ПРОБЛЕМИ ВИКОРИСТАННЯ ПНЕВМОРОЗРИВУ ДЛЯ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ВИДОБУТКУ ВУГЛЕВОДНЕВОЇ СИРОВИНИ НА ГАЗОКОНДЕНСАТНИХ РОДОВИЩАХ УКРАЇНИ

Автор(и)

  • Іван Гаврилович Зезекало Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-9962-6905
  • Ганна Анатоліївна Думенко Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Ukraine https://orcid.org/0000-0001-5468-0484

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0821.2021.01.05

Ключові слова:

інтенсифікація; пневморозрив; підвищення нафтогазовіддачі; інертні гази; азот; вуглекислий газ

Анотація

Висвітлено сучасний стан нафтогазової галузі України та можливості нарощення вуглеводневої бази через введення в розробку родовищ з ущільненими колекторами, які містять значні газові ресурси. Розглянуто окремі методи інтенсифікації роботи свердловин, які використовуються в Україні, такі як гідравлічний розрив  пласта та метод GasGun. Наведено основні їх недоліки: непередбачувані ситуації розгерметизації водного горизонту, використання великих об’ємів води, утилізація технологічної води, неповний вихід рідини розриву з колектора, набухання та гідратація глинистих складових колектора, неможливість використання при надвисоких температурах і тисках. Висвітлено світові сучасні технології, основані на дії інертних газів при видобутку вуглеводнів. Проаналізовано дослідження із застосування безводних розривів порід та методи інтенсифікації з використанням інертних газів. Приведено застосування методу пневматичного розущільнення вугільних пластів в Україні з використанням топкових газів для вивільнення метану та дегазації вугільних шахт.  Наведено сучасні дослідження з використання рідкого азоту та зрідженого вуглекислого газу як агентів розриву порід з низькими фільтраційно–ємнісними властивостями. Наведено основні переваги використання азоту, зрідженого та надкритичного вуглекислого газу у якості агентів розущільнення колекторів. Запропоновано дослідити метод пневматичного розущільнення на різних зразках породи у лабораторних умовах з використанням різних агентів та поверхнево–активних речовин, підібрати відповідні реагенти та розробити технологію пневматичного розриву колекторів вуглеводнів як дешевшої та екологічно безпечної альтернативи існуючим методам.

Біографії авторів

Іван Гаврилович Зезекало, Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

доктор технічних наук, професор, професор кафедри нафтогазової інженерії та технологій навчально-наукового інституту нафти і газу; м. Полтава;

Тел.: +38(050)305–12–68

Ганна Анатоліївна Думенко, Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

аспірантка кафедри нафтогазової інженерії та технологій навчально-наукового інституту нафти і газу; м. Полтава;

Тел.: +38(067)697–81–04.

Посилання

Ukrayins’ka naftohazova entsyklopediya [Tekst] : entsyklopediya [Ukrainian oil and gas encyclopedia]. L’viv, SPOLOM Publ., 2015. 604 p.

Dumenko H. A. Zakhody, spryamovani do naroshchennya vuhlevodnevoho potentsialu Ukrayiny [Tekst]. Teoriya i praktyka aktual’nykh naukovykh doslidzhen’ [Measures aimed at increasing Ukraine’s hydrocarbon potential]. Materialy IV naukovo–praktychnoyi konferentsiyi. Ch.1. (22–23 lyutoho 2019 r., m. Dnipro,) [Theory and practice of current research. Proceedings of the IV scientific–practical conference. Part 1 (22–23 February 2019, Dnipro)]. Kherson, Hel’vetyka Publ., 2019. P. 61–63.

Yaremiychuk R. S., Yaremiychuk Y. S. Osvoyennya sverdlovyn : dovidnyk [Well development: a handbook]. L’viv, Tsentr Yevropy Publ., 2007. 367 p.

Progress Tekhnologiy. Freking ili gidrorazryv plasta: tekhnologiya, istoriya, oborudovanie [Fracking or hydraulic fracturing: technology, history, equipment]. Available at: https://proteh.org/articles/09042015–freking–ili–gidrorazryv–plasta–tehno/ (accessed 20.02.2019).

Hoshovs’kyy S. V. Zezekalo I. H., Pasichnyk V. D. Pat. 48284, Ukrayina. Sposib pnevmorozushchil’nennya vuhil’nykh plastiv. 2010.

Weiyu Yang, Chunhu Zhou , Fadong Qin, Dang Li. High–Energy Gas Fracturing (HEGF) Technology: Research and Application. Society of Petroleum Engineers, 1992. P. 285.

Zifeng Li, Hongfang Xu, Chaoyue Zhang. Liquid nitrogen gasification fracturing technology for shale gas development. Journal of Petroleum Science and Engineering, 138 (2016). р. 253–256.

Feng Gao, Chengzheng Cai, Yugui Yang. Experimental research on rock fracture failure characteristics under liquid nitrogen cooling conditions. Results in Physics, V. 9, 2018. р. 252–262.

Innovatsii i izobreteniya: Krio freking – GRP bez vody [Innovations and inventions: Cryo fracking – Frac without water]. Available at: http://xn––80ayfipd.xn––p1ai/novosti/innovacii–izobreteniya–krio–fryeking.html (accessed 23.02.2019).

Tsiu Pin. Razrabotka metodiki vybora tekhnologiy gidravlicheskogo razryva plasta dlya dobychi slantsevogo gaza: dissertatsiya na soiskanie uchenoy stepeni kand. tekhn. Nauk [Development of a methodology for selecting hydraulic fracturing technologies for shale gas production. Candidate eng. sci.diss. (Ph.D.)]. Moscow, 2017. Р.167.

Kaufman. L.L., Kuldyrkaev N. I., Lysikov B. A. Dobycha slantsevogo gaza: obzor zarubezhnogo opyta [Shale Gas Production: Review of Foreign Experience]. Donetsk, Donbass Publ., 2011. 262 p.

X. Song, Y. Guo, J. Zhang. Fracturing with Carbon Dioxide: From Microscopic Mechanism to Reservoir Application. Joule, V. 3, 2019. Р. 1913–1926.

Bullen, R.S.; Lillies, A.T. ( to L HB Investment Inc ). Carbon dioxide fracturing process and apparatus. US Patent 4,374,545. 22 Feb 1983. Priority date 28 Sep 1981, Canada , vp . PAT – APPL – 337743.

Kochergin M.A. Technological approaches to the development of shale gas resources / M.A. Science. Technology. Technologies (Polytechnic Bulletin), No. 3, 2018. – p. 158–178 / scientific multidisciplinary journal.

Yeher D.O. Vplyv stanu fil’tratsiynoyi kharakterystyky pry vybiynoyi zony bahatosharovykh plastiv na efektyvnist’ rozrobky naftovykh i hazovykh rodovyshch / DO. Yeher, I.Y. Rybchych. – L’viv: Liha–Pres, 2003. – 116 s.

Rogala A, Krzysiek J, Bernaciak M, Hupka J. Non–aqueous fracturing technologies for shale gas recovery. Physicochemical Problems of Mineral Processing, V. 49 (1), 2012. Р. 313–322.

CO2 as a fracturing fluid: Potential for commercial–scale shale gas production and CO2 sequestration / Richard Middleton, Hari Viswanathan, Robert Currier, Rajan Gupta // Energy Procedia, V. 63, 2014. P. 7780–7784.

Middleton, R. S. et al. Shale gas and non–aqueous fracturing fluids: Opportunities and challenges for supercritical CO2 // Applied Energy, Elsevier, V. 147(C), 2015, Р. 500–509.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-05-15