Недропользование
Периодичность: 4 номера в год
Издательство: Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия
DOI: 10.15593/2712-8008
Язык: Русский, английский
Главный редактор: д-р геол.-мин. наук, профессор, Галкин В.И.
- периодическое печатное рецензируемое научное издание с открытым доступом. Зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), свидетельство ПИ № ФС77-78478 от 08 июля 2020 года. Подписной индекс в объединенном каталоге «Пресса России» – 43440.
- выпускается федеральным государственным автономным образовательным учреждением высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет».
- входит в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук по научным специальностям (Перечень ВАК Минобрнауки России):
1.6.11. Геология, поиски, разведка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений (технические науки)
1.6.11. Геология, поиски, разведка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений (геолого-минералогические науки)
2.8.2. Технология бурения и освоения скважин (технические науки)
2.8.3. Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр (технические науки)
2.8.4. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений (технические науки)
2.8.6. Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика (технические науки). - входит в проект «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
- входит в список журналов Russian Science Citation Index (RSCI).
- индексируется в международной единой библиографической и реферативной базе данных рецензируемой научной литературы Scopus.
- освещает проблемы рационального использования природных ресурсов.
- предназначен для научных и инженерных работников, преподавателей, аспирантов и студентов высших учебных заведений горного и нефтегазового профилей.
- осуществляет публикацию и рецензирование статей бесплатно.
- выходит 4 раза в год.
Редакция организует формирование полнотекстовых электронных версий статей журнала, доступных на сайтах
Текущий выпуск
Том 24, № 3 (2024)
- Год: 2024
- Статей: 8
- URL: https://ered.pstu.ru/index.php/geo/issue/view/421
Статьи
Разработка геолого-статистических моделей для прогноза подтверждаемости структур на территории юга Пермского края
Аннотация
На сегодняшний день сейсморазведочные работы 3D, проводимые на территории юга Пермского края, все больше ориентированы на выявление и подготовку к глубокому бурению локальных геологических структур, амплитуда которых часто сопоставима с точностью структурных построений. Исходя из этого, возникает необходимость разработки нового геолого-статистического подхода, позволяющего оценить риски, связанные с проблемой неподтверждаемости подготовленных объектов глубоким бурением. Минимизация таких рисков позволила бы снизить количество отрицательных результатов поисково-оценочного бурения, что напрямую повлияло бы на эффективность деятельности нефтегазодобывающего предприятия в области геолого-разведочных работ на нефть и газ. Предлагается один из вариантов разработки геолого-статистического подхода к оценке точности структурных построений изучаемой выборки, позволяющий сделать выводы о степени изученности рассматриваемой территории. На основе полученных результатов сделаны выводы о соответствии структурных планов отражающих горизонтов южной части Пермского края между собой; также приводится сопоставление полученных граничных значений невязок с погрешностями структурных построений, оцененными по результатам выполнения сейсморазведочных работ МОГТ 3D в южной части Пермского края. Данный геолого-статистический подход может применяться для уточнения рисков, связанных с проблемой неподтверждаемости геолого-морфологических характеристик структур.
Недропользование. 2024;24(3):102-111
 |  |
Применение характеристик рассеянного органического вещества пород для зонального прогноза нефтегазоносности северной части Башкирского свода
Аннотация
На примере северной части Башкирского свода выполнен зональный прогноз нефтегазоносности по характеристикам рассеянного органического вещества (РОВ). Для этого на первом этапе исследования осуществлена типизация РОВ по типам: сингенетичное и эпигенетичное с помощью различных статистических методов. Все это позволило построить индивидуальные и комплексную вероятностные модели прогноза эпигенетичного (наиболее миграционно способного) рассеянного органического вещества. Установлено, что высокие значения комплексной вероятности коррелируют с открытыми месторождениями углеводородов. Это подтверждает миграционную способность битумоидов с последующим образованием промышленных залежей углеводородов. Вероятностные показатели РОВ, определяющие комплексную вероятность эпигенетического РОВ, надежно контролируют нефтегазоносность отложений. Максимальное влияние на величину комплексной вероятности и на дифференциацию РОВ оказывают величины битумоидного коэффициента и нерастворимого остатка. Нерастворимый остаток обладает большой удерживающей способностью и практически полностью контролирует процесс дифференциации РОВ до величины комплексной вероятности, равной 0,55-0,6 доли ед., далее, по мере увеличения комплексной вероятности, влияние нерастворимого остатка ослабевает. Битумоидный коэффициент при этом оказывает влияние на дифференциацию РОВ во всем диапазоне изменения комплексной вероятности.
