Вход
  1. Главная
  2. Журналы
  3. Территория "Нефтегаз"
  4. Территория "Нефтегаз" 9-10.2026
Территория Нефтегаз 9-10.2026

Научная статья

EDN: RUZRCP

УДК 622.279.04
(UDK 622.279.04)

Если Вы уже купили журнал

Авторизуйтесь

Или

Купить журнал Купить статью

РАЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (DEVELOPMENT AND EXPLOITATION)

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОДЕЛИ ОПТИМАЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ЦЕНТРОВ РАЗБУРИВАНИЯ НА МОРСКИХ ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ С УЧЕТОМ ЗОН РАСПРОСТРАНЕНИЯ МЕЛКОЗАЛЕГАЮЩЕГО ГАЗА

(IMPROVING A MODEL FOR OPTIMAL PLACEMENT OF WELL PAD CENTERS IN OFFSHORE GAS CONDENSATE FIELDS CONSIDERING DISTRIBUTION OF SHALLOW GAS ZONES)

В статье рассматривается задача оптимального размещения центров разбуривания на морских газоконденсатных месторождениях с учетом зон распространения мелкозалегающего газа. Актуальность исследования обусловлена тем, что при освоении месторождений арктического и субарктического шельфа его наличие в верхней части разреза может приводить к необходимости переноса точек заложения скважин, изменения их траекторий и корректировки схем подводного обустройства. Цель представленной работы – совершенствование математической модели оптимального размещения центров разбуривания за счет формализованного учета зон распространения мелкозалегающего газа при определении допустимости их размещения.
В качестве методической основы использована модель дискретной оптимизации, в которой площадь месторождения представляется совокупностью расчетных блоков. При выборе положения центров разбуривания учитываются относительная перспективность блоков, расстояние между ними и условие равномерного распределения расчетных блоков продуктивного пласта между центрами разбуривания.
Научная новизна исследования заключается во введении параметра допустимости размещения центров разбуривания, определяемого на основе количественной оценки доли площади расчетных блоков, занятой сейсмическими аномалиями различной степени риска.
Предложен алгоритм расчета параметра допустимости размещения центров разбуривания, который определяется сопоставлением свободной от опасных зон площади блока с площадью, минимально необходимой для безопасного размещения устьев скважин и элементов подводного оборудования. Полученные результаты позволяют формализовать учет мелкозалегающего газа, сократить трудоемкость анализа альтернативных проектных решений и повысить промышленную и экологическую безопасность освоения морских газоконденсатных месторождений.

The authors discuss the problem of optimal placement of well pad centers in offshore gas condensate fields, taking into account distribution of shallow gas zones. The relevance of the study stems from the fact that, during the development of Arctic and sub-Arctic shelf fields, the presence of shallow gas in the upper part of the geological section may necessitate relocating well pads, modifying well paths, and revising subsea infrastructure plans. The aim of the study is to improve a mathematical model for optimal placement of well pad centers by formalized accounting for shallow gas zones when determining whether their placement is admissible.
The methodological framework is based on a discrete optimization model in which the field area is represented as a set of computational blocks. Selecting the location of well pad centers involves considering the relative prospectivity of the blocks, the distances between them, and the requirement for an even distribution of reservoir computational blocks between the well pad centers.
The scientific novelty of the study lies in the introduction of a well pad center placement feasibility parameter determined by quantitative assessment of the proportion of the area of computational blocks occupied by seismic anomalies associated with varying levels of risk.
An algorithm is proposed to calculate this feasibility parameter by comparing the block area free of hazardous zones with the minimum area required for the safe placement of wellheads and subsea equipment. The results enable a formalized approach to accounting for shallow gas, reduce the labor intensity of analyzing alternative design solutions, and enhance the industrial and environmental safety of offshore gas condensate field development.

ЦЕНТР РАЗБУРИВАНИЯ, МЕЛКОЗАЛЕГАЮЩИЙ ГАЗ, МОРСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ, ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ, ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ, СЕЙСМИЧЕСКАЯ АНОМАЛИЯ, ПАРАМЕТР ДОПУСТИМОСТИ

WELL PAD CENTER, SHALLOW GAS, OFFSHORE FIELD, PLACEMENT OPTIMIZATION, GEOLOGICAL HAZARD, SEISMIC ANOMALY, FEASIBILITY PARAMETER

В.Е. Перекрестов1
А.И. Ермолаев1
А.Д. Дзюбло1,2

1 ФГАОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина» (Москва, Россия).
2 ФГБУН Институт проблем нефти и газа Российской академии наук (Москва, Россия).

V.E. Perekrestov1
A.I. Ermolaev1
A.D. Dzyublo1,2

1 National University of Oil and Gas “Gubkin University” (Moscow, Russia).
2 Oil and Gas Research Institute Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia).

Перекрестов В.Е., Ермолаев А.И., Дзюбло А.Д. Совершенствование модели оптимального размещения центров разбуривания на морских газоконденсатных месторождениях с учетом зон распространения мелкозалегающего газа // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2026. № 9–10. С. 32–39. EDN: RUZRCP.

Perekrestov VE, Ermolaev AI, Dzyublo AD. Improving a model for optimal placement of well pad centers in offshore gas condensate fields considering distribution of shallow gas zones. Oil and Gas Territory [Territorija “NEFTEGAS”]. 2026; (9–10): 32–39. (In Russian)

Мельников П.Н., Агаджанянц И.Г. Ресурсная база углеводородного сырья арктической зоны Российской Федерации // Сб. тр. 15-й междунар. конференции по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа стран СНГ (RAO/CIS Offshore 2021) / Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II. СПб.: Химиздат, 2022.

Дзюбло А.Д., Ермолаев А.И., Гереш Г.М., Перекрестов В.Е. Влияние мелкозалегающего газа на проектные решения по освоению газоконденсатных месторождений на шельфе арктических и субарктических морей // Арктика: экология и экономика. 2024. Т. 14, № 2 (54). С. 192–204. DOI: 10.25283/2223-4594-2024-2-192-204. EDN: BVTDIP.

Ерж О.В., Чепиго Л.С., Росляков А.Г. и др. Разработка системы ранжирования геологических опасностей на арктическом шельфе // Инженерная и рудная геофизика 2021: сб. тр. 17-й науч.-практ. конф. и выст. Хоутен, Нидерланды: EAGE, 2021. С. 1–8. DOI: 10.3997/2214-4609.202152055. EDN: NDMPEJ.

Дзюбло А.Д., Перекрестов В.Е. Роль субмаринной криолитозоны и мелкозалегающего газа при освоении месторождений углеводородов на шельфе Карского моря // Научный журнал Российского газового общества. 2024. № 3 (45). С. 42–55. EDN: BSKTRP.

Дзюбло А.Д., Перекрестов В.Е., Белозеров А.А. Возникновение и методы ликвидации открытого фонтанирования морских скважин с подводным расположением устья // Безопасность труда в промышленности. 2023. № 7. С. 7–15. DOI: 10.24000/0409-2961-2023-7-7-15. EDN: HHZPGM.

Зиновкин С.В., Гереш Г.М., Штейн Я.И., Шевелев М.Б. Вопросы геологических неопределенностей при проектировании разработки Южно-Лунского месторождения // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2020. № 3 (45). С. 16–23. EDN: TZQICG.

Кирсанов С.А. Размещение скважин на площади газовой залежи с использованием математических моделей // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2008. № 1. С. 38–41. EDN: IJTPMV.

Закиров С.Н., Зотов Г.А., Коротаев Ю.П. и др. Вопросы размещения скважин и анализа разработки газовых месторождений на электрических моделях. М.: ВНИИЭГазпром, 1972. 67 с.

Сенюков Р.В., Умрихин Н.Б. Вопросы оптимального размещения скважин и распределения дебитов по критерию минимума потерь пластовой энергии // Газовое дело. 1972. № 9. С. 8–12.

Al-Sadi Z.A., Sadeq D.J. Genetic algorithm-based well placement optimization: A review of studies // Iraqi Geological Journal. 2023. No. 56 (2F). p. 246–264. DOI: 10.46717/igj.56.2F.16ms-2023-12-22.

Guyaguler B. Optimization of well placement and assessment of uncertainty. PhD Thesis. Stanford University. 2002. 137 p.

Ермолаев А.И., Ибрагимов И.И. Модели рационального размещения скважин при разработке газовых и газоконденсатных месторождений // Труды Института проблем управления РАН. 2006. Т. 27. С. 118–123.

Ermolaev A.I., Kuvichko A.M. HPC-based optimal well placement // Proceedings of ECMOR XIII – 13th European Conference on the Mathematics of Oil Recovery. Houten, The Netherlands: EAGE, 2012. DOI: 10.3997/2214-4609.20143243.

