Ачимовские (Ач) отложения имеют ряд осложняющих факторов для поиска запасов углеводородов и рациональной их разработки. Залежи углеводородов ачимовских отложений формировались в условиях глубоководного шельфа и осложнены линзовидным строением. Подобные объекты с наличием низкоомных коллекторов в ряде случаев оказываются пропущенными, и зачастую промышленная продуктивность объектов Ач подтверждается только при испытании пласта. В некоторых случаев залежи недоосвоены, характеризуются областями замещения, выклинивания и приурочены к областям фондоформы. На одном из месторождений Западной Сибири рассмотрена история развития залежи пласта Ач1 ачимовских отложений и концептуальный подход к её моделированию.

УДК: 550.8.072:553.98 (571.1) (-17)

Ключевые слова: ачимовские отложения; неструктурные ловушки; аномальный разрез баженовской свиты; конус выноса; концептуальное моделирование; низкоомные коллектора

Большинство месторождений в России находятся на поздних стадиях разработки. Для достижения проектных значений коэффициента извлечения нефти необходимо вовлекать в разработку запасы, приуроченные к трудноизвлекаемым, и запасы, не охваченные разработкой. Одним из методов решения проблемы является уплотнение проектной сетки скважин. Успешность разработки напрямую зависит от геологических характеристик и фильтрационно-ёмкостных свойств коллектора (типа, пористость, проницаемость, расчлененность пластов и продуктивных толщин), реализуемой системы разработки, плотности сетки скважин, а также от текущего пластового давления зон с определенной степенью выработки запасов. В статье рассмотрена оптимизация проводки уплотняющих скважин ачимовских отложений. Проанализированы геологическое строение объекта разработки, данные промыслово-геофизических исследований и проведенных операций гидравлического разрыва пласта. При анализе данных фактического уплотняющего бурения выявлена высокая обводнённость наклонно-направленных скважин, вскрывающих все пласты объекта разработки. Исходя из этого при проведении гидродинамических расчётов проектных скважин предложена проводка скважин по верхнему нефтенасыщенному пропластку с ограничением массы проппанта при проведении операций гидравлического разрыва пласта. Полученные в работе результаты позволяют оптимизировать сетки проектных уплотняющих скважин по верхней пачке Ач1-2 без вовлечения нижних водонасыщенных пропластков Ач3-4.

УДК: 622.276.66

Ключевые слова: уплотняющее бурение; коэффициент извлечения нефти; гидравлический разрыв пласта; объект разработки ач1-4; геомеханическое моделирование

Рассмотрено влияние глинистых минералов на изменение фильтрационных свойств терригенных коллекторов в процессе заводнения. Описаны основные механизмы взаимодействия глинистых частиц с закачиваемой водой: набухание, диспергация, миграция и закупорка поровых каналов. Показано, что характер и степень воздействия зависят от минералогического состава глин (каолинит, хлорит, иллит, смектит, смешаннослойные образования), их дисперсности, а также от минерализации закачиваемой воды. Наибольшей способностью к набуханию обладают смешаннослойные минералы, для которых установлена высокая корреляционная связь с величиной набухаемости. На примере пласта ЮВ₁ и ачимовских отложений Западно-Сибирской провинции (проанализировано 1007 образцов керна) показано, что при доминировании каолинита изменение проницаемости происходит преимущественно за счёт миграции частиц, а не набухания. Приведены результаты гидродинамических исследований нагнетательных скважин пяти месторождений, подтверждающие значительное изменение проницаемости в течение первых пяти лет заводнения с последующей стабилизацией.

УДК: 622.276.6

Ключевые слова: глинистые минералы; терригенные коллекторы; заводнение; фильтрационные свойства; проницаемость; набухание глин; миграция частиц; каолинит; смешаннослойные образования (ССО); иллит; хлорит; минерализация воды; закупорка пор

Рассматривается применение теории ограничений для оптимизации работы мобильной установки предварительного сброса воды (МУПСВ) в условиях подготовки к вводу дожимной насосной станции (ДНС). С помощью инструментов интегрированного моделирования проведена оценка узких мест технологической схемы, включая сепарационное оборудование, систему трубопроводов, блок нагрева и насосные агрегаты. По результатам расчётов в алгоритме расчётного исследования обоснована необходимость модернизации первой ступени сепарации и расширения блока подогревателей для обеспечения стабильного качества подготовки нефти. Предложенные меры позволяют повысить производительность установки и предотвратить нарушение технологических режимов при увеличении загрузки.

УДК: 622.276.1/4.001.57

Ключевые слова: интегрированное моделирование; подготовка нефти; мобильная установка предварительного сброса воды; дожимная насосная станция; модель ограничений; путевой подогреватель нефти; сепаратор; эмульсия

Представлена методика краткосрочного прогноза добычи нефти на основе кривых падения дебита с использованием уравнения Арпса. Методика позволяет учитывать индивидуальные особенности каждой скважины, в том числе прогнозировать профиль добычи для скважин без длительной истории эксплуатации. Использование машинного обучения позволяет обобщить и применять в прогнозах накопленный опыт, в том числе, опыт эксплуатации других месторождений. Проведенный ретропрогноз показал высокую сходимость расчётов с фактическими данными.

УДК: 622.276.8

Ключевые слова: прогнозирование базовой добычи; Арпс4; кривые падения; статистические методы; точность планирования; профиль добычи новых скважин

Рассматривается актуальная проблема, связанная с потерей измерений забойного давления (Рзаб) газоконденсатных скважин из-за выхода из строя глубинных датчиков в условиях высоких давлений и температур. Отсутствие непрерывных данных о Рзаб ограничивает возможности факторного анализа добычи, оперативного мониторинга продуктивности скважин, оценки динамики пластового давления и обоснованного выбора методов поддержания/интенсификации добычи. В качестве решения предложена методология восстановления недостающих значений Рзаб на основе доступных геолого-промысловых данных с использованием моделей машинного обучения (МО). На основе корреляционного анализа и тестирования 536 конфигураций моделей была обоснована и выбрана классическая линейная регрессия по методу наименьших квадратов (Ordinary Least Squares, OLS) ввиду ее высокой точности (R² = 0.983, MAPE = 1.5–8%), стабильности и интерпретируемости на ограниченных выборках данных. В модель включены базовые параметры работы скважин (устьевое давление, дебит газа, водогазовый фактор – ВГФ). Дополнительно сгенерированные признаки: лагированные значения базовых признаков, скользящие средние и бинарные признаки технологических операций. Проведена кросс-валидация по принципу «Leave-One-Out». Результаты прогноза для скважин как с известным, так и с неизвестным Рзаб показали высокую согласованность с историческими замерами и данными гидродинамического моделирования. Разработанный подход позволяет создать замкнутый цикл управления фондом скважин: «восстановление недостающих промысловых данных, диагностика причин изменения добычи на основе факторного анализа, принятие технологических решений по поддержанию/наращиванию добычи», что обеспечивает переход от реактивного к проактивному управлению добычей.

УДК: 622.279.51

Ключевые слова: машинное обучение; мониторинг работы скважин; забойное давление; восстановление данных; промысловые данные; оперативный контроль

Разработана автоматизированная система раннего обнаружения двух наиболее затратных нештатных ситуаций при строительстве нефтяных и газовых скважин: поглощение бурового раствора и прихват бурильной колонны. Выполнен обзор отечественных и зарубежных решений, показавший, что известные методы разделяются на две группы: прогнозирование по глубине ствола скважины на основе статического вектора состояния и прогнозирование по времени бурения на основе потоковых данных станции геолого-технологических исследований (ГТИ). Установлено, что основным ограничением методов первой группы является невозможность работы в реальном времени, а методов второй группы — трудоёмкость ручной разметки обучающей выборки и её слабая переносимость между месторождениями. Предложен подход, в котором целевая переменная формируется автоматически детерминированными алгоритмами, отражающими физику процесса бурения, что исключает ручную разметку. На данных станции ГТИ десяти скважин Уренгойского месторождения с шагом дискретизации 30 с обучены и испытаны две прогнозные модели на основе деревьев решений. Для поглощения бурового раствора получены значения полноты 0,86 и точности 0,94 при ROC-AUC 0,90, для прихвата бурильной колонны — 0,83 и 0,73 при ROC-AUC 0,81. Выполнен анализ значимости признаков, подтвердивший физическую обоснованность решений моделей. Предложена микросервисная архитектура системы раннего предупреждения, встраиваемой в действующий контур супервайзинга бурения, и определены направления дальнейших исследований.

УДК: 622.24:004.89

Ключевые слова: бурение скважин; осложнения и аварии при бурении; поглощение бурового раствора; прихват бурильной колонны; машинное обучение; прогнозирование; станция ГТИ; буровая телеметрия; система раннего предупреждения; цифровизация нефтегазовой отрасли

Проведен комплексный анализ эффективности применения твёрдых антифрикционных добавок в буровой раствор в виде эллипсоидных и сферических микротел качения (стеклогранул, полимерных микросфер, сополимерных микрогранул) для снижения коэффициента трения в стволе скважины. Обоснованы технологические принципы действия «шарикоподшипникового эффекта» в фильтрационной корке, а также влияние геометрических характеристик микротел качения на их механическую прочность и смазывающую способность. Определены факторы, способствующие эффективному снижению коэффициента трения, росту механической скорости бурения. Рассмотрено влияние микротел качения на реологию бурового раствора и экономическую эффективность процессов, входящих в цикл строительства скважины.

УДК: 622.248.54:622.248.56

Ключевые слова: буровой раствор; микротела качения; стеклогранулы; полимерные микросферы; коэффициент трения; прихват бурильной колонны; фильтрационная корка; осложнения при бурении; реология; кольматация; экономическая эффективность; технологические аспекты

Выполнена оценка возможности использования в качестве альтернативного варианта для нержавеющего никелевого сплава сталей Т-95 SS, L-80, C-90 в условиях добывающих скважин с присутствием сернистого водорода в пластовом флюиде. Проведены автоклавные испытания и определены скорости коррозии (общая и локальная) в условиях приближенных к реальным условиям эксплуатации. Определена стойкость к сероводородному растрескиванию под напряжением (SSC). Выполнена оценка долговечности крепи скважины из стали Т-95 SS.

УДК: 622.245.1

Ключевые слова: коррозионная стойкость; материальное исполнение обсадных труб; автоклавные испытания; сульфидное коррозионное растрескивание под напряжением

Овальность поперечного сечения трубы образовывается и развивается при её изготовлении, строительстве трубопровода, когда производится засыпка его грунтом, и эксплуатации. В статье моделируется развитие дефекта «овальность» трубы при воздействии на неё изгибающей нагрузки на лабораторном стенде, дефект находится в вершине изгиба. Получены эмпирические формулы для вычисления величины овальности, причём исходными данными являются диаметр и толщина стенки трубы, радиус изгиба и прогиб трубы. В экспериментах наблюдалось образование и развитие дефекта «гофр» в области сжатия и в зоне овальности трубы. Зафиксированы параметры образования гофра.

УДК: 621.643.053

Ключевые слова: гофр, изгибающая нагрузка; овальность; прочность трубопровода; радиус изгиба трубопровода

Проведен лабораторный подбор поверхностно-активных веществ для отмыва песчаных грунтов, загрязнённых нефтепродуктом. Исследование включало два этапа: лабораторные тестирования и полевые испытания на площадке временного складирования загрязнённого песка в г.-к. Анапа. Эффективность очистки оценивалась по объёму отделившейся углеводородной фазы и остаточному содержанию нефтепродуктов в песке, определённому методом ИК-Фурье-спектроскопии после экстракции CCl₄. Полученные данные подтвердили эффективность применения Нефтенола ВВД для физико-химической реабилитации загрязненных нефтепродуктами грунтов в полевых условиях.

УДК: 622.692.55

Ключевые слова: мазут; песок; нефтезагрязнение; поверхностно-активные вещества; Нефтенол ВВД; пленочные углеводороды; полевые испытания; реабилитация