Том 8, № 2 (2026)

Обоснование. При глубоком бурении нефтяных и газовых скважин динамическая неустойчивость бурильных колонн, обусловленная радиальными и осевыми колебаниями долота, приводит к снижению механической скорости бурения, интенсивному износу инструмента и нарушению калибра ствола скважины. Особенно ярко данная проблема проявляется при бурении пород различной прочности и литологии, чередующихся по разрезу. Анализ существующих технических решений, включая конструкцию шарошечного расширителя-стабилизатора, реализованную в патенте Республики Казахстан №22228 (Е21В 10/30), показал необходимость совершенствования геометрических и динамических параметров стабилизирующих устройств, предназначенных для обеспечения устойчивого динамического равновесия системы «долото – бурильная колонна – горная порода».

Цель. Теоретическое и экспериментальное обоснование причин возникновения радиальных колебаний в динамической системе бурения и разработка шарошечного расширителя-стабилизатора наддолотного типа, обеспечивающего гарантированную устойчивость инструмента на забое скважины за счёт эффективного размещения рабочих органов под углом 120° и выполнения условий формирования шарошек через их минимальный размер.

Материалы и методы. В работе использованы положения теории динамических систем, закономерности энергетических потерь в механических системах вращения и принцип наименьшего действия. Разработана математическая модель, определяющая зависимость минимального размера формообразующих элементов шарошек от номинального радиуса расширителя-стабилизатора. Выполнено расчётное обоснование геометрических параметров опытного образца наддолотного стабилизатора диаметром 269,9 мм, изготовленного на базе утяжелённой бурильной трубы диаметром 203 мм. Экспериментальные исследования проведены в производственных условиях при глубоком бурении.

Результаты. Установлено, что выполнение конструктивного условия $b_{\min }>\frac{\sqrt{7}\cdot R_{PAC}}{2}$ обеспечивает устойчивое динамическое равновесие бурового инструмента относительно оси скважины. Производственные испытания показали увеличение механической скорости бурения на 5% и рост проходки на долото на 7,3%. Зафиксировано снижение случаев замасливания и зашламования долота, что свидетельствует об улучшении гидродинамической очистки забоя.

Заключение. Разработанная конструкция наддолотного шарошечного расширителя-стабилизатора подтверждает теоретические положения о природе радиальных колебаний в динамических системах бурения и обеспечивает повышение эффективности бурения глубоких нефтегазовых скважин. Полученные результаты подтверждают целесообразность промышленного внедрения предложенного технического решения и его применения при проектировании компоновок низа бурильной колонны.

Обоснование. Традиционное водозаводнение нефтяных месторождений обеспечивает коэффициент извлечения нефти не более 35–40%, оставляя значительную долю запасов нефти в поровом пространстве коллектора, удерживаемой капиллярными силами. Применение химических методов увеличения нефтеотдачи, в частности, ASP-заводнения является перспективным направлением для объектов с высоковязкой нефтью, где традиционное водозаводнение характеризуется крайне неблагоприятным соотношением мобильностей вытесняющего агента и нефти.

Цель. Систематическая лабораторная оценка эффективности ASP-заводнения применительно к условиям продуктивных горизонтов месторождения X (Западный Казахстан) на основе реальных образцов керна с разработкой рекомендаций по оптимизации рецептуры химической оторочки.

Материалы и методы. При проведении исследования были применены такие методы, как входной контроль качества коммерческих образцов поверхностно-активных веществ, испытания на совместимость при определённой пластовой температуре в течение заданного времени, скрининг фазового поведения систем лаурилсульфат / гидроксид натрия с нефтью двух горизонтов, фильтрационные эксперименты на лабораторной установке PLS-200.

Результаты. ASP-заводнение с рецептурой 0,02% лаурилсульфата натрия + 0,6–0,8% NaOH + 2500–3000 ppm гидролизованного полиакриламида обеспечивает прирост коэффициента извлечения нефти 19,0–19,2% для мелового горизонта (итоговый коэффициент 68,5–68,9%) и 17,7% для юрского горизонта при концентрации гидролизованного полиакриламида 3000 ppm. Концентрация является решающим параметром: её несоответствие условию соотношения мобильностей (≤ 1,0) снижает прирост коэффициента почти вдвое.

Заключение. ASP-заводнение показало высокую эффективность для обоих горизонтов при правильно подобранных параметрах. Оптимальная рецептура обоснована как наилучшее соотношение прироста коэффициента извлечения нефти и стоимости реагентов.

В условиях цифровой трансформации мировой экономики технологии анализа больших данных (Big Data) и интеллектуальной аналитики становятся ключевыми инструментами для повышения эффективности и устойчивости бизнеса. Особенно актуальным их применение является в капиталоёмкой и высокорисковой нефтегазовой отрасли, где решения, основанные на данных, способны обеспечить значительные конкурентные преимущества.

Настоящая статья посвящена исследованию возможностей и преимуществ внедрения Big Data и аналитических решений на различных этапах нефтегазового производственного цикла – от геологоразведки и бурения до переработки и транспортировки. Представлены основные источники и типы данных, характерные для отрасли, а также современные методы аналитики: описательный, прогностический, предписывающий и оперативный. Отдельное внимание уделено алгоритмам машинного обучения и искусственного интеллекта, применяемым для предсказания отказов оборудования, оптимизации параметров бурения и моделирования поведения залежей.

На основе анализа кейсов ведущих международных компаний, таких как BP, Equinor, Газпром нефть и др., показано, как цифровые инструменты позволяют повысить точность принятия решений, сократить издержки и минимизировать техногенные риски. Также рассматриваются ключевые вызовы, сдерживающие масштабное внедрение Big Data в отрасли: нехватка квалифицированных кадров, сложности интеграции старых и новых систем, вопросы кибербезопасности и высокая стоимость цифровизации.

В результате анализа формируется вывод о стратегической значимости данных и аналитики как об основном ресурсе будущего развития нефтегазовой промышленности. Цифровые технологии открывают новые горизонты в области прогнозирования, управления и устойчивого производства, формируя интеллектуальные нефтегазовые предприятия нового поколения.

Обоснование. Корректная идентификация фазового состояния флюидов (нефть или газоконденсат) месторождения Восточный Урихтау критически важна для достоверной оценки запасов и выбора системы разработки. Аномальные значения газового фактора в скважинах ВУ-6 и ВУ-7 (до 1000 м³/м³) и расхождение гипсометрических отметок предполагаемого газонефтяного контакта с региональными данными создают неопределённость, требующую разрешения с применением комплексных методов.

Цель. Установление генетической и фазовой принадлежности пластовых углеводородных систем месторождения Восточный Урихтау по семи скважинам на основе мультидисциплинарного подхода.

Материалы и методы. Объектом исследования послужили семь глубинных проб флюида из скважин ВУ-1–ВУ-4, ВУ-6–ВУ-8. Комплекс исследований включал газовую хроматографию, газовую хромато-масс-спектрометрию, фингерпринтинг, биомаркерный анализ (стераны, терпаны, ароматические углеводороды), а также физико-химические и PVT-исследования на установке FLUID EVAL™ с визуальным контролем фазового состояния.

Результаты. Биомаркерный анализ подтвердил генетическое единство всех проб: флюиды сформированы в единой нефтематеринской системе морского карбонатного генезиса. На основе комплекса критериев (плотность >780 кг/м³, молекулярная масса >150 г/моль, содержание C₇₊ >85%, соотношение Σ(C₁–C₉)/Σ(C₁₀₊) <1) все образцы классифицированы как нефть. Образец из скважины ВУ-7 идентифицирован как летучая нефть. PVT-исследования и визуальные наблюдения исключили наличие газоконденсатных систем. Установленная фазовая модель представляет собой нефтяную залежь с гравитационной сегрегацией и переходной зоной летучей нефти в кровельной части, без классической газовой шапки.

Заключение. Применённый мультидисциплинарный подход позволил верифицировать фазовую зональность флюидов Восточного Урихтау. Обоснованная модель залежи (нефтяная оторочка без выделенной газовой шапки) требует использования объёмного метода подсчёта запасов и учёта выявленной фазовой неоднородности при проектировании системы разработки для минимизации геологических рисков и корректной оценки ресурсной базы.

Обоснование. Высокая обводнённость скважин приводит к повышенным затратам и снижению добычи нефти. Гравитационное разделение воды и нефти в пласте после временной остановки скважины рассматривается как один из методов снижения обводнённости. Для оценки эффективности данного метода в первую очередь необходимо разработать методику лабораторных экспериментов на керновом материале.

Цель. Разработка методики проведения фильтрационных экспериментов на кернах для изучения процессов гравитационного разделения воды и нефти в пористой среде.

Материалы и методы. В данной работе используется практичный и простой в изготовлении эпоксидный кернодержатель с промежуточными датчиками давления. Рассматриваются два сценария: ранний прорыв воды, вызванный высоким коэффициентом подвижности, и прорыв воды через высокопроницаемый канал. После прорыва воды фильтрация останавливается, керн выдерживается в вертикальном положении, затем закачка воды возобновляется. Анализ фильтрата осуществляется с использованием гравиметрического метода разделения нефти и воды, основанного на адгезии нефти к поверхности полиэтилена. Методика позволяет оценивать влияние выдержки керна в вертикальном положении на динамику обводнённости, обусловленную перераспределением нефти и воды в порах керна под действием силы тяжести.

Результаты. Расчёты показывают, что в экспериментах с вязкими нефтями значительная доля подвижной нефти остаётся в керне после прорыва воды, тогда как при использовании маловязких нефтей необходимы искусственные высокопроницаемые каналы, т.к. они способствуют сохранению подвижной нефти в матрице для дальнейшего распределения за счёт силы тяжести.

Заключение. Разработанная методика представляет собой надёжный способ для исследования гравитационной сегрегации в кернах и может служить основой для создания промысловых технологий, направленных на снижение обводнённости и повышение добычи нефти.

Постепенное ужесточение экологических норм в сочетании с растущим мировым спросом на экологически чистые виды топлива значительно повысило значимость передовых технологий в нефтепереработке. В этом контексте каталитическая изомеризация лёгких алканов (фракция C₄–C₆) является одним из наиболее стратегически важных процессов, позволяющих улучшить качество бензина без увеличения концентрации ароматических углеводородов или добавления опасных присадок. С химической точки зрения этот процесс способствует структурной перегруппировке линейных парафинов в соответствующие разветвленные изомеры, обладающие более высоким октановым числом. Это приводит к значительному улучшению характеристик сгорания топлива при одновременном снижении образования вредных для окружающей среды выбросов.

В данном обзоре рассматриваются фундаментальные принципы, лежащие в основе изомеризации алканов. Особое внимание уделяется механизму реакции, протекающему через карбокатионные промежуточные соединения на кислотных каталитических центрах, что отражает классическую схему кислотно-катализируемых превращений углеводородов. Кроме того, анализируются термодинамические ограничения, определяющие равновесное распределение изомеров, а также кинетические параметры, определяющие скорость реакции, селективность продукта и общую эффективность процесса. Особое внимание уделяется бифункциональным каталитическим системам, которые сочетают металлические и кислотные функциональные группы, что позволяет одновременно осуществлять этапы гидрирования-дегидрирования и изомеризации основной цепи. Также рассматривается роль конкурирующих побочных реакций, в частности гидрокрекинга и ароматизации, ввиду их влияния на выход продукта и стабильность катализатора.

Помимо теоретических соображений, в данном обзоре рассматриваются сложности, присущие реальным промышленным системам. На практике достижение термодинамического равновесия часто ограничивается кинетическими ограничениями, сопротивлением массопереносу внутри частиц и между фазами, а также постепенной дезактивацией катализатора из-за образования кокса или отравления. Эти факторы требуют более детального понимания поведения процесса в промышленных условиях эксплуатации.

Приняв в 2023 г. обязательство сократить выбросы метана к 2030 г. на 30%, Казахстан планирует обновить законодательство в отношении данного парникового газа, сфокусировав внимание на улучшении систем мониторинга, отчётности и верификации его выбросов на примере дочерних и зависимых организаций АО НК «КазМунайГаз». В условиях стремления к устойчивому развитию и смягчения последствий изменения климата точное измерение и прозрачная отчётность по выбросам метана становятся ключевыми элементами эффективной экологической политики.

В статье даётся обзор подходов к расчётам выбросов метана по национальной методике и в соответствии с требованиями OGMP 2.0. Внедрение данной практики необходимо не только для выполнения страновых обязательств и обязательств компании на примере АО НК «КазМунайГаз», но и в связи с вступлением в силу нового регламента Европейского Союза в части сокращения выбросов метана.

Приведены данные по объёмам выбросов метана по группе компаний АО НК «КазМунайГаз» за 2023–2024 гг., рассчитанные по национальной методике и по OGMP 2.0. Приведены меры, необходимые для выполнения международных обязательств и повышения точности учёта метановых выбросов в нефтегазовой отрасли. Выявлены ключевые направления для совершенствования национального регулирования выбросов метана в нефтегазовой отрасли.