym-Pur-Taz region of Western Siberia. News of Gas Science [Vesti gazovoy nauki]. 2018; 35(3): 132–143. (In Russian)

Cherepanov VV, Pyatnitskiy YuI, Khabibullin DYa, Sitdikov NR, Varyagov SA, Nersesov SV, et al. Development of above-Cenomanian unconventional reservoirs during exploration stage. Involvement of resource base of Gazprom gas fields in Yamal-Nenets Autonomous District. Georesources [Georesursy]. 2014; 59(4): 59–64. (In Russian)

Dmitruk VV, Vorobjev VV, Mironov EP, Gorlach AYu, Sharafutdinov RF, Tyurin VP, et al. Review of process solutions on the development of Turonian low-permeability gas deposits. Gas Industry [Gazovaya promyshlennost’]. 2017; 2(748): 56–63. (In Russian)

Akhmedsafin SK. Research and development of techniques and technologies for the development of Senonian-Turonian gas pools of the North of West Siberia. PhD thesis. Tyumen State Oil and Gas University [Tyumenskij gosudarstvennyj neftegazovyj universitet]; 2013. (In Russian)

Rotov AA, Istomin VA, Cheltsova TV. Temperature regimes of field gas gathering networks at the later stage of gas field development. Gas Industry. 2022; 828(2): 34–39. (In Russian)

Rotov AA, Istomin VA, Buznikov NA, Mitnitskij RA. Method for preventing ice formation in a gas collecting pipeline. RU2761000 (Patent) 2020.

Khetagurov VA, Slugin PP, Vorontsov MA, Kubanov AN. Experience and prospects of application of turbo-expanders at the gas-field technological objects of gas industry in Russia. Gas Industry. 2018; 777(11): 74–83. (In Russian)

Kubanov AN, Atamanov GB, Fedulov DM. Using refrigerating plants in comprehensive gas treatment units of the Far-Northern fields. Science and Technology in the Gas Industry [Nauka i tekhnika v gazovoj promyshlennosti]. 2021; 87(3): 80–88. (In Russian)

Ahnert F, Chepurnov A, Driever H, Fritz M, Kubanov A, Istomin V, et al. Application of low-temperature separation technology for the field processing of Achimov gas: Challenges and opportunities. In: SPE Russian Petroleum Technology Conference, 15–17 October 2018, Moscow, Russia. Vol. 1. Red Hook, NY: Curran Associates; 2019. p.263–274. https://doi.org/10.2118/191537-18RPTC-MS.

Prokopov AV, Kubanov AN, Istomin VA, Snezhko DN, Chepurnov AN, Akopyan AK. Specific character of field treatment in respect to gases from Achim deposits. News of Gas Science. 2018; 33(1): 226–234. (In Russian)

Vorontsov MA, Rotov AA, Maruschenko IV, Laptev EM. Prospects of use of distributed compression in field gas production systems. News of Gas Science. 2014; 20(4): 164–173. (In Russian)

Vorontsov MA, Grachev AS, Kozlov AV, Prokopov AV, Rotov AA, Ahnert F, et al. Method for increasing the efficiency of gas production and an installation for its implementation. RU2788803 (Patent) 2021.

Istomin VA, Moiseykin PA, Abrashov VN, Fedulov DM, Chernykh VV, Medvedev GG, et al. Hydrate formation in a bottomhole formation zone at development of Turonian deposits of Western Siberia. News of Gas Science. 2013; 16(5): 99–104. (In Russian)

Istomin VA, Fedulov VM. Near wellbore formation thermodynamics at residual water salinity in the reservoir and the possibility of hydrate formation. News of Gas Science. 2013; 15(4): 6–14. (In Russian)

Sergeyeva DV, Krapivin VB, Istomin VA, Dolgayev SI, Prokopov AV, Kvon VG, et al. Monoethylene glycol as gas hydrate inhibitor: Thermodynamic analysis. News of Gas Science. 2021; 47(2): 155–163. (In Russian)

Izyumchenko DV, Istomin VA, Fedulov DM, Snezhko DN, Kvon VG, Kubanov AN, et al. Method for regenerating aqueous solution of ethylene glycol and purifying thereof from salts. RU2767520 (Patent) 2022.