Недропользование. 2024;24(3):112-119
| |
Экологические биоразлагаемые добавки для улучшения реологических и фильтрационных характеристик бурового раствора на водной основе
Аннотация
Растворы, применяемые при бурении скважин, должны обладать рядом свойств, обеспечивающих их функциональность. Наряду с очисткой забоя, выносом бурового шлама, очисткой и охлаждением бурового долота, они должны обеспечивать поддержание гидродинамических давлений в скважине - для предотвращения проявления пластовых флюидов в ствол скважины и поглощений бурового раствора, а также регулировать образование тонкой фильтрационной корки, перекрывающей поры в разбуриваемых породах, что предотвращает их осыпание. В практике бурения применяют буровые растворы на водной, углеводородной и аэрированной основе. С точки зрения экологической безопасности растворы на водной основе являются предпочтительными. Но для обеспечения необходимых свойств буровых растворов на водной основе применяют ряд специальных химических добавок, которые, являясь токсичными продуктами длительного действия, оказывают негативное влияние на окружающую среду. В настоящее время стоит задача разработки новых буровых растворов, не только обеспечивающих процесс бурения в любых, в том числе затрудненных, условиях, но и не наносящих вред окружающей среде. При этом должна учитываться и экономическая составляющая вопроса. С целью получения новых экологически чистых буровых растворов, а также решения проблемы накопления пищевых отходов предлагается применять биоразлагаемые добавки, полученные из растений или агропромышленных отходов. В обзорной статье представлены исследования влияния биодобавок на реологические и фильтрационные характеристики буровых растворов на водной основе. Показано влияние растительных добавок на вязкость, плотность, предел текучести, фильтрацию, буровых растворов, а также на образование и толщину глинистой корки. Кроме того, показана возможность использования агропромышленных отходов, таких как апельсиновая и мандариновая корка, семена подсолнечника, шелуха риса и арахиса, яичная скорлупа, в качестве альтернативы полимерам, используемым в настоящее время для снижения и предотвращения поглощения буровых растворов. Рассмотрена возможность использования биоразлагаемых добавок в качестве потенциальных экологически чистых и недорогих добавок в буровые растворы.
Недропользование. 2024;24(3):120-130
| |
Влияние тектонических нарушений на продуктивность скважин месторождения разломно-блокового строения Республики Коми
Аннотация
Влияние дизъюнктивной тектоники на разработку месторождений носит поисковый характер и требует дальнейшего изучения. Проектирование разработки, предусматривающее бурение эксплуатационных скважин на слабоизученных объектах без надежной геологической модели с участием разрывных нарушений, является высокорисковым мероприятием. Многие исследователи объектов разломно-блокового строения столкнулись с проблемой значительной неравномерности распределения продуктивности, характера работы скважин и динамики обводнения по площади месторождения. После установления присутствия тектонического фактора внимание акцентируется на наличии зависимости расстояния местоположения скважин до нарушений на продуктивность и другие факторы работы. В общем случае зависимость обозначается так: повышенная продуктивность скважин отмечается в приразломных зонах; по некоторым объектам размер зоны повышенной продуктивности определен количественно и составляет до 2 км. Выполнено исследование влияния тектонических нарушений на продуктивность скважин для одного из месторождений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (ТПНГП). Для силурийских отложений ТПНГП установлена связь продуктивности скважин с тектоническим нарушением, являющимся разломом сбросового типа. Повышенная продуктивность скважин выявлена на расстоянии в пределах 2 км от разлома. Впервые для залежей нефти силурийских отложений выявлена зависимость влияния расстояния от тектонического разлома сбросового типа до эксплуатационных скважин на эффективность их работы, позволяющая прогнозировать объем добычи. По результатам оптимизации бурения проектных скважин на основании нового представления о геологическом строении месторождения и выделения зоны повышенной продуктивности накопленная добыча проектного куста увеличена в 1,5 раза в целом по кусту за 15-летний прогнозный период. Суммарный начальный плановый дебит нефти увеличен в 1,8 раза.
