Недропользование

Данная статья посвящена актуальной проблеме изучения перспектив нефтегазоносности рифей-вендских отложений малоизученных районов, таких как северо-восточные районы Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Представлена характеристика литолого-стратиграфических особенностей строения рифейских и вендских отложений в северо-восточной части Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Особое внимание акцентируется на бассейновом моделировании разрезов скважин, не полностью вскрывших рифей-вендский комплекс пород, что позволяет прогнозировать развитие процессов нефтегазообразования. В ходе проведения исследований выполнено моделирование разрезов трех скважин, вскрывших верхнепротерозойские породы на северо-востоке Пермского края и Республики Коми: Кельтменская-1, Красновишерская-18, Боровицкая-624. Приведены методические особенности используемых программных комплексов, этапность исследования, включающая сбор и ввод исходных данных, обработка параметров, вычисление и калибровка моделей. Определенные сложности, связанные с моделированием условий нефтегазообразования и нефтегазонакопления рифейских и вендских отложений данной территории, обусловлены недостаточным объемом информации по строению и составу отложений, неполным вскрытием древних отложений в скважинах и противоречивостью геофизических данных. Кроме того, сложность реконструкции заключается в недостатке сведений о геотермических условиях разрезов, многочисленных перерывах в осадконакоплении и размывах отложений. По результатам моделирования большая часть рифейско-вендского осадочного разреза находится в главной зоне нефтеобразования. Проведенные исследования позволили авторам сделать вывод о повышенных перспективах обнаружения нефтяных углеводородов в широком диапазоне глубин в районах бурения скважин Красновишерская-18 и Боровицкая-624. Перспективы обнаружения в разрезе газообразных углеводородов существенно более низкие. Проведенные исследования и полученные результаты ставят проблему развития геолого-разведочных работ в малоизученных районах северо-востока Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, прежде всего опорно-параметрического бурения в комплексе с зонально-региональными геофизическими исследованиями.

В настоящее время в зарубежной и отечественной практике строительства скважин область возможного применения буровых растворов на углеводородной основе (РУО) значительно расширяется. Известно достаточно много примеров успешного применения РУО при бурении скважин сложного профиля в различных геолого-технических условиях. Существует также и отрицательный опыт, свидетельствующий о том, что выбранный состав и технологические свойства РУО не в полной мере отвечали горно-геологическим условиям бурения. В частности, известны случаи потери устойчивости ствола скважины, а также недостижения планового дебита вследствие низкого качества первичного вскрытия продуктивного пласта. С целью повышения эффективности применения РУО актуальной является разработка критериев оценки их качества в зависимости от горно-геологических условий применения, позволяющих проводить оперативный контроль качества бурового раствора в промысловых условиях. На основании многолетнего опыта применения РУО предложен алгоритм выбора критериев качества данного типа растворов в зависимости от горно-геологических условий применения. Рассмотрены требования, предъявляемые к РУО при бурении скважин с большим отходом от вертикали, в том числе в интервалах неустойчивых терригенных отложений, в условиях повышенных пластовых температур. Предложены критерии оценки качества первичного вскрытия продуктивных пластов. Представленные в статье критерии оценки качества РУО будут полезны специалистам в области бурения и добычи, занимающимся проектированием и разработкой буровых растворов, в том числе для сланцевых месторождений нефти и газа.

При разработке трещинно-поровых коллекторов возможны прорывы нагнетаемой в пласты воды через систему трещин к добывающим скважинам. Данный процесс может снизить охват пласта воздействием системы разработки, что в итоге приведет к снижению коэффициента нефтеизвлечения. Для более полного охвата пласта воздействием на трещинно-поровом коллекторе возможно использование различных методов, связанных с закачкой геле- и осадкообразующих агентов, применением волновых технологий и др. В работе рассмотрена залежь с высоковязкой нефтью и трещинно-поровым коллектором. По объекту наблюдается опережение роста обводненности над выработкой запасов нефти. Авторы работы предлагают использовать волновое воздействие, связанное с остановками как нагнетательных, так и добывающих скважин. Время остановки и работы каждой скважины следует выбирать исходя из параметров призабойной зоны. Конкретное значение времени окончания взаимодействия блоков и трещин при изменении давления в точках пласта можно грубо оценить по началу прямолинейной части кривой восстановления давления в трещинно-поровом коллекторе. Для выбранного участка залежи определены времена окончания взаимодействия между трещинами и блоками при изменении давления, предложены различные варианты реализации. Моделирование процесса воздействия выполнено в программном комплексе Tempest More. По результатам моделирования можно отметить, что с точки зрения снижения обводненности волновое воздействие эффективно, но при длительных остановках добывающих скважин происходят потери добычи нефти. Следует отметить, что время взаимодействия между трещинами и блоками существенно зависит от проницаемости призабойной зоны, и с ее увеличением это время снижается. Также в работе установлено, что больший эффект при воздействии получен при использовании волны переменной частоты.

Статья посвящена разработке математической модели высоконапорного гидровихревого инерционного кинематического пылеподавления, применение которого позволяет существенно повысить эффективность локализации техногенных аварий и снизить уровень профессиональных легочных заболеваний. Динамика совершенствования техники и технологии пылеподавления в горно-металлургическом комплексе России показывает их недостаточную эффективность в обеспечении санитарно-гигиенических условий, а главное локализации взрывов пылевых смесей. Дальнейшее повышение эффективности угледобычи и переработки минерального сырья существенно ограничено несовершенством технологии локализации и ликвидации взрывов угольной пыли. На базе теории присоединенных вихрей разработан метод гидровихревого высоконапорного обеспыливания. Предложена математическая модель гидровихревой инерционной, кинематической гетерокоагуляции, существенно повышающей энергоэффективность пылеподавления. Уточнена графическая модель взаимодействия в зоне контакта в момент соударения в системе «жидкое - твердое», получены уравнения критериев Стокса и Рейнольдса при гидровихревой инерционной ортокинетической гетерокоагуляции. Получено уравнение для расчета величины снижения потребной энергии полного поглощения частиц пыли в функции от циркуляции капель жидкости. Получены уравнения для расчета эффективного краевого угла смачивания и минимального диаметра поглощаемых частиц пыли в функции от угловой скорости вращения капель жидкости. Показано, что гидровихревая коагуляция существенно снижает размер диспергированного состава пыли, расход воды, повышая эффективность пылеподавления. Существенное снижение размера поглощаемых частиц пыли повышает эффективность локализации взрывов угольной пыли, снижает заболеваемость силикозом и антракозом. Сертификационные испытания с применением защищенных патентом вихревых форсунок подтвердили снижение минимального размера поглощаемой пыли в четыре раза, повышение эффективности пылеулавливания до 99 % при одновременном снижении расхода воды на 20 % по сравнению с классическим высоконапорным гидрообеспыливанием. Предложенная технология пылеподавления может быть использована на горных предприятиях в условиях образования мелкодисперсных взрывоопасных пылевых смесей.