Development of a method for maintaining the performance of drilling fluids during transportation by Platform Supply Vessel

Денис Миколайович Мар'янов

doi:10.15587/2706-5448.2021.239437

Автор(и)

Денис Миколайович Мар'янов Національний університет «Одеська морська академія», Україна https://orcid.org/0000-0002-1355-5844

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.239437

Ключові слова:

морське судно класу Platform Supply Vessel, бурильна суспензія, система транспортування, стратифікація густини

Анотація

Об'єктом дослідження є процес транспортування бурильної суспензії, яка у подальшому застосовується для змащування та охолодження бурового обладнання морських нафтовидобувних платформ. Предметом дослідження є стратифікація густини бурильної суспензії за висотою вантажного танку, в якому відбувається її транспортування. Розглянуто технологію перевезення бурильної суспензії на морських суднах класу Platform Supply Vessel. Проблемним місцем при забезпеченні цього процесу є те, що під час транспортування бурильних суспензій в зв'язку з дією гравітаційних сил на органічні та неорганічні сполуки, що знаходяться в їх обсязі, відбувається латентна зміна їх дисперсності за обсягом суспензії. Це призводить до розшарування та стратифікації густини суспензії за висотою, а також до утворення опадів на дні вантажних танків, в яких транспортується бурильна суспензія. Дослідження було направлене на розробку технології, що забезпечує підтримку постійного значення густини бурильної суспензії за глибиною танку, в якому відбувається її перевезення. Дослідження виконувалися в судновий системі транспортування бурильної суспензії спеціалізованого морського судна типу Platform Supply Vessel дедвейтом 5850 тонн. Експериментально встановлено, що для часу транспортування 6–36 годин стратифікація густини бурильної суспензії становить 3,04–32,04 %. Як спосіб, що забезпечує мінімальну стратифікацію густини бурильної суспензії під час її транспортуванні, запропоновано використання додаткової Х-подібної циркуляції бурильної суспензії в обсязі сусідніх вантажних танків. Дослідженнями підтверджено, що при цьому стратифікація густини за часовий період 6–36 годин знижується до діапазону 2,30–9,01 %. Комплексне використання додаткової Х-подібної циркуляції та одночасної подачі повітря у донну частину вантажного танку забезпечує значення стратифікації густини 0,73–2,93 %. Запропонована технологія була випробувана на спеціалізованому морському судні типу Platform Supply Vessel дедвейтом 5850 тонн і може бути використана на морських суднах, що забезпечують функціонування морських нафтовидобувних платформ.

Біографія автора

Денис Миколайович Мар'янов, Національний університет «Одеська морська академія»

Аспірант

Кафедра суднових енергетичних установок

Посилання

Karianskyi, S. A., Maryanov, D. M. (2020). Features of transportation of high-density technical liquids by marine specialized vessels. Scientific research of the SCO countries: synergy and integration. Beijing, 2, 150–153.
Lipin, A. A., Kharlamov, Y. P., Timonin, V. V. (2013). Circulation system of a pneumatic drill with central drilling mud removal. Journal of Mining Science, 49 (2), 248–253. doi: http://doi.org/10.1134/s1062739149020068
Liang, Y., Ju, X., Li, A., Li, C., Dai, Z., Ma, L. (2020). The Process of High-Data-Rate Mud Pulse Signal in Logging While Drilling System. Mathematical Problems in Engineering, 2020, 1–11. doi: http://doi.org/10.1155/2020/3207087
Zablotsky, Y. V., Sagin, S. V. (2016). Enhancing Fuel Efficiency and Environmental Specifications of a Marine Diesel When using Fuel Additives. Indian Journal of Science and Technology, 9 (46), 353–362. doi: http://doi.org/10.17485/ijst/2016/v9i46/107516
Lahoida, A., Boryn, V., Sementsov, G., Sheketa, V. (2020). Development of an automated system of control over a drilling mud pressure at the inlet to a well. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (2 (106)), 82–94. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.209844
Sagin, S. V., Semenov, O. V. (2016). Motor Oil Viscosity Stratification in Friction Units of Marine Diesel Motors. American Journal of Applied Sciences, 13 (2), 200–208. doi: http://doi.org/10.3844/ajassp.2016.200.208
Sagin, S. V., Solodovnikov, V. G. (2017). Estimation of Operational Properties of Lubricant Coolant Liquids by Optical Methods. International Journal of Applied Engineering Research, 12 (19), 8380–8391.
Budashko, V., Obniavko, T., Onishchenko, O., Dovidenko, Y., Ungarov, D. (2020). Main Problems of Creating Energy-efficient Positioning Systems for Multipurpose Sea Vessels. 2020 IEEE 6th International Conference on Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC), 106–109. doi: http://doi.org/10.1109/msnmc50359.2020.9255514
Kuropyatnyk, O. A., Sagin, S. V. (2019). Exhaust Gas Recirculation as a Major Technique Designed to Reduce NOх Emissions from Marine Diesel Engines. Naše More, 66 (1), 1–9. doi: http://doi.org/10.17818/nm/2019/1.1
He, J. F., Zhang, P. Y., Yin, Q. L., Yin, K., Liu, H. P. (2015). Study of drilling muds on the anti-erosion property of a fluidic amplifier in directional drilling. Frattura Ed Integrità Strutturale, 9 (34), 564–573. doi: http://doi.org/10.3221/igf-esis.34.62
Gnap, J., Senko, Š., Marienka, P. (2020). Time Availability of the Public Terminal of Intermodal Transport Žilina with a Selected European Maritime Port. Naše More, 67 (3), 217–225. doi: http://doi.org/10.17818/nm/2020/3.5
Kisel‘, A. G., Purtov, E. D., Vyborov, S. S., Yu Belan, D., Grechishnikov, V. A. (2019). Studying the function of the lifespan of carbide tools during turning of workpieces made of alloy 12H18N10T from the cooling properties of the cutting fluids. Journal of Physics: Conference Series, 1260, 062011. doi: http://doi.org/10.1088/1742-6596/1260/6/062011
Kondratenko, Y. P., Topalov, А. M., Kozlov, O. V. (2019). Simulation of the Initial Stability of the Floating Dock for the List and Trim Stabilization Tasks. Problems of the Regional Energetics, 1-2 (41), 12–24. doi: http://doi.org/10.5281/zenodo.3239200
Javadian, S., Sadrpoor, S. M. (2020). Demulsification of water in oil emulsion by surface modified SiO2 nanoparticle. Journal of Petroleum Science and Engineering, 184, 106547. doi: http://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.106547
Sagin, S. V., Solodovnikov, V. G. (2015). Cavitation Treatment of High-Viscosity Marine Fuels for Medium-Speed Diesel Engines. Modern Applied Science, 9 (5), 269–278. doi: http://doi.org/10.5539/mas.v9n5p269
Shettigar, R. R., Misra, N. M., Patel, K. (2018). CTAB grafted PAM gel and its application in drilling fluid. Journal of Petroleum Science and Engineering, 160, 129–135. doi: http://doi.org/10.1016/j.petrol.2017.10.040
Shahbazov, E. (2015). Development and application of nanodrilling muds. Scientific Israel-Technological Advantages, 17 (2), 160–171.
Sagin, S. V., Kuropyatnyk, O. A. (2018). The Use of Exhaust Gas Recirculation for Ensuring the Environmental Performance of Marine Diesel Engines. Naše More, 65 (2), 78–86. doi: http://doi.org/10.17818/nm/2018/2.3
Petcovic, M., Zubcic, M., Krcum, M., Pavic, I. (2021) Wind Assisted Ship Propulsion Technologies – Can they Help in Emissions Reduction? Naše more, 68 (2), 102–109. doi: http://doi.org/10.17818/nm/2021/2.6
Mahmoudpour, M., Pourafshary, P. (2021). Investigation of the effect of engineered water/nanofluid hybrid injection on enhanced oil recovery mechanisms in carbonate reservoirs. Journal of Petroleum Science and Engineering, 196, 107662. doi: http://doi.org/10.1016/j.petrol.2020.107662
Sagin, S. V., Semenov, O. V. (2016). Marine Slow-Speed Diesel Engine Diagnosis with View to Cylinder Oil Specification. American Journal of Applied Sciences, 13 (5), 618–627. doi: http://doi.org/10.3844/ajassp.2016.618.627
Popovskii, Yu. M., Sagin, S. V., Khanmamedov, S. A., Grebenyuk, M. N., Teregerya, V. V. (1996). Designing, calculation, testing and reliability of machines: influence of anisotropic fluids on the operation of frictional components. Russian Engineering Research, 16 (9), 1–7.
Li, X., Zhang, J., Tang, X., Mao, G., Wang, P. (2020). Study on wellbore temperature of riserless mud recovery system by CFD approach and numerical calculation. Petroleum, 6 (2), 163–169. doi: http://doi.org/10.1016/j.petlm.2019.06.006
Likhanov, V. A., Lopatin, O. P. (2020). Dynamics of soot formation and burnout in a gas diesel cylinder. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 862, 062033. doi: http://doi.org/10.1088/1757-899x/862/6/062033
Wanderley Neto, A. O., da Silva, V. L., Rodrigues, D. V., Ribeiro, L. S., Nunes da Silva, D. N., Oliveira Freitas, J. C. (2020). A novel oil-in-water microemulsion as a cementation flushing fluid for removing non-aqueous filter cake. Journal of Petroleum Science and Engineering, 184, 106536. doi: http://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.106536