Алексей Лобанов | Kazan Federal University (original) (raw)
Papers by Алексей Лобанов
Journal of Petroleum Science and Engineering, 2021
Abstract The overview and analysis of technical, regulatory and procedural, administrative and bu... more Abstract The overview and analysis of technical, regulatory and procedural, administrative and business aspects of current situation in the field of downhole sampling in the Russian Federation is presented. The author's viewpoint on the physical and chemical factors of the samples quality is presented, concept and development trends of systematic approach to quality control of downhole sampling are proposed.
овый алгоритм расчета и экспертизы результатов CCE-теста нефтей типа “Black Oil”, 2019
Данной работой авторы открывают цикл статей, посвященных методическим, технологическим, метрологи... more Данной работой авторы открывают цикл статей, посвященных методическим, технологическим, метрологическим и иным аспектам проведения и обработки результатов исследований PVT-соотношений пластовых нефтей различных физико-химических свойств. В настоящей работе представлен новый алгоритм обработки результатов ССЕ-теста пластовой нефти, предложены критерии валидации в целях контроля качества экспериментов. Применение алгоритма ограничено случаями исследований нефтей типа «black oil», то есть, пластовых углеводородных флюидов с ярко выраженными признаками образования паровой фазы.
Влияние качества глубинных проб на результаты исследований фазового поведения парафинов и асфальтенов пластовой нефти
В работе проиллюстрировано влияние качества глубинных проб на результаты исследований фазового по... more В работе проиллюстрировано влияние качества глубинных проб на результаты исследований фазового поведения парафинов и асфальтенов пластовой нефти. Сравнивались результаты исследований условно представительной пробы пластовой нефти и глубинных проб, отобранных в условиях многофазного потока, что повлекло за собой попадание в камеры пробоотборников различного объема свободного газа, пластовой воды и твердой фазы асфальтенов, смол и парафинов. По каждой пробе был проведен комплекс PVT-исследований согласно ОСТ 153-39.2-048-2003 и Стандарта ПАО «Газпромнефть» М-01.01.03.04-02 «Лабораторные исследований проб пластовых флюидов» (исследование PV-соотношений, однократное разгазирование, определение вязкости и плотности) и исследование фазового поведения парафинов и асфальтенов методами акустического резонанса (регистрация момента фазового перехода), микроскопии высокого давления (определение количества и геометрических размеров частиц твердой фазы), гравиметрическим и фильтрационным методами (определение группового состава твердой фазы). Для подготовки глубинных проб нефти с газовыми шапками в камерах была проведена процедура выпуска свободного газа до текущего давления насыщения нефти газом. По результатам анализов выявлено, что процедура выпуска свободного газа влияет на PVT-характеристики проб незначительно: расхождение основных экспериментально определенных параметров не превышало допуски ОСТ 153-39.2-048-2003, однако такие пробы непригодны к исследованиям фазового поведения парафинов и асфальтенов, поскольку расхождения различных параметров (содержание асфальтенов, смол и парафинов, температура насыщения нефти парафином, давление насыщения нефти асфальтеном и пр.) достигает 70%. Следует учитывать, что, в случае необходимости подобного рода исследований, геологической службой недропользователя совместно со специалистами Научно-технических центров, а также подрядных организаций, осуществляющих как отбор проб, так и лабораторные исследования, необходимо особенно тщательно прорабатывать план работ на скважине и контролировать процедуры подготовки скважины и отбора проб.
К вопросу обоснования использования технологии отбора глубинных проб с азотной компенсацией давлени
С усложнением горно-геологических условий качественный отбор проб пластовых флюидов становится вс... more С усложнением горно-геологических условий качественный отбор проб пластовых флюидов становится все более трудной задачей, для ее решения требуются новые технологии и глубокое понимание физико-химических процессов, протекающих в пласте и скважине. Использование глубинных пробоотборников с азотной компенсацией давления – относительно новое для Российской Федерации направление, которое могут предложить сервисные компании для решения данной задачи. Однако отсутствие четких критериев обоснования необходимости использования дорогостоящих компенсаторных пробоотборников приводит к сдерживанию их применения. В данной статье в качестве таких критериев предложено использовать результаты оценки стабильности асфальтенов (степени вероятности отложений асфальтенов). Приведено описание разработанного алгоритма экспертной оценки необходимости применения компенсаторного отбора.
