Программа Пермского Политеха повысит герметичность и долговечность нефтегазовых скважин
Для обеспечения герметичности и долговечности нефтяных и газовых скважин, эксплуатационные колонны, через которые в будущем на поверхность поступают флюиды, цементируют с помощью тампонажного раствора. Это важный ответственный и трудоемкий процесс, от которого зависит успешность будущей работы скважин. Состав таких смесей для каждой из них подбирается в лабораторных условиях с учетом горно-геологических особенностей, определяются его технологические свойства, обеспечивающие безаварийность проведения работ по цементированию. Если выбрать неправильную рецептуру, то может произойти гидравлический разрыв пласта, который приведет к загрязнению и значительному ухудшению свойств продуктивных горных пород. На сегодняшний день нет полностью автоматизированного способа выбора состава тампонажного раствора, который бы учитывал все требуемые характеристики. Ученые Пермского Политеха разработали программное обеспечение, которое поможет выбрать оптимальную рецептуру тампонажного раствора с учетом требуемых технологических параметров и стоимости всех химических реагентов без проведения дополнительных лабораторных исследований.
Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030», получено свидетельство о государственной регистрации программного обеспечения для выбора рецептуры тампонажных растворов RecipeSoftware.
Рецептуры тампонажных растворов для цементирования обсадных колонн скважин подвергаются частой корректировке из-за необходимости одновременного соблюдения множества требований, среди которых можно выделить следующие: растворы должны быть легко прокачиваемы, обладать необходимыми реологическими свойствами, исключать возможность гидравлического разрыва пласта в процессе цементирования, иметь низкий показатель фильтрации и требуемые сроки загустевания, быть безусадочными. Для обеспечения соответствия всем требуемым показателям в состав вводят различные химические реагенты, которые улучшают характеристики тампонажного раствора.
Основная проблема заключается в том, что для выбора рецептуры приходится выполнять многочисленные лабораторные исследования. По мнению политехников, решить данную задачу возможно путем разработки математических моделей, описывающих поведение тампонажных растворов при изменении их состава.
«Большой объем результатов лабораторных испытаний позволяет применять методы математического моделирования и использовать полученные модели для оперативного управления основными технологическими свойствами тампонажных составов. С помощью разработанных матмоделей можно определить оптимальную рецептуру для выполнения работ по цементированию обсадных колонн нефтяных и газовых скважин на территории Пермского края, других районов России и зарубежья. Эффективность созданных математических моделей подтверждена результатами опытно-промысловых испытаний», — рассказывает заведующий кафедрой «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ, доктор технических наук Сергей Чернышов.
Для составления моделей по выбору состава тампонажного раствора ученые взяли за основу ранее разработанную рецептуру. В нее вводились модифицирующие добавки для получения требуемых показателей основных технологических свойств. По результатам лабораторных исследований политехники получили необходимые значения (физико-химические параметры, пределы концентраций, вязкость и другие) для разработки математических моделей. Далее с помощью них ученые внесли изменения в рецептуру тампонажного состава для работ по цементированию колонны нефтедобывающей скважины на одном из месторождений Пермского края. Раствор соответствовал всем технологическим требованиям, что доказало эффективность созданных моделей.
«Кроме того, на основе созданных математических моделей мы разработали компьютерную программу RecipeSoftware для выбора рецептуры тампонажных составов на языке программирования C#. Она позволяет с помощью специального алгоритма определить содержание модифицирующих добавок, таких как понизитель фильтрации и пластификатор, в зависимости от требуемых значении основных параметров тампонажных растворов, включающих показатель фильтрации, растекаемость и пластическую вязкость.
Подбор рецептур может осуществляться как по конкретным заданным значениям характеристик, так и в их диапазоне. Во втором случае программа предлагает различные комбинации ввода добавок с возможностью определения минимальной стоимости состава. ПО может применяться для оперативного подбора концентраций химических реагентов в составе тампонажных растворов с заданными параметрами без проведения лабораторных исследований», — говорит аспирант кафедры нефтегазовых технологий Пермского Политеха Вадим Дерендяев.
Благодаря созданному учеными ПНИПУ приложению, нефтесервисные компании смогут значительно снизить временные и финансовые затраты на выбор оптимальных составов тампонажных растворов при креплении скважин без проведения многочисленных лабораторных исследований. Также разработка поможет избежать возникновения осложнений и аварий на этапе их строительства.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Физтехи предложили аналитический способ описания передачи энергии от ультракороткого лазерного импульса к квантовому осциллятору, находящемуся в тепловом равновесии. Эта модель показывает, как сверхкороткие вспышки света возбуждают микроскопические системы — молекулы, кристаллы, плазмоны, фотоны и электронные центры в веществе. Это важно для разработки методов сверхбыстрого управления веществом, генерации терагерцового излучения и подбора оптимальных параметров лазерных импульсов для возбуждения заданных состояний материала.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно