http://elar.nung.edu.ua/handle/123456789/7293 2026-04-07T07:37:40Z 2026-04-07T07:37:40Z Палійчук, І. І. http://elar.nung.edu.ua/handle/123456789/7302 2019-09-12T00:00:23Z 2019-01-01T00:00:00Z

Title: Розрахунок напружень розтягу і згину в обсадній колоні, встановленій у свердловині зі складним профілем Authors: Палійчук, І. І. Abstract: Обсадна колона у криволінійній свердловині представлена як суцільний довгий пружний стрижень. На нього вертикально діє вага, яка рівномірно розподілена по довжині та створює змінні осьові сили розтягу у тілі колони. Одночасно на неї діють сили реакції стінок свердловини, які разом з вагою вигинають колону початково прямолінійних труб. Прийнято, що вісь обсадної колони повторює вісь викривленої свердловини, а реакція стінок неперервно розподілена по довжині за певним законом, внаслідок якого колона набуває заданої форми. Складено систему диференціальних рівнянь рівноваги внутрішніх та зовнішніх сил і моментів, яку доповнено до замкнутого вигляду диференціальним рівнянням кривизни. Система описує великі деформації довгого пружного стрижня в одній площині. Уведення в розрахунок розподілених ваги, реакцій стінок та сил опору перетворюють її на неоднорідну. Особливістю системи є необхідність розв’язання оберненої задачі. При цьому відомими є зовнішнє навантаження та деформації стрижня, задані формою свердловини у вигляді даних інклінометричної таблиці. Визначенню підлягають невідомі внутрішні сили і така функція реакції стінок, яка створює його задану форму. Встановлено, що ця функція залежить від розподілу осьових сил, викликаних вагою і силами опору. У результаті систему зведено до лінійного неоднорідного диференціального рівняння зі змінними коефіцієнтами першого порядку відносно осьової сили та отримано його розв’язок у вигляді суми інтегралів. Показано, що один із них можна знайти у квадратурах лише для випадку постійного радіуса кривизни свердловини. Це зумовило необхідність застосування чисельних методів інтегрування. За розв’язком основного рівняння отримано формули розподілів осьових сил та згинальних моментів у тілі колони, а також реакцій стінок, які приводять колону до дійсного профілю свердловини. Для розрахунку вказаних силових чинників розроблені методика чисельного інтегрування даних інклінометричних вимірювань та програмне забезпечення числового аналізу реальної свердловини. Ця методика дозволяє виявити ділянки місцевого збільшення кривизни і ускладнення прохідності криволінійної свердловини та розрахувати основні параметри напружено-деформованого стану обсадної колони у ній.; The casing column in the curvilinear well is represented as a long solid elastic rod. It has a vertically acting weight, which is evenly distributed along the length and creates variable axial tensile forces in the column body. At the same time, it is influenced by the reaction forces of the borehole walls, which, together with the weight, bend the column of initially straight pipes. It is assumed that the casing axis replicates the axis of the bent borehole, and the walls reaction is continuously distributed along the length according to a certain law, which, together with the weight, bends the column of the initially straight pipes. A system of differential equilibrium equations of internal and external forces and moments was composed. This system was supplemented to a closed form with the differential equation of curvature. This system describes large deformations of a long elastic rod in one plane. The introduction of the distributed weight, wall reactions and resistance forces into the calculation makes it non-uniform. Its feature is the need to solve the inverse problem. In this case the external load and rod deformations defined by the well shape in the form of an inclinometric data table are known. The unknown internal forces and the function of the walls reaction which creates its predetermined shape must be determined. It is established that this function depends on the distribution of axial forces caused by weight and resistance forces. As a result the system was reduced to a linear inhomogeneous differential equation with variable coefficients of the first order as to the axial force and its solution was obtained as a sum of integrals. It is shown that one of them can be found in quadratures only in the case of a constant radius of curvature of the well. This necessitated the use of numerical integration methods. Formulas for the distribution of axial forces and bending moments in the body of the column, as well as the reactions of the walls leading the column to the actual well profile are obtained from the solution of the basic equation. To calculate these force factors, a method for numerical integration of inclinometric measurements data and software for numerical analysis of a real well are developed. This technique allows to detect the areas of local increase of the curvature and difficult passage of the curvilinear wellbore and to calculate the main parameters of the stress-strain state of the casing column in it.

2019-01-01T00:00:00Z Дмитренко, В. І. Зезекало, І. Г. http://elar.nung.edu.ua/handle/123456789/7301 2019-09-12T00:00:22Z 2019-01-01T00:00:00Z

Title: Вплив вуглекислотних солей амонію на фільтраційні властивості порід привибійної зони пласта Authors: Дмитренко, В. І.; Зезекало, І. Г. Abstract: У статті розглянуто можливість використання вуглекислих солей амонію для підвищення обсягів вилучення вуглеводнів. Проведено комплекс експериментальних досліджень із метою вивчення впливу вуглекислих солей амонію на фільтраційні властивості пласта. Встановлено, що вуглекислі солі амонію за відсутності вод хлоркальцієвого типу взаємодіють з карбонатними породами, підвищуючи проникність колекторів. Розчини вуглекислих солей амонію при взаємодії з пластовою водою хлоркальцієвого типу утворюють у поровому просторі хімічно осаджену крейду, при цьому проникність карбонатних порід зменшується. Промислові випробування вуглекислих солей амонію показали збільшення дебіту газу на 30-50 % на свердловинах № 23 Опішнянського, № 115 Машівського, № 3 Тимофіївського газоконденсатних родовищ. Ефект від обробки пласта вуглекислими солями амонію зумовлений очищенням привибійної зони пласта та збільшенням проникності колектору. На свердловинах № 56, 108 Яблунівського та № 58 Тимофіївського газоконденсатних родовищ спостерігалося збільшення конденсатного фактору на 22-35 %. Ефективність даної обробки пов’язана з одночасним очищенням привибійної зони від асфальто-смолистих забруднень та збільшенням проникності, а також з гідрофілізацією порового простору та збільшенням рухливості конденсату, що випав у результаті дії на нього діоксиду карбону, який виділився у результаті розкладання вуглекислих солей амонію. Таким чином, дослідно-промислові випробування на Опішнянському, Машівському, Тимофіївському, Яблунівському газоконденсатних родовищах Полтавської області підтвердили ефективність використання вуглекислих солей амонію для підвищення видобутку вуглеводнів. Перспектива подальших досліджень спрямована на розробку технології збільшення видобутку рідких вуглеводнів шляхом використання вуглекислих солей амонію.; The possibility of using ammonium carbonates to increase hydrocarbons extraction is considered. To study the effect of ammonium carbonate salts on the reservoir filtration properties a complex of experimental studies has been carried out. It has been established that carbon dioxide ammonium salts, in the absence of calcium chloride water, interact with carbonate rocks, increase the absolute permeability of reservoirs. The solutions of ammonium carbonate salts interact with calcium chloride type of formation water and form chemically precipitated chalk in the pores of the rock. Herewith the permeability of carbonate rocks decreases. The industrial tests of ammonium carbonate salts have shown an increase in gas flow rate by 30-50% at wells № 23 of Opishnyanske, № 115 of Mashivske, № 3 of Tymofiyivske gas condensate fields. The effect of the ammonium carbonates treatment of the formation is stipulated by the purification of the bottom-hole formation zone and an increase of the absolute permeability of the reservoirs. The increase of the condensation factor by 22-35% has been observed in wells № 56, 108 of Yablunivske and № 58 of Tymofiyivske gas condensate fields. The efficiency of the treatment is related to the simultaneous purification of the bottom-hole zone from asphalt-resinous contaminants and to the absolute permeability increase, as well as to the pore space hydrophilization and the increase in the mobility of condensate that has fallen due to the influence of carbon dioxide which generates as a result of the decomposition of carbonic acid ammonium salts. Thus, pilot tests at Opishnyanske, Mashivske, Tymofiyivske, Yablunsvske gas condensate fields of Poltava region confirmed the effectiveness of using ammonium carbonate salts to increase hydrocarbon production. The prospect of further research is aimed at developing a technology for increasing the liquid hydrocarbons production by the use of ammonium carbonate salts.

2019-01-01T00:00:00Z Дубей, О. Я. http://elar.nung.edu.ua/handle/123456789/7300 2019-09-12T00:00:20Z 2019-01-01T00:00:00Z

Title: Методика визначення параметрів газорідинної суміші свердловини при ії експлуатації штанговим насосом Authors: Дубей, О. Я. Abstract: З метою розрахунку режиму роботи свердловинного штангового насоса, який приводиться в рух верстатом-гойдалкою, і струминного апарата (насоса, ежектора) при їх одночасній експлуатації, на прикладі реальної нафтової свердловини 753-Д НГВУ «Долинанафтогаз» визначено розподіл тиску і температури вздовж стовбура свердловини – від вибою до її гирла. При цьому застосовано вдосконалену методику розрахунку цих параметрів, яка базується на відомих методах Поеттмана-Карпентера і Баксендела. Завдяки цьому було усунуто недолік вказаних методів, а саме припущення, що характер зміни тиску та температури вздовж стовбура свердловини є лінійним, що дозволило одержати на 23% точніші результати. Крім того, застосовуючи алгоритм визначення густини ідеальної газорідинної суміші, обчислено швидкість руху газоводонафтової і водонафтової сумішей для низки перерізів по висоті насосно-компресорних труб за різних кутів повороту кривошипа верстата-гойдалки. Вказані величини дають можливість визначити глибину розташування нафтогазового ежектора у свердловині, а отже, і параметри на його вході (тиск, температуру, швидкість руху газорідинної суміші, її густину та ін.). Одержано залежності, що характеризують зміну густини газорідинної суміші свердловини вздовж її стовбура, а також густини вільного нафтового газу та об’ємного витратного газовмісту потоку в залежності від перерізу, що розглядається. Всі вище зазначені алгоритми були реалізовані за допомогою розроблених комп’ютерних програм. За допомогою отриманих результатів можливо обрати найвигідніше розташування ежектора для забезпечення ним максимального зниження тиску і зменшення навантаження на колону штанг.; In order to calculate the working mode of a sucker-rod pump driven by the beam pumping unit and a jet pump during their simultaneous operation, pressure and temperature distribution along the wellbore from the bottom to the wellhead is determined for the real oil well 753-D "Dolynanaftogaz" Field Office. To calculate these parameters an improved methodology based on known Poettmann-Carpenter and Baxendel methods is used. As a result, the imperfection of these methods was eliminated, namely the assumption that pressure and temperature behavior along the wellbore is linear. This led to obtaining results which are up to 23% more accurate. In addition, using the algorithm for determining the density of perfect (ideal) liquid-gas mixture, the author has calculated the velocities of gas-water-oil and water-oil mixtures for a number of sections along the production tubing at different angles of the crank position in the beam pumping unit. The indicated values make it possible to determine the depth of the oilgas jet pump location in the well, and, consequently, the parameters at its input (pressure, temperature, velocity of the liquid-gas mixture, its density, etc.). Besides, the author studies the dependence which describes the behavior of the liquid-gas mixture density along the wellbore, as well as the relations between the density of the free oil gas, the volumetric consumption gas content of the flow and the placement of the section under consideration. All of the above-mentioned algorithms were implemented using developed computer programs. The obtained results give a possibility to choose the location of the jet pump in the well which is the most advantageous one for ensuring maximum pressure reduction and the decrease in the stem load.

2019-01-01T00:00:00Z Воєвідко, І. В. Токарук, В. В. http://elar.nung.edu.ua/handle/123456789/7299 2019-09-12T00:00:26Z 2019-01-01T00:00:00Z

Title: Проектування траєкторії просторово викривленої свердловини Authors: Воєвідко, І. В.; Токарук, В. В. Abstract: Природне просторове викривлення пов'язано з невідповідністю типу КНБК геологічним і технологічним умовам буріння певного інтервалу, а також похибками при проведенні геологорозвідувальних робіт. Запропонована методика, яка передбачає максимальне використання природного викривлення та застосування неорієнтованих компоновок низу бурильної колони. Основна ідея цієї методики полягає в тому, що проектування траєкторії свердловини здійснюється в напрямку з центра кола допуску до устя. Описано основні ділянки, з яких складається траєкторія просторово викривленої свердловини, з ділянкою великого діаметра у верхніх інтервалах. Наведено вхідні дані, необхідні для проектування профілю. Висвітлено методику розрахунку ділянки буріння за допомогою неорієнтованих КНБК, яка складається з декількох операцій, що циклічно повторюються, причому кожний наступний відрізок інтервалу стовбура свердловини проектується із врахуванням зміни зенітного і азимутального кутів на попередньому інтервалі. Проведено огляд технічних засобів для буріння ділянки стовбура, яка проводиться за допомогою орієнтованих КНБК. При роторному бурінні технічні засоби і технологія орієнтованого буріння досить складні, тому частіше використовуються відхилювачі з вибійними двигунами. В результаті розрахунку траєкторії свердловини з різними точками переходу між орієнтованими і неорієнтованими КНБК на осі, паралельній азимутальному напрямку, формується масив точок переходу від ступеневих до орієнтованих компоновок. При нанесенні цих точок на план свердловини формується проміжне поле допуску зміни КНБК. За допомогою цього поля можна здійснювати вибір оптимальної ступінчастої КНБК, керуючись необхідними значеннями зенітного кута на кінцевому етапі буріння стовбура великого діаметра і кінцевою глибиною цього інтервалу. На основі розробленої методики авторами створено програмне забезпечення, яке дозволяє автоматизувати процес проектування траєкторії свердловини. При цьому враховується зміна геології по розрізу свердловини, технічні параметри її конструкції і технологічні параметри буріння. Використовуючи запропоноване програмне забезпечення, було здійснено проектування траєкторії свердловини з прив’язкою до певних гірничо-геологічних умов буріння.; Natural spatial deviation is due to the non-conformity of the type of a BHA and geotechnical drilling conditions at a certain interval, as well as mistakes in conducting geological exploration. The article presents the method which benefits the most from the natural deviation and the use of non-directional bottom hole assemblies. The main idea of this method lies in the fact that the design of the well trajectory is directed from the center of the target area to the wellhead. The article describes the main sections which constitute the trajectory of a spatially deviated well including the section of big diameter in the upper intervals. The input data necessary for designing the profile are given. The authors present the method of calculating the drilling lot using non-directional BHAs. The method consists of several cyclic repetitive operations and each subsequent interval of the wellbore is designed taking into account the change of the inclination and azimuthal angles in the previous interval. The authors conduct the survey of devices for drilling the borehole section which is made using a directional BHA. In rotor drilling, the technical devices and directional drilling technology are quite complex, therefore whipstocks with mud motors are used more often. As a result of calculating the trajectory of the well with different transition points between directional and non-directional BHAs on the axis parallel to the azimuth direction, an array of transition points from two-axis to single-axis directional BHAs is formed. When drawing these points on the well plan, the ellipse of intermediate depths of BHA change is formed. This ellipse makes it possible to choose the optimal two-axis BHA using the necessary inclination angle values at the final stage of drilling a big diameter wellbore and using the final depth of this interval. On the basis of the this method the authors create software that allows automating the process of designing the well trajectory, taking into account the change of geology in the log, technical parameters of wells construction and technological parameters of drilling. This software was used while designing a well trajectory, referring to certain geological drilling conditions.

2019-01-01T00:00:00Z