Istomin VA, Kvon VG, Troynikova AA, Nefedov PA. Some features of ice and gas hydrates prevention in gas-gathering systems at the development latest stage of Cenomanian fields in Western Siberia. Transport and Storage of Oil Products and Hydrocarbons [Transport i hranenie nefteproduktov i uglevodorodnogo syr’ya]. 2016; (2): 25–30. (In Russian)

Salikhov RM, Chertovskih EO, Gilmutdinov BR, Lebedeva IP, Shabanov AS, Istomin VA, et al. Improving the efficiency of measures to prevent hydrate formation at the Yaraktinskoye oil-gas-condensate field. Oil Industry [Neftyanoe khozyajstvo]. 2020; (9): 50–54. (In Russian)

Fedulov DM, Istomin VA, Snezhko DN, Dedov AG, Kubanov AN, Prokopov AV, et al. Apparatus for regenerating an aqueous solution of methanol. RU2695209 (Patent) 2019.

Fedulov DM, Istomin VA, Snezhko DN, Dedov AG, Kubanov AN, Prokopov AV, et al. Method of regenerating aqueous solution of methanol. RU2695211 (Patent) 2019.

Buleiko VM, Vovchuk GA, Grigoryev BA, Istomin VA. Phase behaviour of hydrocarbons in a water-saturated sand reservoir in hydrating conditions. News of Gas Science. 2014; 20(4): 156–163. (In Russian)

Buleiko VM, Vovchuk GA, Grigoryev EB, Fedoseev AP, Istomin VA, Podnek VE. Study of the impact of capillary effects on phasal behaviour and processes of hydrating of liquid and gaseous propane in water-saturated sand reservoir. News of Gas Science. 2014; 18(2): 73–82. (In Russian)

Buleiko VM, Grigoryev BA, Istomin VA. Calorimetric research of formation and decomposition of i-butane hydrates and i-& n-butane mixtures. News of Gas Science. 2016; 28(4): 108–116. (In Russian)

Buleiko VM, Grigoryev BA, Istomin VA, Yankovaya VS. Determination of hydrate number and density of propane hydrate using precision adiabatic calorimetry. News of Gas Science. 2015; 24(4): 93–98. (In Russian)

Semenov AP, Stoporev AS, Mendgaziev RI, Gushchin PA, Khlebnikov VN, Yakushev VS, et al. Synergistic effect of salts and methanol in thermodynamic inhibition of sII gas hydrates. J. Chem. Thermodyn. 2019; 137: 119–130. https://doi.org/10.1016/j.jct.2019.05.013.

Stoporev AS, Semenov AP, Medvedev VI, Mendgaziev RI, Istomin VA, Sergeeva DV, et al. Formation and agglomeration of gas hydrates in gas–organic liquid–water systems in a stirred reactor: Role of resins/asphaltenes/surfactants. J. Pet. Sci. Eng. 2019; 176: 952–961. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.02.002.

Semenov AP, Mendgaziev RI, Stoporev AS, Istomin VA, Sergeeva DV, Ogienko AG, et al. The pursuit of a more powerful thermodynamic hydrate inhibitor than methanol. Dimethyl sulfoxide as a case study. Chem. Eng. J. (Amsterdam, Neth.). 2021; 423: article ID 130227. https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.130227.

Istomin VA, Fedulov DM, Sergeeva DV, Kvon VG, Krapivin VB, Troynikova AA, et al. Hydrate formation in gas production at Chayandinskoye oil, gas, and condensate field. Part 1. Bottom hole formation zone. Gas Industry. 2022; 828(2): 46–54. (In Russian)

Istomin VA, Krapivin VB, Troynikova AA, Kvon VG, Sergeeva DV, Gerasimov YuA, et al. Hydrate formation in gas production at Chayandinskoye oil, gas, and condensate field. Part 2. Gas condensate wells. Gas Industry. 2022; 830(3): 42–48. (In Russian)

Istomin VA, Izyumchenko DV, Sergeeva DV, Krapivin VB, Troynikova AA, Gerasimov YuA, et al. Analysis of pressure-and-temperature regimes of production wells at the Chayandinskoye oil, gas, and condensate field. Science and Technology in the Gas Industry. 2022; 90(2): 39–48. (In Russian)

Istomin VA, Izyumchenko DV, Krapivin VB, Troynikova AA, Kvon VG, Sergeeva DV. Features of methanol application for hydrate control in the wellbores of the Chayandinskoye oil gas condensate field. Oil & Gas Chemistry [Neftegazohimiya]. 2022; (1–2): 60–67. (In Russian)
NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57