ВЛИЯНИЕ НАНОМАТЕРИАЛОВ НА ПРОЦЕСС ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ ПРИ БУРЕНИИ В РАЙОНАХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
Автор: Егор Александрович Рощин
Соавторы: Кочеткова В.А., Стопорев А.С.
Организация: РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
Рис. 1. а) Термобарические параметры в циркуляционной системе в интервале бурения 730 – 770 м; б) Изменение давления при образовании газового гидрата радиусом 4 мм.
Разработка Мессояхского газового месторождения послужило толчком к изучению природных газовых гидратов, как перспективного источника энергии, а также разработке технологий добычи природного газа из гидратонасыщенных пластов. Хотя на сегодняшний день предложен ряд методов разработки газогидратных месторождений, таких как: снижение забойного давления, замещение углекислым газом и т.д., однако эффективность этих технологий остается низкой.
Помимо трудностей, связанных с добычей природного газа, осложнения возникают при вскрытии интервалов пластов, содержащих газовые гидраты. В данном направлении ведется изучение вопросов, связанных с разложением / образованием гидратов, а тоже способами предотвращения возникающих осложнений. Таким образом, обеспечение безаварийной проходки в интервалах, содержащих газовые гидраты, является весьма актуальной задачей.
Объектом данного исследования является Мессояхское месторождение, а именно его газогидратная часть, расположенная в интервале глубин 730 – 770 метров.
Для выполнения расчетов использовался открытый программный комплекс OpenFOAM, включающий в себя достаточное количество модулей, в том числе для выполнения расчетов течения многофазных систем с возможностью редактирования и адаптации под поставленную задачу.
По результатам расчетов для бурового раствора, имеющего температуру на устье 18 °С, на всем интервале гидратной залежи параметры на забое в кольцевом пространстве (КП) находятся в области стабильности гидрата (см. Рис. 1. а), что может привести к образованию гидратной пробки в КП, в результате чего нарушается циркуляция бурового раствора и происходит падание давления в системе (см. Рис. 1. б).
Для ингибирования процесса гидратообразования предлагается использовать нанокапсулы на основе биоразлагаемого полимера полилактида, содержащие фазово - переходные материалы (ФПМ). Разработка методики получения нанокапсул, выбор ФПМ и анализ свойств полученных нанокапсул ведется в РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина.
Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда № 22-77-10081.
1.Рощин Е.А., Кравченко М.Н. Гидродинамическое моделирование тепловых методов предотвращения гидратообразования в скважинах // Новые технологии. Наука, техника, педагогика: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, Москва, 19-26 февраля 2024. – Москва: Московский политех, 2024. – с. 251 – 258.
