Умные технологии нефтяной и газовой

промышленности

КБТУ, 14 мая 2015г Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А.

Contacts: Eremin.ipng.ru

(A3A{CTAH-EP]4TAHTEXH 14 KAn bt K yH 14 BEPC t4TETl

(asa6cran Pecny6nuracur, 050000,Anuaru 6., Tene 6n r-ci, 59

ren.: +7 727 272 04 89, $axc: +7 727 2723368,e-mail : kense@kbtu. kz, www.kbtu. kz

p&of Jo/f"- Ne

ffi

@RrJIInTECHNICAL

KA3AXCTAH C KO.E PI4TAH C KI4 14

TEXH I4T{ EC K14 li YH 14 BE PC ]4TET

Pecny6nura Kagaxcran, 050000,r. Anuaru, yn. Tone 6r, 59

ren.: +7 727 272 04 89, garc: +7 727 2723368,e-mail : kense@kbtu.kz, www. kbtu.kz

AO (Ka3axcraHcKo-Fpr,ruaHcKlrft TexHltrrecKrrfi yHI{BepcI{Ter) BblpaxaerBanr ceoe [orrreHr{e u npurnarxaer corpyAHl{Ka Baurero LIHcTI{Tyra AoKTopaTCXHI,IATCCKHX HAYK, TIPOOECCOPA EPEUUUA H.A. BbICTYILITb C AOKJIAAOM HA

ceMr{Hape (yMHbre rexHoJror[n HeOrf,Hofi u ra3oBofi [poMbIIrrJIeHHocrI4)) 14 tms2015 roAa. ,{auuufi ceMr{Hap oxBarbrBaer Borlpocbr rrepcneKT}IBHblx coBMecrHbrx

Har{Ho-uccJreAoBareJrbcKr{x pa6or I,IIIHT PAH u AO (KFTy).

C ynaxeHrreM,

Ilpopercroprro rrHHoBaul|oHHofi AesrelbHocTrl

.(uperropy llncruryra rpo6JreMneQrn r ra3a PAH (I4IIH[ PAH)AraAeuuKy PAH [rvrnrpneBcnoMy A.H.

Ynaxaeprufi AnaroJrrlfi Hnrco.naeBurl !

KeHxa.uuen

001575

Синергия Освоения Мирового Океана и Освоения Космоса

Современная научно-техническая революция (НТР) в освоении минерально-сырьевых ресурсов Мирового Океана привела к смене парадигмы. НТР – это скачкообразный переход на новый уровень знания, по Thomas Samuel Kuhn

Source: EC-ESA workshop on innovation and technology within space exploration, 2008 Thomas Samuel

Kuhn , 1922 — 1996

Старая парадигма

Старая парадигма систем разработки месторождений минерально-сырьевых ресурсов, господствовавшая на протяжении прошлого столетия, базировалась на максимизации полноты извлечения ресурсов и минимизации издержек на процессы их добычи.

Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А. 9-я международная энергетическая

неделя, 10-11 декабря 2014 г

Наиболее значимые технологии прошлых лет

Новая парадигма

Новая парадигма освоения минерально-сырьевых ресурсов – это новая концепция ценностей, моделей постановки проблем и их технических решений, направленных на рост капитализации (стоимости основных активов) компании (месторождения) в режиме реального времени – 24/7.

Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А. 9-я международная энергетическая

неделя, 10-11 декабря 2014 г

Жизненный цикл месторождения

Прорывные умные технологии

в области разведки во время разработки – опто-волоконные системы мониторинга разработки; в области поискового бурения– системы бурения без буровой установки Баджер Эксплорер; в области разработки – умное и нанозаводнение; в области добычи – умная скважина второго поколения и бионическая скважина; в области охраны окружающей среды – экомониторинг в режиме реального времени. Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А.

