• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
31.08.2023
ПНИПУ
275

Программа Пермского Политеха повысит герметичность и долговечность нефтегазовых скважин

4.3

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.

Программа Пермского Политеха повысит герметичность и долговечность нефтегазовых скважин
Программа Пермского Политеха повысит герметичность и долговечность нефтегазовых скважин / © Getty images / Автор: Александр Литвинов

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.

Приложение / ©Пресс-служба ПНИПУ

«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.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 11:29
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

Вчера, 16:00
Полина Меньшова

Хотя на предпочтения в литературе влияют образование, круг общения и множество других факторов, частично они могут передаваться по наследству. Ученые из Дании провели исследование и выяснили, какая доля различий в литературных вкусах может зависеть от генетических особенностей.

6 часов назад
Юлия Трепалина

Синдром самозванца, при котором люди испытывают чувство незаслуженности своих успехов, не раз становился предметом исследований. В свежем метаанализе американские психологи рассмотрели свыше сотни научных работ по этой теме и обнаружили четкую тенденцию: женщины набирали больше баллов в тестах на выявление этого состояния.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Позавчера, 11:29
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

12 июля
Татьяна

Американские астронавты давно жалуются на систему ассенизации в скафандрах, которая представляет собой просто большой подгузник. Хватает его максимум на восемь часов, есть риск развития опрелостей и инфекций. К тому же в костюме мало запасов питьевой воды. Чтобы решить эти проблемы, ученые предложили более эффективный способ утилизации продуктов метаболизма.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно