УДК 662.769.21::622.691.4.052::621.6.05
(UDK 662.769.21::622.691.4.052::621.6.05)
(DEVELOPMENT OF WELLHEAD AND DOWNHOLE EQUIPMENT FOR THERMAL EOR IN LOW- PERMEABILITY RESERVOIRS)
При создании технологий и технических средств для добычи трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья (в том числе из баженовской свиты) сформирован комплекс высокотемпературного устьевого наземного и скважинного оборудования для извлечения нефти тепловыми методами воздействия на пласт, в который входят: устьевая фонтанная арматура («елка»), колонная обвязка (скважинная головка), теплоизолированные лифтовые трубы с экранно-вакуумной изоляцией, компенсаторы теплового удлинения колонны теплоизолированных лифтовых труб, пакер, присоединительный модуль (стингер). Проведены комбинированные термические, гидравлические и механические испытания соединений, а также отдельных, наиболее ответственных и нагруженных узлов комплекса. Созданы уникальные методики высокотемпературных испытаний полноразмерных прототипов устьевых и скважинных систем для рабочих температур до 450 °С и давления закачиваемой среды до 40 МПа. Разработано и успешно прошло стендовые квалификационные испытания высокотемпературное газогерметичное резьбовое соединение, обеспечивающее многократное свинчивание и развинчивание всех элементов скважинной сборки. Спроектирована теплоизолированная лифтовая труба с экранно-вакуумной изоляцией для заданных параметров эксплуатации, успешно проведены ее стендовые тесты, изготовлена первая опытная партия лифтовых труб для опытно-промысловых испытаний. Завершаются стендовые испытания полноразмерных образцов устьевой фонтанной арматуры, колонной обвязки, пакера и компенсатора с высокотемпературными герметизирующими элементами. Подготовлена техническая и нормативная документация на весь комплекс оборудования для подтверждения соответствия требованиям технических регламентов и проведена его сертификация для последующих опытно-промысловых испытаний и масштабирования на месторождениях нефтегазовых компаний – российских и принадлежащих зарубежным предприятиям и партнерам.
During the development of technologies and equipment for the production of hard-to-recover hydrocarbon reserves (including the Bazhenov Formation), various high-temperature surface wellhead and downhole equipment was developed for thermal enhanced oil recovery (EOR), including a X-mas tree, a casing head assembly, vacuum-insulated tubing, thermal expansion joints for the vacuum-insulated tubing string, a packer, and a stinger. Combined thermal, hydraulic, and mechanical tests were conducted on the connections, as well as on individual critical components of the equipment exposed to the most severe loads. Unique high-temperature test procedures were developed for full-size prototypes of wellhead and downhole equipment designed for operating temperatures up to 450 °C and injected fluid pressures up to 40 MPa. A high-temperature, gas-tight threaded connection was developed and successfully passed bench qualification tests, ensuring multiple make-and-break cycles for all downhole assembly components. The vacuum-insulated tubing was developed for the specific operating parameters and successfully underwent bench testing; the first pilot batch of vacuum-insulated tubing was manufactured for field trials. Bench testing of full-size prototypes of the X-mas tree, casing head assembly, packer, and expansion joint with high-temperature sealing elements is nearing completion. Technical and regulatory documentation has been developed for all components to demonstrate their conformance to technical regulations, and the equipment has been certified for subsequent field trials and commercial deployment in oil and gas fields operated by Russian and foreign companies and partners.
И.Ю. Пышминцев1
Е.И. Харламов1
Д.В. Кривоносов1
А.Н. Мальцева1
Д.В. Домов1
1 ООО «Научно- технический центр ТМК» (Москва, Россия).
I.Yu. Pyshmintsev1
E.I. Kharlamov1
D.V. Krivonosov1
A.N. Maltseva1
D.V. Domov1
1 TMK R&D Centre (Moscow, Russia).
Пышминцев И.Ю., Харламов Е.И., Кривоносов Д.В., Мальцева А.Н., Домов Д.В. Разработка комплекса устьевого и скважинного оборудования для повышения нефтеотдачи низкопроницаемых пластов тепловыми методами воздействия // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2026. № 5–6. С. 52–57. EDN: KMPETI.
Pyshmintsev IYu, Kharlamov EI, Krivonosov DV, Maltseva AN, Domov DV. Development of wellhead and downhole equipment for thermal EOR in low-permeability reservoirs. Oil and Gas Territory [Territorija “NEFTEGAS”]. 2026; (5–6): 52–57. (In Russian)
Пышминцев И.Ю., Харламов Е.И., Мальцева А.Н. и др. Особенности выбора материалов и оборудования для разработки трудноизвлекаемых запасов нефти методом термохимического воздействия на пласт // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2025. № 5–6. С. 106–112. EDN: PMORRN.
Новак А. ТЭК России – надежность, устойчивость, развитие // Энергетическая политика. 2025. № 1 (204). С. 6–13. DOI: 10.46920/2409-5516_2025_01204_6. EDN: ANBZZL.
Российская Федерация. Правительство. Об утверждении Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года: распоряжение Правительства Российской Федерации от 09.06.2020 № 1523-р (ред. от 15.02.2025) // КонсультантПлюс: сайт. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_354840/ (дата обращения: 01.05.2026). Режим доступа: для зарегистрир. пользователей.
Российская Федерация. Правительство. Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2050 года: распоряжение Правительства Российской Федерации от 12.04.2025 № 908-р // Правительство Российской Федерации: офиц. сайт. URL: http://static.government.ru/media/acts/files/1202504140013.pdf (дата обращения: 01.05.2026).
Кудрявцев И.А., Прочухан К.Ю., Лыков О.В. и др. Актуальные вопросы проектирования инфраструктуры для термохимического воздействия на пласт при освоении геологических запасов нефти керогенсодержащих пород // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. 2025. Т. 10, № 3 (37). С. 101–112. DOI: 10.51890/2587-7399-2025-10-3-101-112. EDN: PPWGPR.
Мухина Е.Д., Черемисин А.Н., Ушакова А.С. и др. Химические, газовые и тепловые МУН для баженовской свиты // Деловой журнал Neftegaz.RU. 2022. № 5–6 (125–126). С. 58–64. EDN: MBTDZE.
«Технологический ключ» для баженовской свиты // Российская газета: интернет-портал. URL: https://rg.ru/2025/10/01/tehnologicheskij-kliuch-dlia-bazhenovskoj-svity.html?ysclid=mnx0kefkbs925486161&utm_referrer=https%3A%2F%2Fyandex.ru%2F. (дата обращения: 01.05.2026).
ГОСТ ISO 13679-2023. Межгосударственный стандарт. Трубы стальные обсадные и насосно-компрессорные для нефтяной и газовой промышленности. Методы испытаний резьбовых соединений // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/1305315563 (дата обращения: 01.05.2026).
API RP 5C5:2017. Procedures for testing casing and tubing connections. Washington, DC, USA: API, 2017. 197 p.
Pyshmintsev IYu, Kharlamov EI, Maltseva AN, Lamonov AA, Krivonosov DV. Features of materials and equipment selection for hard-to-recover oil reserves development through thermochemical reservoir stimulation. Oil and Gas Territory [Territorija “NEFTEGAS”]. 2025; (5–6): 106–112. (In Russian)
Novak A. Fuel and energy complex of Russia – reliability, sustainability, development. Energy Policy [Energeticheskaya politika]. 2025; 204(1): 6–13. https://doi.org/10.46920/2409-5516_2025_01204_6. (In Russian)
The Russian Government. Decree No. 1523-r dated 9 June 2020. Energy Strategy of the Russian Federation until 2035. Available from: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_354840 [Accessed: 1 May 2026]. (Accessible for registered users; in Russian)
The Russian Government. Decree No. 908r dated 12 April 2025. The Energy Strategy of the Russian Federation to 2050. Available from: http:// static. government.ru/media/files/LWYfSENa10uBrrBoyLQqAAOj5eJYlA60.pdf [Accessed: 1 May 2026]. (In Russian)
Kudryavtsev IA, Prochukhan KY, Lykov OV, Nanish SV, Mukhina ED, Luchinskas EA, et al. Current issues infrastructure design for thermochemical effects on the reservoir in the development of geological oil reserves of kerogen-containing formation. PROneft. Professionally about Oil [PRONEFT’. Professional’no o nefti]. 2025; Vol. 10, 37(3): 101–112. https://doi.org/10.51890/2587-7399-2025-10-3-101-112. (In Russian)
Mukhina ED, Cheremisin AN, Ushakova AS, Prochukhan KYu, Kasianenko AA. Chemical, gas and thermal enhanced oil recovery methods for the Bazhenov Formation. Business Magazine “Neftegaz.RU” [Delovoy zhurnal Neftegaz.RU]. 2022; 125–126(5–6): 58–64. (In Russian)
Rossiyskaya Gazeta. “Technological key” to the Bazhenov formation. Available from: https://rg.ru/2025/10/01/tehnologicheskij-kliuch-dlia-bazhenovskoj-svity.html?ysclid=mnx0kefkbs925486161&utm_referrer=https%3A%2F%2Fyandex.ru%2F. [Accessed: 1 May 2026]. (In Russian)
EASC. GOST ISO 13679-2023. Casing and tubing steel pipes for the oil and gas industry. Procedures of thread connection testing. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1305315563 [Accessed: 1 May 2026]. (In Russian)
API. API RP 5C5:2017. Procedures for testing casing and tubing connections. Washington, DC, USA: API; 2017.