9-я международная энергетическая неделя, 10-11 декабря 2014 г

Умный нефтегазовый комплекс в РРВ

Умный транспорт

Умное водопользование

Умная энергетика

Умное месторождение

Умная добыча

Умное бурение

Умная переработка и логистика

Умный маркетинг

Умная разведка

Умная разработка

Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А. XX Губкинские чтения, 28-29 ноября 2013 г

Результаты внедрения умных технологий, источник HIS Inc. По состоянию на 2007 г.

Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А. 9-я международная энергетическая неделя, 10-11

декабря 2014 г

Добыча УВ становится все более инструментальной и взаимосвязанной. Все элементы системы разработки становятся умными

Прогнозный КИН для умных технологий

Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А. 9-я международная энергетическая

неделя, 10-11 декабря 2014 г

СИСТЕМА ПАССИВНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА И КОНТРОЛЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ С 3D-КОМПЬЮТЕРНОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ

КОМПЛЕКСНЫЙ МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНОГО РЕЗЕРВУАРА В ПРОЦЕССЕ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

МЕТОДЫ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА (ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ, ГРАВИМЕТРИЧЕСКИХ, ГЕОХИМИЧЕСКИХ) В КАЧЕСТВЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ НГК

Умная скважина 1-го поколения для месторождений МСР

Это – комплекс подземного оборудования, состоящий из: •Устройство контроля притока (ICV); •Зональной изоляции; •Забойных (погружных) систем слежения в реальном времени - Скважинные Цифровые (Permanent Gauges) и Оптиковолоконные системы (DTS) •Автоматическиx систем безопасности •Телеметрическоro оборудования

1- эксплуатационная колонна; 2-НКТ; 3 – Устройство контроля притока к НКТ; 4 –

Изоляционные пакеры; 5 – Датчики температуры и давления

Умная скважин 2-го поколения для месторождений МСР

Скважина Григорянца или Бионическая скважина

Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А. XX Губкинские чтения, 28-29 ноября 2013 г

1. ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ МСР В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

2. АДРЕСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СКВАЖИН НА ОСНОВЕ УЧЕТА ТЕХНОГЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПЛАСТА В ОКОЛОСКВАЖИННОЙ ЗОНЕ

3. ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОГРАНИЧЕНИЯ ВЫНОСА ПЕСКА В СКВАЖИНАХ ЗА СЧЕТ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЛИМЕРНО-ПЕСЧАНОГО ФИЛЬТРА В ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЕ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ВОДНОЙ И ВОЗДУШНОЙ СРЕДЕ, СВЯЗАННЫХ С ТЕХНОГЕННЫМИ АВАРИЯМИ, ПОЖАРАМИ, СЖИГАНИЕМ НЕФТИ, ПОПУТНОГО ГАЗА И НЕФТЕПРОДУКТОВ

ТЕХНОЛОГИЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА ОПАСНЫХ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РАЙОНАХ СТРОИТЕЛЬСТВА И РАСПОЛОЖЕНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ ОБЪЕКТОВ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО КОНСТРУКТИВНЫМ РЕШЕНИЯМ И СПОСОБАМ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ НА МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ И СЕЗОННО-МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

МОНИТОРИНГ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТРУБОПРОВОДОВ С ОКРУЖАЮЩИМИ И МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫМИ ГРУНТАМИ

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ СЕЙСМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РАННЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ И ОПОВЕЩЕНИЯ НАРУШЕНИЙ ГРАНИЦ, ИНФРАСТРУКТУРЫ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА, РАННЕГО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ, СЕЛЕВЫХ И ГРЯЗЕВЫХ ПОТОКОВ

сбор геолого-геофизической и промысловой информации сенсорных датчиков по всей технологической цепочке; создание отечественной системы управления базами метаобъемами данных в РРВ; разработка высокопроизводительных вычислительных комплексов (суперкомпьютеров) способных загружать, обрабатывать и выгружать метаобъемы данных в РРВ

Спутник рабочие диапазоны: Ka, Кu

Оптоволоконные системы контроля и управления разработкой в РРВ

BP America инвестировала $100 million в 1000 км подводную систему

оптоволоконную систему для удаленного управления добычей в Мексиканском заливе, 64

платформы + 7 ПДК

16 fields;130 wells, of which 19 wells are served in real time; decision takes longer than 1 hour.; more than 30 installations; 350 km fiber-optic cable; By 2015, over 5 years, $ 46.5 billion of economic growth

Интегрированная система мониторинга добычи, Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А., Мохов М.А., Сазонов Ю.А., 2013

Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А. XX Губкинские чтения, 28-29 ноября 2013 г

Распределенные оптоволоконные системы

Управление разработкой месторождений УВ и МСР Управление скважинами в РРВ Контроль и мониторинг трубопроводов Раннее предупреждение землетрясений, схода лавин и селей Экомониторинг разливов нефти

Экомониторинг за разливами нефти в РРВ, ИПНГ РАН, ИОФАН и др., госконтракт 2011 г.

Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А. XX Губкинские чтения, 28-29 ноября 2013 г

Создание базовых элементов системы комплексного контроля надводной, подводной и подземной обстановок, мониторинга состояния и обеспечения безопасности нефтегазовых месторождений

НИОКР – 620 млн. руб

Оцениваемый эффект от подпроекта: NPVopt = 20,244 млрд. руб.

Создание системы мобильного 4D гидрооптоакустического мониторинга (ГОАМ) надводной, подводной и подледной обстановок в мелководных, глубоководных и сверхглубоководных районах Мирового океана на базе использования автономной сети буйковых гидрооптоакустических зондов, управляемой в режиме реального времени с минутной латентностью данных» - Буй-В

НИОКР – 320 млн. руб Оцениваемый эффект от подпроекта:

NPVopt = 11,2 млрд. руб.

29

Технология доразведки месторождений углеводородов на основе пассивных эмиссионных сейсмических методов.

В результате НИР будет разработана физико-математическая модель процессов генерации сейсмического эмиссионного поля процессами фильтрации в насыщенной пористой среде, позволяющая выделять спектральные образы потоков флюидов и целиков остаточной нефти в сейсмическом шуме. Параметры модели будут определены на образцах керна на лабораторной установке УИК-АЭ.

В результате ОКР будут разработаны составные части технологии:

• Система обработки информации для выявления потоков флюидов и выделения целиков остаточной нефти в продуктивном пласте.

Новая технология базируется на результатах фундаментальных исследований по изучению механизма собственного сейсмического излучения, генерируемого геологическими и техногенными процессами, методов выделения локальных объектов по степени упорядоченности колебаний относительно фонового сейсмического шума.

Оцениваемый эффект от подпроекта: NPVopt = 12,272 млн. руб.

1. ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, ВСКРЫТИЯ И ОПРОБОВАНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ГОРИЗОНТОВ, КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА И ЛИКВИДАЦИИ СКВАЖИН В УСЛОВИЯХ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

2. ВЫЯВЛЕНИЕ УЧАСТКОВ И ЗОН МАКСИМАЛЬНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ ДЛЯ БУРЕНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ СКВАЖИН

ПЛАЗМЕННО-ИМПУЛЬСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЫШЕНИЯ

ЭФФЕКТИВНОСТИ ДОБЫЧИ НЕФТИ И ГАЗА

В 2011 ГОДУ НАЧАТО ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ НА ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ

НА ТЕХНОЛОГИЮ ПОЛУЧЕНО 9 ПАТЕНТОВ К 2013 году ОБРАБОТАНО БОЛЕЕ 100 СКВАЖИН

УСПЕШНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПО ДАННЫМ ИСПЫТАНИЙ, ПРОВЕДЕННЫХ В США, КНР И БЕЛОРУССИИ, ПРЕВЫСИЛА 80%

