УДК:
DOI:

О растеплении мерзлых пород приустьевой части добывающих скважин Крайнего Севера и методе расчета и оценки его прогноза

ON THE THAWING OF FROZEN ROCKS IN THE ESTUARINE PART OF PRODUCING WELLS IN THE FAR NORTH AND THE METHOD FOR CALCULATING AND EVALUATING ITS FORECAST

KOROTKOV S.А.1,
OVCHINNIKOV V.P.2,
PERMITIN А.G.3
1 «SibGeoProyekt» LLC
Tyumen, Russian Federation
2 Tyumen industrial University
Tyumen, Russian Federation
3 «Gazprom nedra NTC»
Tyumen, Russian Federation

Как известно, наша планета с некоторых пор испытывает глобальное потепление, и с каждым годом климатические изменения неотвратимо влекут растепление так называемой «вечной мерзлоты», которая действительно всегда находилась в состоянии постоянных низких температур. Влияние меняющихся климатических условий на рельеф, а также техногенное воздействие развивающегося нефтегазового комплекса несколько ускорили процесс оттаивания многолетнемерзлых пород на месторождениях северных регионов. Процесс катаклизма необратим, при этом он отрицательно сказывается не только на природе, но и влечет аварийные ситуации и осложнения при бурении, креплении и эксплуатации скважин.

Проведен анализ изменения геокриологии месторождений Крайнего Севера по годам за последние 20 лет, по разработанной программе ПЭВМ рассчитаны ореолы растепления мерзлых пород вокруг добывающих скважин, дана оценка взаимного влияния компонентов в системе «скважина – мерзлота». Эти научные исследования необходимы для выбора оптимальной технологии и рациональных технических средств при строительстве скважин, предотвращения геолого-технических осложнений и в целях разработки и проведения геотехнического мониторинга при добыче углеводородов.

As you know, our planet has been experiencing global warming for some time, and every year climate change inevitably leads to the thawing of the so-called «permafrost», which has always been in a state of constant low temperatures. The influence of changing climatic conditions on the terrain, as well as the technogenic impact of the developing oil and gas complex, has somewhat accelerated the process of thawing permafrost in the fields of the northern regions. The process of this cataclysm is irreversible, and it has a negative impact not only on nature, but also leads to accidents and complications during drilling, fixing and operation of wells. The authors of the article analyzed changes in the geocryology of the far North deposits over the past 20 years, calculated the halos of thawing of frozen rocks around producing wells, and assessed the mutual influence of components in the «well – permafrost» system. These scientific studies are necessary for selecting the optimal technology and rational technical means for well construction, preventing geological and technical complications, and for developing and conducting geotechnical monitoring during hydrocarbon production.

Если вас интересует полный текст статьи, Вы можете заказать ее в издательстве.

Литература

1. Оберман Н.Г. Специфика освоения недр европейского Северо-Востока страны в условиях глобального потепления // Тезисы доклада. Международная научная конференция «Промышленное освоение Севера и актуальные вопросы этноэкологии». Сыктывкар. 2011. С.17–20.
2. Деформации и напряжения в промерзающих и оттаивающих породах / Э.Д. Ершов, Ю.П. Лебеденко, Л.В. Шевченко. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985. 165 с.
3. Коротков С.А. К вопросу растепления грунта кустовых площадок месторождений Крайнего Севера и потери устойчивости крепи скважин // сборник трудов Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы научного знания. Новые технологии ТЭК-2017». Тюмень: ТИУ, 2017. Т.1. С. 8–12.
4. Напряженно-деформированное состояние крепи скважин в криолитозоне: уч. пос. для ВУЗов / В.Г. Кузнецов, В.П. Овчинников, А.А. Фролов, В.И. Кучерюк, В.Ф. Сорокин, С.И. Иванов. М.: Недра, 2003. 154 с.
5. Горелик Я.Б. Инженерно-геокриологические условия Ямбургского газоконденсатного месторождения и динамика состояния кустовых площадок эксплуатационных скважин / Я.Б. Горелик, П.В. Солдатов, А.А. Селезнев // Криосфера Земли: сборник научных статей. Новосибирск: Гео, 2015. С. 58–69.
6. Криосфера нефтегазоконденсатных месторождений полуострова Ямал: в 3 т. / под общ. ред. Ю.К. Васильчука, Г.В. Крылова, Е.Е. Подборного. Тюмень: ООО «ТюменНИИгипрогаз»; СПб.: Недра, С.-Петерб. отд-ние, 2006. Криосфера Харасавэйского газоконденсатного месторождения. Т. 1. 2006. 346 с.
7. Грязнов Г.С. Конструкции газовых скважин в районах многолетнемерзлых пород. М.: Недра, 1978. 267c.
8. РД 39-00147001-767-2000. Инструкция по креплению нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 2000. 99 с.
9. ФНиП «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности», приняты Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору № 103 от 12.03.2013. 288 с.
10. СП 231.1311500.2015. Обустройство нефтяных и газовых месторождений. Требования пожарной безопасности. Утвержден приказом Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) от 17 июня 2015 г. № 302. Введен в действие 01.07.2015 г.
11. Осокин А.Б. Надымгазпром: геотехмониторинг в криолитозоне / А.Б. Осокин, А.П. Попов, Г.К. Смолов. М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2001. 148 с.
12. Андреев О.Ф. Методические указания по прогнозированию осложнений при эксплуатации скважин в многолетнемерзлых породах. М.: ВНИИГАЗ, 1982. 80 с.
13. СТО Газпром 2-3.2-036-2005 Методические указания по учету геокриологических условий при выборе конструкций эксплуатационных скважин. М.: ООО «ВНИИГАЗ», 2005. 62 с.
14. СТО Газпром РД 2.1-142-2005 Методика расчета допустимых значений параметров конструкций скважин, температурного режима их эксплуатации, технических решений по обеспечению устойчивости и целостности устья и обсадных колонн. Тюмень: ООО «ТюменНИИгипрогаз», 2004. 26 с.
15. Гриценко А.И. Руководство по расчету темпов протаивания и обратного промерзания пород при выборе конструкции скважин в криолитозоне / А.И. Гриценко, В.А. Истомин, Б.В. Дегтярев, Н.Р. Колушев. М.: ВНИИГАЗ, 1981. 83 с.
16. Свидетельство ФИПС о государственной регистрации № 2015619562. Программа для ЭВМ «ОРЕОЛ» / С.А. Коротков, А.Г. Пермитин. Опубл. 08.09.2015.
17. Медведский Р.И. Численное моделирование повторяющихся тепловых воздействий на толщу мерзлых пород / Р.И. Медведский, Ю.А. Сигунов // Изв. СО АН СССР. Сер.технич.наук. Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1988. № 21. С.72–79.