Разработка системы комплексной количественной оценки качества проб пластовых нефтей. Часть I – Вопросы терминологии и классификации, 2021
Данной работой автор продолжает цикл статей, посвященных техническим, нормативно-методическим, ад... more Данной работой автор продолжает цикл статей, посвященных техническим, нормативно-методическим, административным и бизнес-аспектам современной ситуации в области отбора глубинных проб пластовых флюидов в Российской Федерации. Представлены предложения по уточнению существующей терминологии в области отбора проб пластовых флюидов и нормативно-методическим основам разработки системы количественной оценки качества глубинных проб.
Английский текст + русский перевод, 2021
The overview and analysis of technical, regulatory and procedural, administrative and business as... more The overview and analysis of technical, regulatory and procedural, administrative and business aspects of current situation in the field of downhole sampling in the Russian Federation is presented. The author's viewpoint on the physical and chemical factors of the samples quality is presented, concept and development trends of systematic approach to quality control of downhole sampling are proposed.
Лобанов А.А. Разработка системы комплексной количественной оценки качества проб пластовых нефтей. Часть II – Описание системы // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2021. № 5 (125). С. 34–53., 2021
Данной работой автор продолжает цикл статей, посвященных техническим, нормативно-методическим, ад... more Данной работой автор продолжает цикл статей, посвященных техническим, нормативно-методическим, административным и бизнес-аспектам современной ситуации в области отбора глубинных проб пластовых флюидов в Российской Федерации. Представлены предложения по уточнению существующей терминологии в области отбора проб пластовых флюидов и нормативно-методическим основам разработки системы количественной оценки качества глубинных проб.
Лобанов А.А. и др. Математический анализ поведения PV-изотерм пластовых флюидов // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2023. № 8 (830). P. 39–50., 2023
Аннотация. Настоящей работой авторы продолжают цикл статей, посвященных методическим, технологиче... more Аннотация. Настоящей работой авторы продолжают цикл статей, посвященных методическим, технологическим, метрологическим и иным аспектам проведения и обработки результатов исследований PVT-соотношений пластовых нефтей. Рассмотрена математическая природа Y-фактора и гипотезы по применению методов математического анализа для оценки давления насыщения флюидов различной природы.
Лобанов А.А. и др. Особенности фазовой диаграммы нефтей с высоким содержанием асфальтенов и смол. ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ, № 1-2, 2017, стр. 92-98., 2017
В данной статье рассматриваются особенности фазовых переходов тяжелых компонентов (парафинов и ас... more В данной статье рассматриваются особенности фазовых переходов тяжелых компонентов (парафинов и асфальтенов) в нефтях с высоким содержанием асфальтенов и смол. Во введении описаны известные сведения о фазовом поведении данных компонентов пластовых флюидов, представлены описания фазовых диаграмм каждого из них. Далее приведены сведения об исследуемой скважине, свойствах пластового флюида, используемом оборудовании и методах исследований. Фазовые переходы в пробах глубинной и дегазированной нефти исследовались на лабораторной установке AWAI 1000 фотометрическим и визуальным методами. Отличительной особенностью исследований является то, что они проводились в режиме изобарического снижения температуры при ступенчатом снижении давления. В разделе «Результаты» приведен пример исследования глубинной пробы при пластовом давлении и представлены обобщённые результаты в виде фазовой диаграммы рассматриваемой нефти. Выявлено отсутствие влияния высокого содержания асфальтенов и смол на кривую зависимости температуры насыщения нефти парафином от давления и значительное влияние на фазовое поведение асфальтенов: отсутствие нижней границы насыщения нефти асфальтеном и значительный наклон кривой температуры насыщения нефти асфальтом при давлениях, выше давления насыщения нефти газом. Так же авторы предлагают метод оценки динамики изменения кинетической и агрегативной устойчивости флюида по отношению к асфальтеновой и асфальто-парафиновой твердой фазе. Исследования проводились на оборудовании Инновационно-технологического центра арктических нефтегазовых лабораторных исследований Северного (Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова. Результаты исследований будут использованы при реализации стратегии обеспечения потока на рассматриваемом месторождении.
Лобанов А.А. и др. Сквозной контроль качества глубинных проб от точки отбора до лабораторной установки: это возможно и необходимо // Российская нефтегазовая техническая конференция SPE 12 - 15 октября 2021. Москва: SPE, 2021. С. 37., 2021
Отечественный рынок услуг и технологий отбора глубинных проб Российской Федерации находится в глу... more Отечественный рынок услуг и технологий отбора глубинных проб Российской Федерации находится в глубокой стагнации. Сложились объективные условия, при которых ответственность и лидерство в развитии и оживлении данного направления является прерогативой крупных нефтегазодобывающих компаний, а не непосредственно производителей оборудования или нефтесервисных организаций. Представлен опыт авторов по разработке, опытно-промышленным испытаниям и внедрению новых нормативно-методических подходов и технологий отбора, транспортировки, промысловой, сквозной и лабораторной оценки качества проб в периметре ПАО «Газпром нефть»
Лобанов А. А. и др. Поведение глубинной пробы воды при отрицательной температуре // PROнефть. Профессионально о нефти. 2023. Т. 8. № 1. С. 48–55., 2023
Введение: Известно, что при кристаллизации вода расширяется, что приводит к росту давления глубин... more Введение: Известно, что при кристаллизации вода расширяется, что приводит к росту давления глубинных проб воды при их охлаждении ниже 0 °С. При этом в открытых источниках отсутствуют количественные оценки условий внутри приемных камер при их заморозке.
Материалы и методы: Измерения давления и температуры глубинной пробы воды при ее охлаждении производились при помощи внутреннего датчика давления и температуры, встроенного в поршень приемной камеры.
Результаты: описана динамика PT-характеристик глубинной пробы при ее заморозке. Рост давления составил 120,5 МПа при охлаждении от 10 до -15 °С.
Заключение: Впервые в открытом доступе представлена количественная оценка роста давления глубинной пробы при ее охлаждении. Обобщена информация по требованиям к температурным режимам хранения и транспортировки проб, предложены приоритетные направления НИОКР, позволяющие снизить риски при проведении работ с глубинными пробоотборниками.
Лобанов А.А. и др. Эффект саморазгерметизации приемных камер глубинных пробоотборников // Нефтяное хозяйство. 2023. № 3. С. 58-63, 2023
Введение: низкое качество проб пластовых флюидов является общепризнанной отраслевой проблемой. В ... more Введение: низкое качество проб пластовых флюидов является общепризнанной отраслевой проблемой. В работе представлены новые экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что существенный вклад в это вносит несовершенство конструкций применяемых глубинных пробоотборников.
Материалы и методы: В 2019-2020гг. авторами был разработан глубинный пробоотборник с функцией замера давления и температуры внутри и снаружи приемной камеры и принудительным перекрытием приемной камеры для ее отсечения от скважинного пространства (SPE-206487). За три года эксплуатации пробоотборника накоплены уникальные сведения, которые существенно меняют представления о работе глубинных пробоотборников и требования, предъявляемые к ним.
Результаты: Приемные камеры большинства современных пробоотборников герметизируются за счет обратного клапана, прижимаемого к посадочному седлу пружиной и, при подъеме пробы на поверхность, избыточным давлением самой пробы; при этом скважинный флюид прямо контактирует с клапаном. С 40-х годов считалось, что в процессе подъема пробы давление в камере всегда будет выше давления в скважине. Авторами экспериментально получены десятки кривых давления внутри и снаружи приемной камеры для различных условий (пластовая вода, нелетучая нефть, летучая нефть; однофазная нефть, частично дегазированная нефть; отбор в статике, отбор в динамике; отбор на фонтане, отбор над ЭЦН; регионы: Оренбург, ЯНАО, ХМАО), которые показывают, что охлаждение камеры при ее подъеме зачастую приводит к такой температурной декомпрессии флюида, что давление со стороны скважины становится больше давления в камере (максимальный перепад давления получен при отборе проб воды и составлял в некоторых случаях 9 МПа, что на два порядка выше усилия пружин клапанов любых известных пробоотборников). Это означает, что большинство современных пробоотборников допускают переток флюида из скважины в приемную камеру после ее номинального закрытия. Полученные экспериментальные результаты подтверждены моделированием поведения различных флюидов с использованием кубических уравнений состояния.
Заключение: Авторами описано явление саморазгерметизации камер глубинных пробоотборников, проведен термодинамический анализ данного явления, собраны фактические экспериментальные данные, подтверждающие его наличие на практике. Потенциальный эффект от модернизации оборудования: снижение количества отбракованных глубинных проб на 47%. Оценка основана на результатах проведенного анализа исторических данных по 289 глубинным пробам
Лобанов А.А. и др. Исследование фазового поведения парафинов в пластовых углеводородных флюидах. Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Естественные науки. №4, 2016, C. 75–83., 2016
Фазовый переход парафиновых компонентов пластовых флюидов в твердое состояние в процессе добычи и... more Фазовый переход парафиновых компонентов пластовых флюидов в твердое состояние в процессе добычи и транспортировки природных углеводородных смесей представляет собой серьезную угрозу бесперебойной работе системы «пласт-скважина». Особенно высоки риски возникновения осложнений при работе добывающих скважин в условиях низких температур Арктического региона. Лабораторные исследования фазового поведения парафинов предоставляют ключевую информацию для инженерных и экономических анализов данных рисков. В работе рассмотрены оборудование, методика и результаты исследований фазового поведения пластового флюида со скважины нефтяного месторождения Арктической зоны Российской Федерации. Исследования проводились на представительных глубинных пробах, отобранных согласно действующему регламенту. Научной новизной работы является предлагаемый авторами способ построения фазовой диаграммы пластового флюида в координатах «давление – температура», совмещенной с областями кинетической и агрегативной устойчивости смеси по отношению к твердой парафиновой фазе. Под кинетической устойчивостью понимается способность системы сохранять равномерное распределение парафиновых частиц во всем объеме, под агрегативной – способность системы сохранять степень дисперсности твердой фазы. Важность этих свойств в понимании процессов фазовых переходов отмечали многие исследователи, поэтому предлагаемый способ может сыграть положительную роль в задаче адекватного описания процессов образования твердых органических отложений. Результаты исследований будут использованы при экономическом и технологическом обосновании применяемых методов борьбы с парафиновыми отложениями на рассматриваемом месторождении. Исследования проводились на современном высокотехнологическом оборудовании Инновационно-технологического центра арктических нефтегазовых лабораторных исследований Северного (Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова. Лобанов А.А. и др. Исследование фазового поведения парафинов в пластовых углеводородных флюидах. Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Естественные науки. №4, 2016, C. 75–83.
Золотухин А.Б. и др. Исследования фазовых переходов асфальтенов в пластовых углеводородных флюидах. Нефтепромысловое дело, № 5, 2017, стр. 39-45., 2017
Фазовый переход асфальтеновых компонентов пластовых флюидов в твердое состояние в процессе добычи... more Фазовый переход асфальтеновых компонентов пластовых флюидов в твердое состояние в процессе добычи и транспортировки природных углеводородных смесей представляет собой серьезную угрозу бесперебойной работе системы нефтегазодобывающего предприятия. Лабораторные исследования фазового поведения асфальтенов предоставляют ключевую информацию для инженерных и экономических анализов данных рисков. В статье рассмотрены вопросы лабораторных исследований фазового поведения асфальтенов в пластовых углеводородных флюидах на примере исследований глубинной пробы нефти нефтяного месторождения Арктического региона Российской Федерации. Научной новизной работы является предлагаемый авторами способ определения P-T областей кинетической и агрегативной устойчивости пластового флюида по отношению к твердой асфальтеновой фазе. Предлагаемый способ может сыграть положительную роль в задаче адекватного описания процессов образования твердых органических отложений. Результаты исследований будут использованы при обосновании применяемых методов борьбы с негативным влиянием фазовых переходов асфальтенов на рассматриваемом месторождении.
Journal of Petroleum Science and Engineering, 2021
Abstract The overview and analysis of technical, regulatory and procedural, administrative and bu... more Abstract The overview and analysis of technical, regulatory and procedural, administrative and business aspects of current situation in the field of downhole sampling in the Russian Federation is presented. The author's viewpoint on the physical and chemical factors of the samples quality is presented, concept and development trends of systematic approach to quality control of downhole sampling are proposed.
овый алгоритм расчета и экспертизы результатов CCE-теста нефтей типа “Black Oil”, 2019
Данной работой авторы открывают цикл статей, посвященных методическим, технологическим, метрологи... more Данной работой авторы открывают цикл статей, посвященных методическим, технологическим, метрологическим и иным аспектам проведения и обработки результатов исследований PVT-соотношений пластовых нефтей различных физико-химических свойств. В настоящей работе представлен новый алгоритм обработки результатов ССЕ-теста пластовой нефти, предложены критерии валидации в целях контроля качества экспериментов. Применение алгоритма ограничено случаями исследований нефтей типа «black oil», то есть, пластовых углеводородных флюидов с ярко выраженными признаками образования паровой фазы.
Влияние качества глубинных проб на результаты исследований фазового поведения парафинов и асфальтенов пластовой нефти
В работе проиллюстрировано влияние качества глубинных проб на результаты исследований фазового по... more В работе проиллюстрировано влияние качества глубинных проб на результаты исследований фазового поведения парафинов и асфальтенов пластовой нефти. Сравнивались результаты исследований условно представительной пробы пластовой нефти и глубинных проб, отобранных в условиях многофазного потока, что повлекло за собой попадание в камеры пробоотборников различного объема свободного газа, пластовой воды и твердой фазы асфальтенов, смол и парафинов. По каждой пробе был проведен комплекс PVT-исследований согласно ОСТ 153-39.2-048-2003 и Стандарта ПАО «Газпромнефть» М-01.01.03.04-02 «Лабораторные исследований проб пластовых флюидов» (исследование PV-соотношений, однократное разгазирование, определение вязкости и плотности) и исследование фазового поведения парафинов и асфальтенов методами акустического резонанса (регистрация момента фазового перехода), микроскопии высокого давления (определение количества и геометрических размеров частиц твердой фазы), гравиметрическим и фильтрационным методами (определение группового состава твердой фазы). Для подготовки глубинных проб нефти с газовыми шапками в камерах была проведена процедура выпуска свободного газа до текущего давления насыщения нефти газом. По результатам анализов выявлено, что процедура выпуска свободного газа влияет на PVT-характеристики проб незначительно: расхождение основных экспериментально определенных параметров не превышало допуски ОСТ 153-39.2-048-2003, однако такие пробы непригодны к исследованиям фазового поведения парафинов и асфальтенов, поскольку расхождения различных параметров (содержание асфальтенов, смол и парафинов, температура насыщения нефти парафином, давление насыщения нефти асфальтеном и пр.) достигает 70%. Следует учитывать, что, в случае необходимости подобного рода исследований, геологической службой недропользователя совместно со специалистами Научно-технических центров, а также подрядных организаций, осуществляющих как отбор проб, так и лабораторные исследования, необходимо особенно тщательно прорабатывать план работ на скважине и контролировать процедуры подготовки скважины и отбора проб.
К вопросу обоснования использования технологии отбора глубинных проб с азотной компенсацией давлени
С усложнением горно-геологических условий качественный отбор проб пластовых флюидов становится вс... more С усложнением горно-геологических условий качественный отбор проб пластовых флюидов становится все более трудной задачей, для ее решения требуются новые технологии и глубокое понимание физико-химических процессов, протекающих в пласте и скважине. Использование глубинных пробоотборников с азотной компенсацией давления – относительно новое для Российской Федерации направление, которое могут предложить сервисные компании для решения данной задачи. Однако отсутствие четких критериев обоснования необходимости использования дорогостоящих компенсаторных пробоотборников приводит к сдерживанию их применения. В данной статье в качестве таких критериев предложено использовать результаты оценки стабильности асфальтенов (степени вероятности отложений асфальтенов). Приведено описание разработанного алгоритма экспертной оценки необходимости применения компенсаторного отбора.
Разработка системы комплексной количественной оценки качества проб пластовых нефтей. Часть I – Вопросы терминологии и классификации, 2021
Данной работой автор продолжает цикл статей, посвященных техническим, нормативно-методическим, ад... more Данной работой автор продолжает цикл статей, посвященных техническим, нормативно-методическим, административным и бизнес-аспектам современной ситуации в области отбора глубинных проб пластовых флюидов в Российской Федерации. Представлены предложения по уточнению существующей терминологии в области отбора проб пластовых флюидов и нормативно-методическим основам разработки системы количественной оценки качества глубинных проб.
Английский текст + русский перевод, 2021
The overview and analysis of technical, regulatory and procedural, administrative and business as... more The overview and analysis of technical, regulatory and procedural, administrative and business aspects of current situation in the field of downhole sampling in the Russian Federation is presented. The author's viewpoint on the physical and chemical factors of the samples quality is presented, concept and development trends of systematic approach to quality control of downhole sampling are proposed.
Лобанов А.А. Разработка системы комплексной количественной оценки качества проб пластовых нефтей. Часть II – Описание системы // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2021. № 5 (125). С. 34–53., 2021
Данной работой автор продолжает цикл статей, посвященных техническим, нормативно-методическим, ад... more Данной работой автор продолжает цикл статей, посвященных техническим, нормативно-методическим, административным и бизнес-аспектам современной ситуации в области отбора глубинных проб пластовых флюидов в Российской Федерации. Представлены предложения по уточнению существующей терминологии в области отбора проб пластовых флюидов и нормативно-методическим основам разработки системы количественной оценки качества глубинных проб.
Лобанов А.А. и др. Математический анализ поведения PV-изотерм пластовых флюидов // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2023. № 8 (830). P. 39–50., 2023
Аннотация. Настоящей работой авторы продолжают цикл статей, посвященных методическим, технологиче... more Аннотация. Настоящей работой авторы продолжают цикл статей, посвященных методическим, технологическим, метрологическим и иным аспектам проведения и обработки результатов исследований PVT-соотношений пластовых нефтей. Рассмотрена математическая природа Y-фактора и гипотезы по применению методов математического анализа для оценки давления насыщения флюидов различной природы.
Лобанов А.А. и др. Особенности фазовой диаграммы нефтей с высоким содержанием асфальтенов и смол. ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ, № 1-2, 2017, стр. 92-98., 2017
В данной статье рассматриваются особенности фазовых переходов тяжелых компонентов (парафинов и ас... more В данной статье рассматриваются особенности фазовых переходов тяжелых компонентов (парафинов и асфальтенов) в нефтях с высоким содержанием асфальтенов и смол. Во введении описаны известные сведения о фазовом поведении данных компонентов пластовых флюидов, представлены описания фазовых диаграмм каждого из них. Далее приведены сведения об исследуемой скважине, свойствах пластового флюида, используемом оборудовании и методах исследований. Фазовые переходы в пробах глубинной и дегазированной нефти исследовались на лабораторной установке AWAI 1000 фотометрическим и визуальным методами. Отличительной особенностью исследований является то, что они проводились в режиме изобарического снижения температуры при ступенчатом снижении давления. В разделе «Результаты» приведен пример исследования глубинной пробы при пластовом давлении и представлены обобщённые результаты в виде фазовой диаграммы рассматриваемой нефти. Выявлено отсутствие влияния высокого содержания асфальтенов и смол на кривую зависимости температуры насыщения нефти парафином от давления и значительное влияние на фазовое поведение асфальтенов: отсутствие нижней границы насыщения нефти асфальтеном и значительный наклон кривой температуры насыщения нефти асфальтом при давлениях, выше давления насыщения нефти газом. Так же авторы предлагают метод оценки динамики изменения кинетической и агрегативной устойчивости флюида по отношению к асфальтеновой и асфальто-парафиновой твердой фазе. Исследования проводились на оборудовании Инновационно-технологического центра арктических нефтегазовых лабораторных исследований Северного (Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова. Результаты исследований будут использованы при реализации стратегии обеспечения потока на рассматриваемом месторождении.
Лобанов А.А. и др. Сквозной контроль качества глубинных проб от точки отбора до лабораторной установки: это возможно и необходимо // Российская нефтегазовая техническая конференция SPE 12 - 15 октября 2021. Москва: SPE, 2021. С. 37., 2021
Отечественный рынок услуг и технологий отбора глубинных проб Российской Федерации находится в глу... more Отечественный рынок услуг и технологий отбора глубинных проб Российской Федерации находится в глубокой стагнации. Сложились объективные условия, при которых ответственность и лидерство в развитии и оживлении данного направления является прерогативой крупных нефтегазодобывающих компаний, а не непосредственно производителей оборудования или нефтесервисных организаций. Представлен опыт авторов по разработке, опытно-промышленным испытаниям и внедрению новых нормативно-методических подходов и технологий отбора, транспортировки, промысловой, сквозной и лабораторной оценки качества проб в периметре ПАО «Газпром нефть»
Лобанов А. А. и др. Поведение глубинной пробы воды при отрицательной температуре // PROнефть. Профессионально о нефти. 2023. Т. 8. № 1. С. 48–55., 2023
Введение: Известно, что при кристаллизации вода расширяется, что приводит к росту давления глубин... more Введение: Известно, что при кристаллизации вода расширяется, что приводит к росту давления глубинных проб воды при их охлаждении ниже 0 °С. При этом в открытых источниках отсутствуют количественные оценки условий внутри приемных камер при их заморозке.
Материалы и методы: Измерения давления и температуры глубинной пробы воды при ее охлаждении производились при помощи внутреннего датчика давления и температуры, встроенного в поршень приемной камеры.
Результаты: описана динамика PT-характеристик глубинной пробы при ее заморозке. Рост давления составил 120,5 МПа при охлаждении от 10 до -15 °С.
Заключение: Впервые в открытом доступе представлена количественная оценка роста давления глубинной пробы при ее охлаждении. Обобщена информация по требованиям к температурным режимам хранения и транспортировки проб, предложены приоритетные направления НИОКР, позволяющие снизить риски при проведении работ с глубинными пробоотборниками.
Лобанов А.А. и др. Эффект саморазгерметизации приемных камер глубинных пробоотборников // Нефтяное хозяйство. 2023. № 3. С. 58-63, 2023
Введение: низкое качество проб пластовых флюидов является общепризнанной отраслевой проблемой. В ... more Введение: низкое качество проб пластовых флюидов является общепризнанной отраслевой проблемой. В работе представлены новые экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что существенный вклад в это вносит несовершенство конструкций применяемых глубинных пробоотборников.
Материалы и методы: В 2019-2020гг. авторами был разработан глубинный пробоотборник с функцией замера давления и температуры внутри и снаружи приемной камеры и принудительным перекрытием приемной камеры для ее отсечения от скважинного пространства (SPE-206487). За три года эксплуатации пробоотборника накоплены уникальные сведения, которые существенно меняют представления о работе глубинных пробоотборников и требования, предъявляемые к ним.
Результаты: Приемные камеры большинства современных пробоотборников герметизируются за счет обратного клапана, прижимаемого к посадочному седлу пружиной и, при подъеме пробы на поверхность, избыточным давлением самой пробы; при этом скважинный флюид прямо контактирует с клапаном. С 40-х годов считалось, что в процессе подъема пробы давление в камере всегда будет выше давления в скважине. Авторами экспериментально получены десятки кривых давления внутри и снаружи приемной камеры для различных условий (пластовая вода, нелетучая нефть, летучая нефть; однофазная нефть, частично дегазированная нефть; отбор в статике, отбор в динамике; отбор на фонтане, отбор над ЭЦН; регионы: Оренбург, ЯНАО, ХМАО), которые показывают, что охлаждение камеры при ее подъеме зачастую приводит к такой температурной декомпрессии флюида, что давление со стороны скважины становится больше давления в камере (максимальный перепад давления получен при отборе проб воды и составлял в некоторых случаях 9 МПа, что на два порядка выше усилия пружин клапанов любых известных пробоотборников). Это означает, что большинство современных пробоотборников допускают переток флюида из скважины в приемную камеру после ее номинального закрытия. Полученные экспериментальные результаты подтверждены моделированием поведения различных флюидов с использованием кубических уравнений состояния.
Заключение: Авторами описано явление саморазгерметизации камер глубинных пробоотборников, проведен термодинамический анализ данного явления, собраны фактические экспериментальные данные, подтверждающие его наличие на практике. Потенциальный эффект от модернизации оборудования: снижение количества отбракованных глубинных проб на 47%. Оценка основана на результатах проведенного анализа исторических данных по 289 глубинным пробам
Лобанов А.А. и др. Исследование фазового поведения парафинов в пластовых углеводородных флюидах. Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Естественные науки. №4, 2016, C. 75–83., 2016
Фазовый переход парафиновых компонентов пластовых флюидов в твердое состояние в процессе добычи и... more Фазовый переход парафиновых компонентов пластовых флюидов в твердое состояние в процессе добычи и транспортировки природных углеводородных смесей представляет собой серьезную угрозу бесперебойной работе системы «пласт-скважина». Особенно высоки риски возникновения осложнений при работе добывающих скважин в условиях низких температур Арктического региона. Лабораторные исследования фазового поведения парафинов предоставляют ключевую информацию для инженерных и экономических анализов данных рисков. В работе рассмотрены оборудование, методика и результаты исследований фазового поведения пластового флюида со скважины нефтяного месторождения Арктической зоны Российской Федерации. Исследования проводились на представительных глубинных пробах, отобранных согласно действующему регламенту. Научной новизной работы является предлагаемый авторами способ построения фазовой диаграммы пластового флюида в координатах «давление – температура», совмещенной с областями кинетической и агрегативной устойчивости смеси по отношению к твердой парафиновой фазе. Под кинетической устойчивостью понимается способность системы сохранять равномерное распределение парафиновых частиц во всем объеме, под агрегативной – способность системы сохранять степень дисперсности твердой фазы. Важность этих свойств в понимании процессов фазовых переходов отмечали многие исследователи, поэтому предлагаемый способ может сыграть положительную роль в задаче адекватного описания процессов образования твердых органических отложений. Результаты исследований будут использованы при экономическом и технологическом обосновании применяемых методов борьбы с парафиновыми отложениями на рассматриваемом месторождении. Исследования проводились на современном высокотехнологическом оборудовании Инновационно-технологического центра арктических нефтегазовых лабораторных исследований Северного (Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова. Лобанов А.А. и др. Исследование фазового поведения парафинов в пластовых углеводородных флюидах. Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Естественные науки. №4, 2016, C. 75–83.
Золотухин А.Б. и др. Исследования фазовых переходов асфальтенов в пластовых углеводородных флюидах. Нефтепромысловое дело, № 5, 2017, стр. 39-45., 2017
Фазовый переход асфальтеновых компонентов пластовых флюидов в твердое состояние в процессе добычи... more Фазовый переход асфальтеновых компонентов пластовых флюидов в твердое состояние в процессе добычи и транспортировки природных углеводородных смесей представляет собой серьезную угрозу бесперебойной работе системы нефтегазодобывающего предприятия. Лабораторные исследования фазового поведения асфальтенов предоставляют ключевую информацию для инженерных и экономических анализов данных рисков. В статье рассмотрены вопросы лабораторных исследований фазового поведения асфальтенов в пластовых углеводородных флюидах на примере исследований глубинной пробы нефти нефтяного месторождения Арктического региона Российской Федерации. Научной новизной работы является предлагаемый авторами способ определения P-T областей кинетической и агрегативной устойчивости пластового флюида по отношению к твердой асфальтеновой фазе. Предлагаемый способ может сыграть положительную роль в задаче адекватного описания процессов образования твердых органических отложений. Результаты исследований будут использованы при обосновании применяемых методов борьбы с негативным влиянием фазовых переходов асфальтенов на рассматриваемом месторождении.