Ванадий до 1000 г/т

Иттербий до 0,8 г/т

Стронций до 2000 г/т

Иттрий до 60 г/т

Мышьяк до 300 г/т

Германий до 3 г/т

МАТРИЧНАЯ НЕФТЬ

Галлий

до 200 г/т

ЭМУЛЬГИРОВАНИЕ Водный раствор соединения молибдена

Газ на концентрирование водорода

СЕПАРАЦИЯ ПРОДУКТОВ

Водород ГИДРОГЕНИЗАЦИЯ

Воздух СЖИГАНИЕ

Остаток дистилляции

Дистиллятные фракции на переработку

Зола

ЦЕННЫЕ РЕДКИЕ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ, УГЛЕРОДНОЕ ВОЛОКНО, НАНОТРУБКИ, НАНОСОРБЕНТЫ, КАТАЛИЗАТОРЫ И НОВЫЕ КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Дымовые газы ОЧИСТКА ОТ SO2 И ПЫЛИ

Дымовые газы

Регенерированный катализатор (водный раствор молибдата

аммония)

ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ

ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

ФРАКТАЛЬНЫЙ АГРЕГАТ ЧАСТИЦ НЕФТИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОКИСЛОВ ЖЕЛЕЗА

ФРАКТАЛЬНЫЙ АГРЕГАТ

ФЕРРОМАГНИТНАЯ ЧАСТИЦА

ИПНГ РАН Институт нанотехнологий Канады

НАНОРОБОТЫ МОГУТ СЛУЖИТЬ ИЗЛУЧАТЕЛЯМИ СИГНАЛОВ, НОСИТЕЛЯМИ

КОМАНД

«ПО-КОМАНДЕ» НАНОРОБОТЫ МОГУТ

ПОСТАВЛЯТЬ НАНОРЕАГЕНТЫ,

ФЕРРОМАГНИТНЫЕ ЧАСТИЦЫ ДО ОБЪЕКТОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ

УВЕЛИЧЕНИЕ КИН НА 10-15%

ИПНГ РАН ОАО «ЭНГО»

УСТАНОВКА СВЕРХЗВУКОВОЙ СЕПАРАЦИИ КИСЛЫХ ГАЗОВ (H2S И CO2) ДЛЯ УСЛОВИЙ АСТРАХАНСКОГО ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО

МЕСТОРОЖДЕНИЯ

(ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ, заявка 2014 г.)

(запасы более 5.4 трлн.м3)

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ «3S»

1 - закручивающее устройство, 2 - до/сверхзвуковое сопло, 3 - рабочая часть, 4 - устройство отбора газожидкостной смеси, 5 - диффузор

1

5

4

3

2 ГЖС

ГЖС

H2S

H2S H2S

H2S Fe + FeS2 (пирит)

Fe Fe

Проектная глубина предлагаемой скважины ОП «Каспий-1» в 14-15 км обосновывается необходимостью бурения до подошвы соли -

8,5 км, далее до подошвы девона - 13 км с последующим вскрытием додевонского комплекса еще на толщину 1000 - 2000 м

СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПЕРЕЖИВАЕТ ПЕРЕЛОМНЫЙ МОМЕНТ.

ОН ВЫЗВАН НЕВИДАННЫМ РАЗМАХОМ КОМПЬЮТЕРИЗАЦИИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ ВСЕЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ, СВЯЗАННОЙ С ПОИСКОМ, РАЗВЕДКОЙ И РАЗРАБОТКОЙ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, ТРАНСПОРТОМ И ПЕРЕРАБОТКОЙ УГЛЕВОДОРОДОВ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ, ВНЕДРЕНИЕМ ДОСТИЖЕНИЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ РАЗРАБОТОК В ПОВСЕДНЕВНУЮ ПРАКТИЧЕСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ, ЧТО ДАЕТ ВОЗМОЖНОСТЬ АКТИВИЗИРОВАТЬ ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА

Конкурс на грантовое финансирование научных исследований Минобрнауки РК на

2015-17 гг

Рациональное использование природны х ресурсов, переработка сы рья и продукции

Прикладны е научны е исследования: технологии и методы восполнения минерально-

сырьевой базы и водных ресурсов; технологии разработки полезных ископаемых;

проблемы экологии и рационального природопользования;

Конкурс на грантовое финансирование научных исследований Минобрнауки РК на

2015-17 гг

Информационны е и телекоммуникационны е технологии:

Прикладны е научны е исследования: информационные технологии; телекоммуникационные системы и технологии; интеллектуальные системы и технологии; программно-технические комплексы и системы; геоинформационные системы и технологии; интеллектуальные робототехнические системы

Referencies Garichev S.N., Eremin N.A. Technology of management in real time. The Moscow

Institute of Physics and Technology (State University), Part 1, 2013, ISBN 978-5-7417-0501-8; ISBN 978-5-7417-0503-2, 228 p.

Garichev S.N., Eremin N.A. Technology of management in real time. The Moscow Institute of Physics and Technology (State University), Part 2, 2013, ISBN 978-5-7417-0501-8; ISBN 978-5-7417-0505-6, 167 p,

A1exander N. Eremin, Anton N. Eremin, Nikolai A. Eremin Smart Fields and Wells, Publishing Center of Kazakh-British Technical University (KBTU) JSC, 2013, 320 p., Almaty, ISBN 978-601-269-053-8

Еремин Н.А., Еремин А.Н., Еремин А.Н. Управление разработкой интеллектуальных месторождений: Учеб. пособие для вузов: В 2 кн. – Кн. 2. Учеб. пособие для вузов: М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012. – 165 с.: ил. ISBN 978-5-91961-329-7.

Еремин Н.А. Управление разработкой интеллектуальных месторождений: Учеб. пособие для вузов: В 2 кн. – Кн. 1. М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2011. – 200 с.: ил. ISBN 978-5-91961-019-9

Referencies

Garichev S.N., Eremin N.A. Technology of management in real time. The Moscow Institute of Physics and Technology (State University), Part 1, 2013, ISBN 978-5-7417-0501-8; ISBN 978-5-7417-0503-2, 228 p.

Garichev S.N., Eremin N.A. Technology of management in real time. The Moscow Institute of Physics and Technology (State University), Part 2, 2013, ISBN 978-5-7417-0501-8; ISBN 978-5-7417-0505-6, 167 p

Referencies

Еремин Н.А. Управление разработкой интеллектуальных месторождений: Учеб. пособие для вузов: В 2 кн. – Кн. 1. М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2011. – 200 с.: ил. ISBN 978-5-91961-019-9

Еремин Н.А., Еремин А.Н., Еремин А.Н. Управление разработкой интеллектуальных месторождений: Учеб. пособие для вузов: В 2 кн. – Кн. 2. Учеб. пособие для вузов: М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012. – 165 с.: ил. ISBN 978-5-91961-329-7.

Referencies

Еремин Н.А. Современная разработка месторождений нефти и газа. Умная скважина. Интеллектуальный промысел. Виртуальная компания: Учеб. пособие для вузов. //М.: ООО «НедраБизнесцентр», 2008. – 244 с.: ил. ISBN 978-58365-0311-6

A1exander N. Eremin, Anton N. Eremin, Nikolai A. Eremin Smart Fields and Wells, Publishing Center of Kazakh-British Technical University (KBTU) JSC, 2013, 320 p., Almaty, ISBN 978-601-269-053-8

Referencies

Пономарева И.А, Еремин Н.А., Богаткина Ю.Г. Экономико-методическое моделирование разработки нефтегазовых месторождений// М.- Наука, 2010г.-112 стр. ISBN: 978-5-02-036975-7

Еремин Н.А. Моделирование месторождений углеводородов методами нечеткой логики. // М.-Наука, 1994 г, 462с. ISBN 5-02-001846-5