Da Cruz P.S., Horne R.N., Deutsch C.V. The quality map: A tool for reservoir uncertainty quantification and decision making // SPE Reservoir Eval. Eng. 2004. Vol. 7, No. 1. pp. 6–14. DOI: 10.2118/87642-PA.

Queipo N.V., Haftka R.T., Shyy W., et al. Surrogate-based analysis and optimization // Prog. Aeronaut. Sci. 2005. Vol. 41. No. 1. P. 1–28. DOI: 10.1016/j.paerosci.2005.02.001.

Соколюк Л.Н., Величко В.С. Разработка алгоритма вычисления оптимальной расстановки проектных добывающих скважин на основе применения оригинальной архитектуры нейросетей, учитывающей стохастическое распределение фильтрационных свойств пласта // Новые технологии в ТЭК, энергоэффективность и энергосбережение в ТЭК: Материалы II Всерос. науч.-практ. конф. Ханты-Мансийск: Югорский государственный университет, 2023. С. 414–422.

Можчиль А.Ф., Третьяков С.В., Дмитриев Д.Е. Технико-экономическая оптимизация кустования скважин при интегрированном концептуальном проектировании // Нефтяное хозяйство. 2016. № 4. С. 126–129. EDN: VTKULD.

Basilio L., Noronha C., Passos M., et al. Integrated design computational model applied to O&G offshore field development // OTC: Proceedings of Offshore Technology Conference. Houston, TX, USA: OTC, 2018. Article ID OTC-28664-MS. DOI: 10.4043/28664-MS.

Оганов В.А., Мирзоев Д.А., Богатырева Е.В., Вольгемут Э.А. Методический подход по выбору оптимальной схемы обустройства Русановского месторождения в акватории Карского моря // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2023. № 5 (365). С. 36-41. DOI: 10.33285/0130-3872-2023-5(365)-36-41. EDN: HOYXPW.

Arsenyev-Obraztsov S.S., Ermolaev A.I., Kuvichko A.M. Optimal sea floor placement of the oil/gas production equipment // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2019. Vol. 700. Article ID 012011. DOI: 10.1088/1757-899X/700/1/012011.

Сигал И.Х., Иванова А.П. Введение в прикладное дискретное программирование: модели и вычислительные алгоритмы. М.: Физматлит, 2003. 240 с.

Melnikov PN, Agadzhanyants IG. Resource base of hydrocarbons in the Arctic zone of the Russian Federation. In: Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University Proceedings of the 15th International Conference RAO/CIS Offshore 2021, 21–24 September 2021, Saint Petersburg, Russia. Saint Petersburg: Khimizdat; 2022. (In Russian)

Dzyublo AD, Ermolaev AI, Geresh GM, Perekrestov VE. Shallow gas influence of on design decisions for the development of gas condensate fields on the shelf of the Arctic and Subarctic seas. Arctic: Ecology and Economy [Arktika: ekologiya i ekonomika]. 2024; 14(2): 192–204. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2024-2-192-204. (In Russian)

Erzh OV, Chepigo LS, Roslyakov AG, Demonov AP, Damyanovich DI. Development of geological hazards ranking system on the arctic shelf. In: Geomodel 17-th Engineering and Exploration Geophysics Conference and Exhibition, 26–30 April 2021, Gelendzhik, Russia. Houten, The Netherlands: EAGE; 2021. p. 1–8. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202152055. (In Russian)

Dzyublo AD, Perekrestov VE. The role of submarine cryolithozone and shallow gas in the development of hydrocarbon fields on the shelf of the Kara Sea. Scientific Journal of the Russian Gas Society [Nauchnyi zhernal Rossiiskogo gazovogo obschestva]. 2024; 45(3): 42–55. (In Russian)

Dzyublo AD, Perekrestov VE, Belozerov AA. Subsea wells blowout occurrence and methods of source control. Occupational Safety in Industry [Bezopasnost’ truda v promyshlennosti]. 2023; (7): 7–15. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2023-7-7-15. (In Russian)

Zinovkin SV, Geresh GM, Shteyn YaI, Shevelev MB. Geological uncertainties at designing development of South Lunsk field. Scientific-Technical Collection Book “Gas Science Bulletin” [Nauchno-tekhnicheskiy sbornik “Vesti gazovoy nauki”]. 2020; 45(3): 16–23. (In Russian)

Kirsanov SA. Placing of wells in the area of gas accumulation using mathematic models. Geology, Geophysics and Development of Oil and Gas Fields [Geologiya, geofizika i razrabotka neftyanykh i gazovykh mestorozhdenii]. 2008; (1): 38–41. (In Russian)

Zakirov SN, Zotov GA, Korotaev YuP, Margulov GD, Timashev AN, Turnier VN. Studies of Well Placement and Analysis of Gas Field Development Using Electrical Models. Moscow: VNIIEgazprom, 1972. (In Russian)

Senyukov RV, Umrikhin NB. Issues of optimal well placement and production rate allocation based on the criterion of minimum reservoir energy losses. Gas Engineering [Gazovoe delo]. 1972; (9): 8–12. (In Russian)

Al-Sadi ZA, Sadeq DJ. Genetic algorithm-based well placement optimization: A review of studies. Iraqi Geological Journal. 2023; 2F(56): 246–264. https://doi.org/10.46717/igj.56.2F.16ms-2023-12-22.

Guyaguler B. Optimization of well placement and assessment of uncertainty. PhD Thesis. Stanford University. 2002.

Ermolaev AI, Ibragimov II. Models of rational well placement for gas and gas-condensate fields development. Proceedings of the Institute of Control Sciences RAS. 2006; (27): 118–123 (In Russian).

Ermolaev AI, Kuvichko AM. HPC-based optimal well placement / In: Proceedings of ECMOR XIII – 13th European Conference on the Mathematics of Oil Recovery, 10–13 September 2012 Biarritz, France. Houten, The Netherlands: EAGE; 2012. https://doi.org/10.3997/2214-4609.20143243.

Da Cruz PS, Horne RN, Deutsch CV. The quality map: A tool for reservoir uncertainty quantification and decision making. SPE Reservoir Eval. Eng. 2004; 7(1): 6–14. https://doi.org/10.2118/87642-PA.

Queipo NV, Haftka RT, Shyy W, Goel T, Vaidyanathan R, Tucker PK. Surrogate-based analysis and optimization. Prog. Aeronaut. Sci. 2005; 41(1): 1–28. https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2005.02.001.

Sokolyuk LN, Velichko VS. Development of an algorithm for designing the optimal production well placement based on an original neural network architecture that takes into account the stochastic distribution of reservoir flow properties. In: Yugra State University New technologies in the fuel and energy complex, energy efficiency and energy saving in the fuel and energy complex: Proceedings of the II Russian Scientific and Research Conference, 16–17 November 2023, Khanty-Mansiysk, Russia. Khanty-Mansiysk, Russia, Yugra State University; 2023. p. 414–422. (In Russian)

Mozhchil AF, Tretyakov SV, Dmitriev DE, Gilmutdinova NZ, Esipov SV, Karachev AA, et al. Technical and economic optimization of well pads calculation at the stage of integrated conceptual design. Oil Industry [Neftyanoe khozyaystvo]. 2016; (4): 126–129. (In Russian)

Basilio L, Noronha C, Passos M, Calaza D, da Nova AL, Daly R. Integrated design computational model applied to O&G offshore field development In: OTC Proceedings of the Offshore Technology Conference, 30 April – 3 May 2018, Houston, Texas, USA. Houston, Texas, USA: OTC; 2018. Article ID OTC-28664-MS. https://doi.org/10.4043/28664-MS.

Oganov VA, Mirzoev DA, Bogatyreva EV, Wolgemut EA. Methodological approach to selecting the optimum design scheme of the Rusanovskoye field in the Kara Sea. Construction of Oil and Gas Wells on Land and Sea [Stroitel’stvo neftyanykh i gazovykh skvazhin na sushi i na more]. 2023; 365(5): 36–41. https://doi.org/10.33285/0130-3872-2023-5(365)-36-41. (In Russian)

Arsenyev-Obraztsov SS, Ermolaev AI, Kuvichko AM. Optimal sea floor placement of the oil/gas production equipment. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2019; 700: article ID 012011. https://doi.org/10.1088/1757-899X/700/1/012011.

Sigal IKh, Ivanova AP. Introduction to Applied Discrete Programming: Models and Computational Algorithms. 2nd ed. Moscow: Fizmatlit; 2003. (In Russian).
Назад к журналу
ТЕРРИТОРИЯНЕФТЕГАЗ

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

Журналы

Контент

О нас

Контакты