Недропользование. 2024;24(3):131-143
| |
Гидрофобизация коллекторской поверхности в процессах воздействия на призабойную зону пласта
Аннотация
Порода-коллектор практически никогда не состоит из одного минерала. Так, в терригенных отложениях наряду с кварцем в различных количествах содержатся карбонаты, глины и другие компоненты. Истинная смачиваемость зависит и от содержащихся в порах жидкостей, т.е. от свойств нефти и воды. В пластовой нефти присутствуют поверхностно-активные и полярные вещества, которые могут адсорбироваться породой. При этом смачивающая способность воды уменьшается, а самой нефти - увеличивается. В результате нефть способна вести себя как смачивающая фаза, особенно в породах с высоким содержанием органического вещества. Пластовая вода также может быть поверхностно-активна. Изучение смачиваемости поверхности пород-коллекторов было и остается актуальным. В статье, состоящей из трех частей, роль смачиваемости коллекторской поверхности в методах воздействия на призабойную зону пласта (ПЗП) рассматривается с позиций общего ее состояния, нарушенного вследствие водонасыщения и течения ряда кольматационных процессов. Фундаментальные основы фильтрации пластовых флюидов по макро- и микрораскрытым каналам нефтегазовых коллекторов свидетельствуют о предпочтительности гидрофильного состояния их поверхности для опережающего притока нефти по кривым относительной проницаемости нефти и воды. Однако сложившееся в начале 1990-х гг. неверное представление о необходимости ее гидрофобного состояния с целью снижения водонасыщенности ПЗП и гипертрофированная роль при этом капиллярных сил привлекло на свою сторону многих специалистов и оказалось устойчивым по настоящее время. Авторами последовательно изложено формирование данных представлений и позиционируемая «эффективность» гидрофобизации преимущественно вследствие углеводородонасыщения ПЗП.
Недропользование. 2024;24(3):155-163
| |
Системный анализ результатов исследования техногенно сформированной пространственно неоднородной зоны дренирования горизонтальных скважин
Аннотация
С применением системного анализа результатов исследования техногенно сформированной пространственно неоднородной зоны дренирования горизонтальных скважин изучены ее геолого-физические особенности, определяющие проектные решения и эксплуатационные характеристики скважин. Пространственно неоднородная зона возникает в результате применения заводнения как метода повышения нефтеотдачи месторождений. Применение системного подхода и комплекса исследований, включающих геофизические и гидродинамические методы, моделирование и численные расчеты, позволило сделать вывод, что при интенсивной разработке порового коллектора фильтрация флюидов существенно определяется формируемой техногенной трещинной составляющей и характеризуется нелинейными эффектами. Происходит изменение порового типа коллектора, и в залежи формируется двойная среда. Использованием системного подхода обосновано тем, что вместо трансформации системы расположения скважин следует ликвидировать зоны сверхпроводимости, вызванные дизъюнктивными нарушениями в области нефтяного месторождения. Техногенно сформированную зону дренирования горизонтальных скважин следует учитывать при разработке проектных решений на последней стадии эксплуатации продуктивного пласта. Результаты исследований данной статьи могут быть использованы для повышения эффективности добычи нефти за счет увеличения рентабельного периода эксплуатации горизонтальных скважин в терригенных коллекторах, в которых формируются зоны сверхпроводимости межскважинного пространства.
