В условиях Крайнего Севера строительство и эксплуатация нефтяных и газовых скважин на многолетнемерзлых грунтах (ММГ) связаны с возможным проявлением опасных техногенных процессов, требующих решения вопросов обеспечения эксплуатационной надежности и продольной устойчивости скважин, а также снижения негативного влияния на экологическую и геокриологическую обстановку в период эксплуатации. Ключевым фактором является растепление ММГ в приустьевой зоне скважин. Добывающие скважины от начала их эксплуатации до ее завершения непрерывно оказывают значительное тепловое воздействие на вмещающие ММГ. Для снижения такого негативного теплового воздействия, как правило, используются пассивные методы температурной стабилизации грунтов, в частности, термоизолирующие направления или теплоизолированные лифтовые трубы.
В статье для снижения негативного теплового воздействия на грунты приустьевого пространства добывающих скважин предложено покрывать элементы направления, кондуктора или технической колонны сверхтонкой теплоизоляцией на всю глубину залегания ММГ. В зависимости от условий строительства сверхтонкая теплоизоляция наносится на кондуктор добывающей скважины (новое строительство) или НКТ (существующий фонд). Описанное техническое решение позволяет в значительной степени снизить передаваемый в ММГ тепловой поток на всю глубину их залегания. Эффективность применения жидкого композиционного теплоизоляционного материала подтверждена результатами прогнозного теплотехнического расчета. Решение задачи осуществляется путем подготовки модели и получения прогноза изменений в условиях, имитирующих процесс работы добывающей скважины с учетом геологии, внешних климатических факторов, технических характеристик теплоизоляционного материала. Результаты математического моделирования показали, что эффективность применения сверхтонкой жидкой теплоизоляции для покрытия элементов добывающей скважины сопоставима с эффективностью таких мероприятий, как установка термоизолирующих направлений устьев скважин или теплоизолированных лифтовых труб. При это предлагаемы подход прост в реализации и имеет очевидное экономическое преимущество.
Список литературы
1. Колосков Г.В., Ибрагимов Э.В., Гамзаев Р.Г. К вопросу выбора оптимальных систем термостабилизации грунтов при строительстве в криолитозоне / Г.В. Колосков, // Геотехника. -2015. - № 6. - С. 4-11.
2. Опыт применения теплоизолированных лифтовых труб в условиях газовых месторождений Севера Западной Сибири / С.Г. Чикалов, И.Ю. Пышминцев, Е.М. Засельский [и др.] // Газовая промышленность. – 2018. – № 12 (778). – С. 38-42.
3. Пат. на полезную модель 187211 РФ. Термоизолирующее направление буровой скважины / П.В. Перфилов, Е.В. Сампара, В.В. Шанаенко, С.В. Новотельнов; заявитель и патентообладатель «СИБПРОМКОМПЛЕКТ» - № 2018140702; завл. 16.11.2018; опубл. 25.02.2019.
4. Шанаенко В.В. Бурение в вечной мерзлоте больше не проблема // ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ. – 2013. – № 11. – С. 15.
5. Шац М.М. Вечная мерзлота как камень преткновения, или Время спасать вечную мерзлоту// Территория и планирование. – 2010. – № 3 (27) –http://terraplan.ru/arhiv/50-3-27-2010/870-582.html
6. Артеменков В.Ю., Ерехинский Б.А., Заряев И.А. Применение теплоизолированных лифтовых труб в нефтегазодобывающей промышленности // ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ. – 2017. – № 3. – С. 40–44.
7. Малюков В. П., Хадзиев М.К. Особенности разработки Бованенковского нефтегазового месторождения на Ямале // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2016. – № 11. – С. 286–294.
8. Пат. на полезную модель 211471 РФ. Насосно-компрессорная труба с тонкослойной теплоизоляцией / Ю.С. Поверенный, Е.В. Зенков, Н.Г. Гилев, В.Г. Георгияди, А.А. Агапов; заявитель и патентообладатель ООО «НК «Роснефть» - Научно-Технический Центр». – № 2021113773; завл. 23.11.2021; опубл. 07.06.2022.
9. Пат. на полезную модель 202494 РФ. Кондуктор со сверхтонкой теплоизоляцией / Ю.С. Поверенный, Е.В. Зенков, Н.Г. Гилев, В.Г. Георгияди, А.А. Агапов; заявитель и патентообладатель ООО «НК «Роснефть» - Научно-Технический Центр». – № 2020115174; завл. 30.04.2020; опубл. 19.02.2021.
