Gas well production enhancement on the application of innovative structural and thermal insulation nano-coatings

M. I. Fyk; Stefan Palis; Ju. I. Kovalchuk

doi:10.26565/2410-7360-2016-45-11

Автор(и)

M. I. Fyk Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, Україна
Stefan Palis Університет Отто-Фон-Герикег, м. Магдебург, Німеччина
Ju. I. Kovalchuk Київський національний університет будівництва та архітектури, Україна

DOI:

https://doi.org/10.26565/2410-7360-2016-45-11

Ключові слова:

видобуток газу, компресор, температурний градієнт, свердловина, ізоляція, шорсткість поверхні, покриття

Анотація

Наведено результати розробки спрощеної прикладної математичної моделі неізотермічного свердловинного ліфтингу природного газу в умовах розробки виснаженого газоконденсатного родовища. Спрощене моделювання базувалося на відомих рівняннях Дарсі, Бернуллі, Адамова, Веймаута, Шухова і Рейнольдса. Базові рівняння бралися в нелінійній формі з перевіреними в промисловій практиці спрощеннями, що значно скоротило час обчислень і дало можливість вирішувати завдання в загальній постановці. При цьому враховували також застосування трьох основних покриттів: гладкі, теплоізолюючі і турбулізуючі. Велика частина параметрів і вихідних даних – типові для родовищ України з середньою величиною запасів. Представлено перевірку теоретичних експериментів ключових параметрів моделі і ефектів від застосування різних спеціальних сучасних покриттів труб. Модель побудована на базі емпіричних формул, перевірених промислової практикою. Показано, що можливий підбір комбінацій спеціальних властивостей покриттів для отримання максимального економічного ефекту в натуральних одиницях сирої продукції, особливо, на етапі останньої стадії компресорної розробки родовища.

Біографії авторів

M. I. Fyk, Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна

к. т. н.

Stefan Palis, Університет Отто-Фон-Герикег, м. Магдебург

молодший професор

Ju. I. Kovalchuk, Київський національний університет будівництва та архітектури

к. т. н.

Посилання

1. Gupta, M., Curry, N., Nylen, P., Markocsan, N., Vaben, R. (2013). Design of next generation thermal barrier coatings – Experiments and modeling. Surface and Coatings Technology, 220, 20–26.

2. Carlos R.C. Limaa, Natália F.C. de Souzaa, Camargo, Flávio. (2013). Study of wear and corrosion performance of thermal sprayed engineering polymers. Surface and Coatings Technology, 220, 140–143.

3. Guilemany, J. M., Dosta, S. and Miguel, J. R. (2006). The Enhancement of the Properties of WC-Co HVOF Coatings through the Use of Nanostructured and Microstructured Feedstock Powders, Surface and Coatings Technology. 201, 3-4, 1180-1190.

4. Asensio, J., Pero-Sanz, J. A., Verdeja, J. I. (2003). Materials Characterization, 49, 83-93.

5. Celik, E., Culha, O., Uyulgan, B., AkAzem, N. F., Ozdemir, I., Turk, A. (2006). Surface & Coatings Technology 200, 4320-4328.

6. Espallarga,s N., Berget, J., Guilemany, J. M., Benedetti, A.V., Suegama, P. H. (2008). Cr₃C₂–NiCr and WC–Ni thermal spray coatings as alternatives to hard chromium for erosion–corrosion resistance. Surface & Coatings Technology, 202, 1405–1417.

7. Vyahirev, R. I., Korotaev, Yu. P., Kabanov, N. I. (1998). Teoriya i opyit dobyichi gaza [Theory and experience in gas production]. Publishing House «Nedra», Moscow, 479. ISBN 5-247-03801-0

8. Deacons D.I. (1959). Geotermiya v neftyanoy geologii. [Geometry in petroleum geology]. Gostoptehizdat, Moscow, 324.

9. Korotaev, Y. P., Galiullina, Z. T., Krivoshein, B. L. (1966). Neizotermicheskoe techenie realnogo gaza v sisteme plast – skvazhina – gazosbornaya set [Not isothermal flow of a real gas in a layer system – well – gas gathering network]. Trudyi VNIIgaz. Nedra, Moscow, 23/27, 9–12.

10. Karachinskiy, V. E. (1975). Metodyi geotermodinamiki zalezhey gaza i nefti. [Methods geo thermodynamics deposits of gas and oil]. Nedra, Moscow, 149.

11. Kunz, K. and Tixier, N. (1957). Termicheskie issledovaniya gazovyih skvazhin (perevod s angliyskogo) [Thermal gas wells research (translation from English)]. Questions petroleum geophysics. Gostoptekhizdat, 412.

12. Charny, I. A. (1966). O termicheskom rezhime burovyih skvazhin [About the thermal boreholes mode]. Gas industry, 10, 15–18.

13. Gusev, V. P. (2009). Osnovyi gidravliki [Fundamentals of hydraulics]. Uchebnoe posobie. Tutorial. Tomsk. Publishing house TPU, 172.

14. Trapeznikov, S. Y. and Lushkin, K. A. (2011). Issledovanie koeffitsienta gidravlicheskogo soprotivleniya pri neizotermicheskom dvizhenii vyisokovyazkoy nefti po truboprovodu [Research of hydraulic resistance coefficient of non-isothermal motion of heavy oil by pipeline]. Electronic scientific journal «Oil and Gas Business», 2, 304–310.

15. Fyk, M. I. (2014). Utochnennya rozrahunku efektivnosti roboti DKS v umovah faktichnih termogradientiv ta suchasnih pokrittiv NKT [Refinement of calculating the efficiency of compressor booster station in terms of actual termohradiyentiv and advanced coatings tubing]. Oil Industry of Ukraine, 1, 25–28.

16. Yakovlev, E. I. Zvereva, T. V., Soschenko, A. E. et al (1990). Truboprovodnyiy transport produktov razrabotki gazokondensatnyih mestorozhdeniy [Pipeline transport of gas condensate fields of product development]. Nedra, Moscow, 240.

17. Kovalko, M. P. Hrudz, V. Y., Myhalko, V. B. et al. (2002). TruboprovIdniy transport gazu [Pipeline transportation gas]. Kyiv, Agency for Rational Energy Use and Ecology, 600.

18. Ibragimov, Y. H. et al. (2013). Eksperimentalnoe issledovanie protsessov gidrodinamiki v trubkah teploobmennika pri primenenii lokalnyih turbulizatorov [Experimental research of hydrodynamic processes in the heat exchanger tubes in the application of local turbulence]. The young scientist, 3, 56-58.

19. Kutia, Mykhailo, Fyk, Mykhailo, Kravchenko, Oleg, Palis, Stefan, Fyk, Ilya (2016). Improvement of technological-mathematical model for the medium-term prediction of the work of a gas condensate field. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies 5, 8(83), 40-48. DOI: http://dx.doi.org/10.15587/1729-4061.2016.80073