References

1. Oberman N.G. Spetsifika osvoyeniya nedr yevropeyskogo Severo-Vostoka strany v usloviyakh global’nogo potepleniya. Tezisy doklada. Mezhdunarodnaya nauchnaya konferentsiya «Promyshlennoye osvoyeniye Severa i aktual’nyye voprosy etnoekologii». [Specifics of the development of the European North-East of the country in the conditions of global warming. Theses of the report. International scientific conference «Industrial development of the North and current issues of ethnoecology»]. Syktyvkar, 2011, pp.17–20. (In Russian).
2. Yershov E.D., Lebedenko Yu.P., Shevchenko L.V. Deformatsii i napryazheniya v promerzayushchikh i ottaivayushchikh porodakh [Strains and stresses in freezing and thawing rocks]. Moscow, Izdatelstvo Moskowskogo universiteta Publ., 1985, 165 р. (In Russian).
3. Korotkov S.A. K voprosu rastepleniya grunta kustovykh ploshchadok mestorozhdeniy Kraynego Severa i poteri ustoychivosti krepi skvazhin. sbornik trudov Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Aktual’nyye problemy nauchnogo znaniya. Novyye tekhnologii TEK-2017» [To the question of unfreezing of the ground pads of the fields of the far North and buckling of the lining of wells. Proceedings of the International scientific-practical conference «Actual problems of scientific knowledge. New technologies of TEK-2017»]. Tyumen’, TIU, 2017, vol. 1, pp. 8–12. (In Russian).
4. Kuznetsov V.G., Ovchinnikov V.P., Frolov A.A., Kucheryuk V.I., Sorokin V.F., Ivanov S.I. Napryazhenno-deformirovannoye sostoyaniye krepi skvazhin v kriolitozone. [The intense deformed condition of a timbering of wells in the kriolitozena ]. Moscow, Nedra Publ., 2003, 154 p. (In Russian).
5. Gorelik Ya.B., Soldatov P.V., Seleznev A.A. Inzhenerno-geokriologicheskiye usloviya Yamburgskogo gazokondensatnogo mestorozhdeniya i dinamika sostoyaniya kustovykh ploshchadok ekspluatatsionnykh skvazhin. Kriosfera Zemli. [Engineering and geocryological conditions of the Yamburg gas condensate field and dynamics of the state of Bush sites of production wells. Earth’s Cryosphere]. Novosibirsk, Geo Publ., 2015, pp. 58–69. (In Russian).
6. Vasil’chuk Yu.K., Krylov G.V, Podborni Ye.Ye. Kriosfera neftegazokondensatnykh mestorozhdeniy poluostrova Yamal. v 3 t. [Cryosphere of oil and gas condensate fields of the Yamal Peninsula. In vol. 3]. Under the General editorship Tyumen’. «TyumenNIIgiprogaz» LLC; SPb.: Nedra Publ., S.-Peterb. branch, 2006. «Kriosfera Kharasaveyskogo gazokondensatnogo mestorozhdeniya» [The cryosphere of the Kharasavey gas condensate field]. Vol. 1, 2006, 346 p. (In Russian).
7. Gryaznov G.S. Konstruktsii gazovykh skvazhin v rayonakh mnogoletnemerzlykh porod [Construction of gas wells in areas of permafrost]. Moscow, «Nedra» Publ., 1978, 267 p. (In Russian).
8. Instruktsiya po krepleniyu neftyanykh i gazovykh skvazhin [Instructions for fixing oil and gas wells] RD 39-00147001-767-2000. Moscow, «Nedra» Publ., 2000, 99 p. (In Russian).
9. FNiP «Pravila bezopasnosti v neftyanoy i gazovoy promyshlennosti», prinyaty Federal’noy sluzhboy po ekologicheskomu, tekhnologicheskomu i atomnomu nadzoru № 103 ot 12.03.2013 [FNiP «Safety Rules in the oil and gas industry», adopted by the Federal service for environmental, technological and nuclear supervision No. 103 of 12.03.2013]. Moscow, 2013, 288 p. (In Russian).