Недропользование. 2024;24(3):144-154
| |
Разработка статистической модели прогноза дебита нефти после гидроразрыва пласта на основе геолого-технологических показателей
Аннотация
Повышение продуктивности скважин эксплуатационных объектов достигается за счет применения различных геолого-технических мероприятий. Гидравлический разрыв пласта (ГРП) в добывающих и нагнетательных скважинах является одним из эффективных методов увеличения нефтеотдачи пластов, вовлечения в разработку низкопроницаемых зон и пропластков, механизмом более широкого охвата продуктивных зон заводнением, что позволяет перевести часть забалансовых запасов в промышленные. По мнению экспертов, применение гидроразрыва пласта позволяет увеличить коэффициент извлечения нефти и газа на 10-15 %. Пермский край относится к старому нефтедобывающему региону Российской Федерации.На сегодняшний день более 60 % остаточных извлекаемых запасов нефти месторождений Пермского края сосредоточено в карбонатных отложениях. Большинство месторождений в настоящее время находится на поздних стадиях разработки. Эти месторождения, как правило, характеризуются наличием недренируемых зон с остаточными запасами и низкими дебитами скважин. Большая часть остаточных запасов месторождений сосредоточена в низкопроницаемых коллекторах с высокой степенью неоднородности и затрудненной фильтрацией флюидов. К сожалению, получаемые на практике результаты не всегда соответствуют предварительным расчетам и не достигают плановых дебитов нефти. В связи с изложенным встает задача прогнозирования эффективности операций ГРП с помощью математических методов анализа. На эффективность ГРП, несомненно, влияют как геологические, так и технологические параметры. В настоящей работе для карбонатных каширских (К) и подольских (Пд) продуктивных отложений одного из нефтяных месторождений Пермского края с помощью пошагового регрессионного анализа на основе геологических и технологических параметров выполнен прогноз начального дебита нефти после ГРП. Получено хорошее согласие модельных и экспериментальных результатов.
Недропользование. 2024;24(3):164-168
| |
Валидация модели тепломассопереноса в атмосфере горизонтальной горной выработки при наличии интенсивного источника нагрева
Аннотация
Описан разработанный авторами лабораторный стенд, представляющий собой уменьшенную физическую модель горной выработки и предназначенный для исследования закономерностей тепломассопереноса в горизонтальных и наклонных горных выработках в условиях наличия интенсивных источников тепловыделения (экзогенных пожаров). Проведено обоснование параметров стенда, исходя из масштабирования по критерию подобия Фруда. Проведенные экспериментальные измерения параметров воздушного потока на стенде в условиях действия интенсивного источника тепловыделения использованы для валидации математической модели тепломассопереноса в горной выработке. Математическая модель основана на усредненных по Рейнольдсу уравнениях неразрывности, Навье - Стокса, баланса энергии, состояния идеального газа. Для замыкания системы уравнений использована модель турбулентности Realizable k-epsilon. Численная реализация модели осуществлялаcь в программном пакете Ansys Fluent с использованием метода конечных объемов, а также алгоритма Simple для связывания полей скорости и давления. Сравнительный анализ результатов теоретических расчетов на предложенной модели и полученных данных лабораторных экспериментов показал приемлемое соответствие как на качественном, так и на количественном уровнях. В дополнение к этому в работе проведен сравнительный анализ результатов расчета тепломассопереноса в горной выработке в рамках модели турбулентности Realizable k-epsilon модели с расчетами, выполненными в рамках двух других моделей турбулентности, основанных на усреднении характеристик воздушного потока по Рейнольдсу - SST k-omega и Reynolds stress model (RSM). Показано, что модели Realizable k-epsilon и SST k-omega в равной степени применимы для теоретического анализа процессов тепло- и массопереноса в рассматриваемом лабораторном стенде, в то время как более сложная модель RSM имеет значимые различия с данными расчетов на моделях Realizable k-epsilon и SST k-omega, а также с данными проведенного лабораторного эксперимента.
Недропользование. 2024;24(3):169-176
| |