Inventory number IRN Number of state registration
0225РК00044 BR21881822-OT-25 0123РК01137
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 3
Implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 5 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 5
Number of books Appendicies Sources
1 4 82
Total number of pages Patents Illustrations
301 3 164
Amount of funding Code of the program Table
200000000 О.1161 32
Code of the program's task under which the job is done
01
Name of work
Разработка технических решений для оптимизации геолого-технических операций при бурении скважин и добычи нефти на поздней стадии эксплуатации месторождений
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Технология
Report authors
Молдабаева Гульназ Жаксылыковна , Бакешева Айгуль Темербековна , Ахымбаева Бибинур Сериковна , Исмаилова Джамилям Абдулахатовна , Гусенов Искандер Шахсаванович , Елигбаева Гульжахан Жакпаровна , Кульдеев Ержан Итеменович , Сыздыков Аскар Хамзаевич , Негим Аттиа Эльсайд Муса Эльишмави , Козловский Артем Леонидович , Сулейменова Райхан Таупиховна , Түзелбаева Шолпан Рысқұлбекқызы , Насибуллин Бауржан Муратович , Деликешева Динара Насипуловна , Асанова Сания Берикжановна , Абдукаримов Айбек Кенжебекович , Шадин Нұргүл Адырбекқызы , Бекбаева Ляззат Кайратовна , Жетписбай Динара Шакировна , Тілеуберді Нұрбол , Машрапова Молдир Абдумуслимовна , Атабекова Зауре , Смаилова Гульбагдам Жусуповна , Хусаинова Альфия Рашидовна , Құли Жансерік Тілеубердіұлы , Маулетбекова Бұлбұл Кусманқызы , Мырзабекова Айдана Асхаткызы , Жолдыбаева Асель , Исмаилов Абдулахат Абдукаримович , Садыркул Акерке Сабитқызы ,
1
4
4
5
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Объектом исследования является нефтенасыщенные горные породы, которые подлежат исследованию в контексте бурения скважин и добычи нефти на поздней стадии эксплуатации месторождений; инновационный гидроударник; смесь углеводородов; технологические жидкости; полиуретановые покрытия.

Зерттеу нысаны- ұңғымаларды бұрғылау және кен орындарын пайдаланудың кеш сатысында мұнай өндіру контекстінде зерттеуге жататын мұнаймен қаныққан тау жыныстары; инновациялық су балғасы; көмірсутектер қоспасы; технологиялық сұйықтықтар; полиуретанды жабындар.

Цель работы заключается в повышении эффективности добычи нефти и газа, снижение затрат на их добычу, увеличение срока службы скважин и снижение рисков возникновения аварийных ситуаций.

Жұмыстың мақсаты-мұнай мен газ өндірудің тиімділігін арттыру, оларды өндіруге кететін шығындарды азайту, ұңғымалардың қызмет ету мерзімін ұлғайту және төтенше жағдайлардың туындау қаупін азайту.

В данной программе применены методы лабораторно-стендовые испытания; опытно-промышленные испытания на Полигоне; лабораторные тесты на образцах горных пород; эксперименты по определению состава исследуемых проб нефти; тестирование вязкости растворов и прочности гелей блокирующего состава; синтез и смешивание полиуретановых смол для получения антикоррозионных покрытий.

Бұл бағдарламада зертханалық-стендтік сынақтар; полигондағы тәжірибелік-өнеркәсіптік сынақтар; тау жыныстарының үлгілеріндегі зертханалық сынақтар; зерттелетін мұнай сынамаларының құрамын анықтау бойынша эксперименттер; ерітінділердің тұтқырлығын және блоктаушы құрамдағы гельдердің беріктігін сынау; коррозияға қарсы жабындарды алу үшін полиуретанды шайырларды синтездеу және араластыру әдістері қолданылды.

В ходе выполнения программы достигнуты все цели и задачи, подтверждающие завершённость и практическую ценность исследований. Разработки охватывают снижение вязкости нефти, прогнозирование парафиноотложений, создание гидроударника, гелеполимерных составов, защитных покрытий и программного обеспечения, что способствует технологическому развитию нефтегазовой отрасли Казахстана. Установлено, что закачка CO₂ снижает вязкость нефти на 30 % при давлении 95–113 бар. Разработан алгоритм расчёта распределения давления в пласте с учётом растворения газа. Создана адаптированная к казахстанским нефтям мульти-твёрдофазная модель (Multisolid) и прикладное ПО для PVT- и WAX-расчётов, подтверждённое лабораторными и полевыми испытаниями. Испытан промышленный гидроударник, обеспечивший прирост скорости проходки до 12 %, снижение энергозатрат на 10 % и себестоимости бурения на 14 %. Оптимизирована концентрация гелеполимерных композиций (0,5 %), обеспечивающая эффективное блокирование высокопроницаемых зон и контролируемое разрушение геля. Разработаны три типа покрытий: ароматическое и алифатическое полиуретановые, а также эпоксидная антикоррозионная грунтовка, формирующие долговечную систему защиты металлоконструкций. Все технологии защищены патентами, прошли лабораторную и полевую апробацию, внедрены в практику и образовательные программы. Результаты опубликованы в журналах Web of Science и Scopus, что подтверждает их научную и прикладную значимость для нефтегазовой отрасли Казахстана.

Бағдарлама нәтижесінде барлық мақсаттар мен міндеттер толық орындалып, зерттеулердің практикалық маңыздылығы дәлелденді. Әзірлемелер мұнайдың тұтқырлығын төмендету, парафин шөгінділерін болжау, гидроұрылғы, гелеполимерлі құрамдар, қорғаныш жабындар және бағдарламалық қамтамасыз етуді қамтиды. 95–113 бар қысымда CO₂ айдау мұнай тұтқырлығын 30 %-ға төмендететіні анықталды. Газдың еруін ескеретін қысым таралу алгоритмі және қазақстандық мұнайларға бейімделген Multisolid моделі жасалды. PVT және WAX есептеріне арналған қолданбалы бағдарлама зертханалық және өндірістік сынақтармен расталды. Өнеркәсіптік гидроұрылғы бұрғылау жылдамдығын 12 %-ға арттырып, энергия шығынын 10 %-ға, құнын 14 %-ға азайтты. 0,5 % гелеполимерлі құрам жоғары өткізгіш аймақтарды тиімді бөгеп, гельдің бақыланатын бұзылуын қамтамасыз етті. Полиуретанды және эпоксидті үш түрдегі қорғаныш жабындар металл құрылымдарын ұзақ мерзімді қорғауды қамтамасыз етті. Барлық технологиялар патенттеліп, сынақтардан өтті, тәжірибеге және білім беру процесіне енгізілді. Нәтижелер Web of Science және Scopus журналдарында жарияланып, олардың ғылыми және қолданбалы құндылығын растады.

В ходе проекта созданы и внедрены инновационные решения — новое оборудование, материалы и программные модели, прошедшие лабораторные и полевые испытания. Разработан промышленный прототип комбинированного действия. Диаметр — 172 мм, давление — до 250 бар, частота — до 1500 уд/мин, энергия удара — до 12 кН. Испытания показали рост скорости проходки до 12 %, снижение энергозатрат на 10 % и себестоимости бурения на 14 %. Определено давление смешения 95–113 бар. Закачка CO₂ снижает вязкость нефти на 30 %, увеличивая подвижность и зону вытеснения на 20–25 %. Разработано прикладное ПО для моделирования нефтяных систем с погрешностью расчётов до 5 %. Скорость вычислений выше импортных аналогов на 40 %. Внедрено в учебный и исследовательский процесс. Оптимальная концентрация 0,5 % обеспечивает снижение обводнённости на 15–20 % и расхода реагентов до 35 %. Гель устойчив при 100 °С и 20 МПа, разрушение гипохлоритом натрия — до 95 %. Разработаны три типа покрытий: полиуретановые и эпоксидная грунтовка. Твёрдость — 98 по Шору А, адгезия — 8,3 МПа, срок службы увеличен до 10 лет. Комплекс технологий обеспечил повышение производительности бурения и добычи на 18–26 %, снижение энергозатрат до 20 %, эксплуатационных расходов на 15–25 %, увеличение КИН на 9–10 % и продление ресурса оборудования в 2 раза.

Жоба барысында зертханалық және далалық сынақтардан өткен инновациялық жабдықтар, материалдар және бағдарламалық модельдер әзірленіп, енгізілді. Диаметрі 172 мм, қысымы 250 барға дейінгі өнеркәсіптік прототип жасалып, бұрғылау жылдамдығы 12 %-ға артты, энергия шығыны 10 %-ға, ал құны 14 %-ға азайды. CO₂ айдау мұнайдың тұтқырлығын 30 %-ға төмендетіп, ығыстыру аймағын 20–25 %-ға ұлғайтатыны анықталды. Мұнай жүйелерін модельдеуге арналған бағдарламалық қамтамасыз ету жасалып, есептеу дәлсіздігі 5 %-дан аспайды, жылдамдығы шетелдік аналогтардан 40 %-ға жоғары. 0,5 % гель концентрациясы судың мөлшерін 15–20 %-ға және реагент шығынын 35 %-ға дейін азайтады. Полиуретанды және эпоксидті жабындардың қаттылығы — 98 (Шор А), адгезиясы — 8,3 МПа, қызмет мерзімі — 10 жыл. Технологиялар кешені бұрғылау мен өндіру өнімділігін 18–26 %-ға арттырып, энергия және пайдалану шығындарын азайтып, жабдықтың қызмет мерзімін екі есеге ұзартты.

Результаты НИОКР прошли лабораторную, полевую и учебно-практическую апробацию и внедрены на уровнях образования, исследований и инженерных подразделений нефтегазовой отрасли. Методика внедрена на уровне инженерных испытаний. Разработаны рекомендации по выбору давления смешения и термобарических условий, используемые при проектировании систем поддержания пластового давления. Результаты включены в учебные материалы Satbayev University. ПО внедрено в учебный и исследовательский процесс Satbayev University и применяется при инженерных расчётах. Корректность подтверждена испытаниями, программа используется как отечественная альтернатива импортным симуляторам. Опытный образец прошёл лабораторные и полевые испытания, подтвердившие прирост скорости проходки на 12 %, снижение энергозатрат на 10 % и себестоимости бурения на 14 %. Подготовлена техническая документация и акты внедрения. Композиции испытаны в лабораторных условиях, подтвердив эффективность регулирования фильтрации и снижения обводнённости. Получен патент, разработаны рекомендации по концентрации и закачке геля, результаты внедрены в исследовательскую и образовательную практику. Полиуретановые и эпоксидные покрытия прошли лабораторные и опытно-промышленные испытания, подтвердив высокую прочность, адгезию и стойкость к коррозии. Результаты используются в лабораторных занятиях и при разработке методик оценки долговечности.

ҒЗТКЖ нәтижелері зертханалық, далалық және оқу-тәжірибелік сынақтардан өтіп, білім беру, зерттеу және мұнай-газ саласының инженерлік бөлімшелерінде енгізілді. Инженерлік сынақтар деңгейінде әдістеме енгізіліп, қабат қысымын ұстау жүйелерін жобалау үшін араластыру қысымы мен термобарикалық жағдайларды таңдау бойынша ұсынымдар әзірленді. Нәтижелер Satbayev University оқу материалдарына енгізілді. Бағдарламалық қамтамасыз ету Satbayev University оқу және зерттеу процесінде қолданылып, инженерлік есептерде импорттық симуляторларға балама ретінде пайдаланылуда. Оның дұрыстығы сынақтармен дәлелденген. Тәжірибелік үлгі сынақтардан өтіп, бұрғылау жылдамдығының 12 %-ға артуын, энергия шығынының 10 %-ға және құнының 14 %-ға төмендеуін көрсетті. Техникалық құжаттама мен енгізу актілері дайындалды. Композициялар фильтрацияны реттеу мен сулануды азайтуда тиімділігін дәлелдеді, патент алынып, гель концентрациясы мен айдау шарттары бойынша ұсынымдар әзірленді. Полиуретанды және эпоксидті жабындар жоғары беріктік, адгезия және коррозияға төзімділігін растады, нәтижелер оқу процесінде және ұзақмерзімділікті бағалау әдістемелерінде қолданылады.

Проведенные исследования помогут улучшить процессы добычи нефти и газа. Новые методы моделирования позволят точнее прогнозировать нефтеотдачу и снизить обводненность скважин, а оптимизированный гидроударник повысит безопасность и эффективность бурения. Полимерные гели и гипохлорит натрия помогут стабилизировать добычу в сложных условиях, а улучшенные полиуретановые покрытия продлят срок службы оборудования. Эти решения снизят затраты на эксплуатацию и транспортировку, обеспечив устойчивое развитие и экономическую эффективность отрасли.

Жүргізілген зерттеулер мұнай мен газ өндіру процестерін жақсартуға көмектеседі. Модельдеудің жаңа әдістері мұнай шығаруды дәл болжауға және ұңғымалардың сулануын азайтуға мүмкіндік береді, ал оңтайландырылған су балғасы бұрғылаудың қауіпсіздігі мен тиімділігін арттырады. Полимерлі гельдер мен натрий гипохлориті қиын жағдайларда өндірісті тұрақтандыруға көмектеседі, ал жақсартылған полиуретанды жабындар жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады. Бұл шешімдер саланың тұрақты дамуы мен экономикалық тиімділігін қамтамасыз ете отырып, пайдалану мен тасымалдау шығындарын азайтады.

Область применения результатов проекта: нефтяные и газовые компании, инжиниринговые компании, поставщики оборудования и технологий, компании по автоматизации и ИТ-технологиям, научные и исследовательские организации, экологические и консалтинговые фирмы.

Жоба нәтижелерін қолдану саласы: мұнай және газ компаниялары, инжинирингтік компаниялар, жабдықтар мен технологияларды жеткізушілер, Автоматтандыру және ИТ-технологиялар компаниялары, ғылыми және зерттеу ұйымдары, экологиялық және консалтингтік фирмалар.

UDC indices
622.276.4; 622.276.6;622.279.4;
International classifier codes
38.53.00; 52.47.27; 52.47.00;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
разработка; месторождения; нефть; скважина; коррозия; бурение; водоизоляция; добыча; осложнение; прогнозирование;
Key words in Kazakh
игеру; кен орны; мұнай; ұңғыма; коррозия; бұрғылау; суды оқшаулау; өндіру; қиыншылық; болжау;
Head of the organization Кульдеев Ержан Итеменович /
Head of work Молдабаева Гульназ Жаксылыковна Доктор технических наук / профессор
Native executive in charge Бакешева Айгуль Темербековна нет