10. SP 231.1311500.2015. Obustroystvo neftyanykh i gazovykh mestorozhdeniy. Trebovaniya pozharnoy bezopasnosti. Utverzhden prikazom Ministerstva Rossiyskoy Federatsii po delam grazhdanskoy oborony, chrezvychaynym situatsiyam i likvidatsii posledstviy stikhiynykh bedstviy (MCHS Rossii) ot 17 iyunya 2015 g. № 302. Vveden v deystviye 01.07.2015 g. [SP 231.1311500.2015. Development of oil and gas fields. Fire safety requirements. Approved by order No. 302 of the Ministry of civil defense, emergencies and disaster relief of the Russian Federation (EMERCOM of Russia) dated June 17, 2015. Entered into force on 01.07.2015]. (In Russian).
11. Osokin A.B., Popov A.P., Smolov G,K Nadymgazprom, geotekhmonitoring v kriolitozone [Nadymgazprom, geotechmonitoring in the cryolithozone]. Moscow, «IRTS Gazprom» LLC Publ., 2001, 148 p. (In Russian).
12. Andreyev O.F. Metodicheskiye ukazaniya po prognozirovaniyu oslozhneniy pri ekspluatatsii skvazhin v mnogoletnemerzlykh porodakh [Methodological guidelines for predicting complications during well operation in permafrost rocks]. Moscow, VNIIGAZ Publ., 1982, 80 p. (In Russian).
13. Metodicheskiye ukazaniya po uchetu geokriologicheskikh usloviy pri vybore konstruktsiy ekspluatatsionnykh skvazhin. [Guidelines for taking into account geocryological conditions when selecting structures for production wells]. STO Gazprom 2-3.2-036-2005, Moscow, «VNIIGAZ» LLC Publ., 2005, 62 p. (In Russian)
14. Metodika rascheta dopustimykh znacheniy parametrov konstruktsiy skvazhin, temperaturnogo rezhima ikh ekspluatatsii, tekhnicheskikh resheniy po obespecheniyu ustoychivosti i tselostnosti ust’ya i obsadnykh kolonn [Method for calculating acceptable parameters of well structures, their operating temperature, and technical solutions for ensuring the stability and integrity of the wellhead and casing]. STO Gazprom RD 2.1-142-2005, Tyumen’, «TyumenNIIgiprogaz» Publ., 2004, 26 p. (In Russian).
15. Gritsenko A.I., Istomin V.A., Degtyarev B.V., Kolu-
shev N.R. Rukovodstvo po raschetu tempov protaivaniya i obratnogo promerzaniya porod pri vybore konstruktsii skvazhin v kriolitozone [Guide to calculating the rate of thawing and reverse freezing of rocks when choosing the design of wells in the cryolithozone]. Moscow, VNIIGAZ Publ., 1981, 83 p. (In Russian).
16. Korotkov S.A., Permitin A.G. Programma dlya EVM «OREOL» [Computer program «OREOL»]. Svidetel’stvo FIPS o gosudarstvennoy registratsii no. 2015619562, publ. 08.09.2015.
(In Russian).
17. Medvedskiy R.I., Sigunov J.A. Chislennoye modelirovaniye povtoryayushchikhsya teplovykh vozdeystviy na tolshchu merzlykh porod Izv. SO AN SSSR. Ser.tekhnich.nauk. [Numerical simulation of repeated heat exposures on the thickness of frozen rocks Izv. OF SB AS USSR. Ser.technical sciences’]. Tyumen’, ZapSibNIGNI Publ., 1988, no. 21, pp.72–79. (In Russian).

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей

    Авторизация


    регистрация

    Коротков С.А.

    Коротков С.А.

    к.т.н., начальник отдела научных исследований и разработок

    ООО «СибГеоПроект»

    Овчинников В.П.

    Овчинников В.П.

    д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Бурение нефтяных и газовых скважин»

    Тюменский государственный нефтегазовый университет

    Пермитин А.Г.

    Пермитин А.Г.

    главный специалист отдела комплексного проектирования строительства скважин

    Филиал «Газпром недра НТЦ» ООО «Газпром недра»

    Ключевые слова: скважина, растепление, мерзлые породы, промерзание, смятие, ореол, крепь, льдистость, температура
    Keywords: well, thawing, frozen rocks, freezing, crumpling, halo, support, iciness, temperature

    Просмотров статьи: 1913

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru