Научно-исследовательская работа кафедры МОНГП

1 Кафедральная тема НИР на 2016-2020 годы и

возможные направления сотрудничества с научными сообществами

Научное направление кафедры на 2016-2020 гг. – «Совершенствование процессов строительства, эксплуатации и ремонта скважин, техники и технологии оборудования транспорта и хранения углеводородного сырья», руководителем которого является заведующий кафедрой, к.т.н. Омельянюк М.В. Под его руководством ППС кафедры специализируется на исследованиях струйных истечений жидкости и их использовании в различных областях промышленности.

Все последние годы кафедра МОНГП лидерует среди всех кафедр КубГТУ по продаже лицензий на ОИС для предприятий нефтегазового сектора экономики, что подтверждает актуальность и востребованность проводимых научных исследований.

Актуальным научным направлением кафедры является восстановление продуктивности водозаборных скважин питьевого назначения химико-физическими методами. За последние 5 лет только в Краснодарском крае реанимированы более 100 скважин хозяйственного и питьевого назначения, находящихся на балансе Администраций поселений и иных хозяйствующих субъектов различных форм собственности.

Результаты научных исследований внедрены в производственной деятельности: в дочерних компаниях АО «НК «Роснефть» и АО «Газпром», ФГУ «Подводречстрой», десятках предприятий ТЭК и ЖКХ Краснодарского и Ставропольского краев, Московской и Ростовской областей, ХМАО Тюменской области, Республики Коми, а также в Республике Южная Осетия и др.

2 Перечень научно-технических услуг, которые может оказывать кафедра

Кафедра МОНГП АМТИ осуществляет научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы:

Для предприятий нефтегазовой отрасли, осуществляющих:

строительство нефтяных и газовых скважин;
эксплуатацию, текущий и капитальный ремонт нефтяных добывающих и нагнетательных скважин;
магистральный транспорт и подземное хранение газа,

Для предприятий различных отраслей экономики, осуществляющих

эксплуатацию артезианских скважин хозяйственного и питьевого назначения.
эксплуатацию опасных производственных объектов I, II, III класса опасности

НИОКР в области строительства нефтяных и газовых скважин скважин:

разработка, проектирование и изготовление статических и роторных диспергаторов буровых промывочных и тампонажных растворов;
совершенствование оборудования блоков приготовления растворов циркуляционных систем буровых установок

НИОКР в области эксплуатации, текущего и капитального ремонта добывающих и нагнетательных скважин:

разработка, проектирование и изготовление установок механизированной и автоматической очистки внутренних и внешних поверхностей насосно-компрессорных труб от комплексных отложений солей, содержащих природные радионуклиды;
разработка, проектирование и изготовление установок очистки рабочих органов (рабочих колес и направляющих аппаратов) электроцентробежных насосов от комплексных отложений солей, содержащих природные радионуклиды;
проведение технологических очистных работ теплообменного (котлы, теплообменники, печи, охладители и т.п.) и прочего нефтепромыслового оборудования, различных по назначению трубопроводов и емкостей для хранения нефтепродуктов, воды и т.п. от различных по химическому составу отложений/наслоений;
разработка устройств для размыва уплотненных глинисто-песчаных пробок при ликвидации, ремонте и восстановлении скважин;
разработка импульсно-ударных устройств волнового воздействия на ПЗП для интенсификации добычи нефти (повышения приемистости нагнетательных) при ремонте и восстановлении скважин;
разработка скважинных струйных насосов, совмещенных с импульсно-ударными устройствами, для размыва уплотненных глинисто-песчаных пробок на депрессии в скважинах с низкими пластовыми давлениями, и одновременной волновой интенсификации добычи нефти;
разработка техники и технологии кислотной обработки скважин через гидромониторные насадки для интенсификации добычи нефти и повышения нефтеотдачи пластов.

НИОКР в области магистрального транспорта и подземного хранения газа - разработка технологического оборудования, регламента работ и непосредственно проведение работ по гидродинамической и химической кислотной очистке оборудования компрессорных станций магистральных газопроводов и станций подземного хранения газа:

систем рубашечного охлаждения газомотокомпрессоров от комплексных отложений солей и продуктов коррозии (силовых и компрессорных цилиндров, блока цилиндров, коллекторов, АВО воздуха наддува и пр.) – восстановление паспортной теплопередачи;
систем рубашечного охлаждения воздушных и кислородных компрессоров - восстановление паспортной теплопередачи;
внутренних поверхностей мультициклонных, циклонных и масляных пылеуловителей компрессорных станций и ГРС от различных по химическому составу отложений - восстановление паспортного перепада давления;
трубного и межтрубного пространства аппаратов воздушного охлаждения газа, воды, ДЭГа и т.п. - восстановление паспортной теплопередачи;
теплообменного оборудования (теплообменников, термосифонов и т.д.) блоков регенерации гликоля - восстановление паспортной теплопередачи.

НИОКР по ремонту артезианских скважин глубиной 50-500 м:

видеообследование скважин глубинной видеокамерой в режиме реального времени. Использование глубинной видеокамеры позволяет оценить техническое состояние обсадной колонны и фильтров, получить сведения о наличии в ней песка (при песковании) и посторонних предметов (насосов, водоподъемных труб, кабелей, гаек, ключей, тросов и др) и, в результате, принять рациональное научно обоснованное решение о методе и технических средствах ремонта скважины, значительно сократить время и стоимость ремонта;
повышение дебита артезианских скважин на 30-1000% (кавитационная волновая обработка, химическая кислотная и термощелочная раскольматация, чистка фильтров скважин от кольматирующих частиц, очистка водоподъемной и обсадной колонн). Данные работы проводятся с использованием разработанных и запатентованных технических средств и технологических решений. Проведенный комплекс исследовательских работ позволил разработать химические многокомпонентные составы для повышения дебитов скважин. Составы химически нейтральны к материалу фильтровой сетки - за 6 последних лет реального использования в промышленных условиях сотрудниками кафедры химических методов повышения дебитов не было ни одного случая разрушения сетки и пескования скважины. При этом в 100% случаев дебит повышался минимум на 30%. Среднестатистическое увеличение дебита – в 1,5-2 раза, отмечены случаи увеличения дебитов в 10 и более раз. Гидродинамическая обработка проводится ротационными устройствами, подобранными для конкретных типоразмеров обсадных колонн. В результате обеспечивается 100%-ая очистка как обсадной и фильтровой колонн, так и всех фильтровых отверстий;
извлечение посторонних предметов из скважин (ловильные работы) – оборванных погружных насосов ЭЦН, водоподъемных колонн, мелких предметов (ключей, кабелей, ручного инструмента и др.);
замена насосов, очистка водоподъемных труб, замена стальных водоподъемных труб на ПЭ трубы;
разработка рекомендаций по рациональной экономичной эксплуатации и обустройству скважин, защите подземных вод от истощения и загрязнения;
мониторинг подземных вод (производство наблюдений, ведение и подготовка документации);
дезинфекция скважин, водоподъемных труб, насосов, накопительных емкостей и трубопроводов хлорсодержащими соединениями.

На проведенные работы по капитальному ремонту скважин дается письменная гарантия 1 год.

Разработанные и промышленно апробированные технологические решения и технические средства позволяют провести работы по повышению дебита скважин вплоть до величины 80-100% первоначального дебита, установленного после бурения.

Технология и технические средства предназначены для восстановления коллекторских свойств продуктивных пластов; декольматажа фильтров и прифильтровых зон водозаборных артезианских скважин питьевого и хозяйственного назначения.

Технический результат получен за счет создания гидромониторного и волнового импульсно-кавитационного истечения. Эффективно сочетается с химическими методами воздействия (кислотными обработками с ПАВами, комплекоснами, ингибиторами и стабилизаторами), обеспечивая синергетический эффект. Химические составы нейтральны к материалам обсадной колонны и фильтровой сетки (из нержавеющей стали или лавсана). После обработок более 50 скважин с 2011 по 2016 гг не было ни одного случая химического разрушения сеток и последующего пескования скважин после проведения реанимации скважины.

Полученные результаты промышленно апробированы при обработке десятков водозаборных скважин питьевого назначения Краснодарского и Ставропольского краев, Ростовской, Свердловской и Тюменской (ХМАО) областей, Республики Южная Осетия; фактически полученное повышение дебита составляет от 30% до 1000% и более. В 100% обработок произошло повышение дебита минимально на 15%.

Письменная гарантия на капитальный ремонт скважин – 1 год.

НИОКР в области разработки гидродинамического оборудования:

разработка, проектирование и изготовление установок гидродинамической и кавитационной очистки различного оборудования (с электроприводом и приводом от ДВС; давлением от 17,0 МПа до 100,0 МПа; мощностью от 11 кВт до 110 кВт);
разработка, проектирование и изготовление установок гидродинамической кавитационной подводной водолазной очистки металлических и железобетонных поверхностей различных морских и речных портовых и гидротехнических сооружений, плавучих технических средств, конструкций гидротехнических сооружений (нефтегазового и гражданского назначения) от отложений, биологических обрастаний, продуктов коррозии.

НИОКР в области государственного регулирования системы недропользования

составление заявочного материала для получения или переоформление лицензии на недропользование для юридических и физических лиц. Оформление лицензии является обязательным условием предоставление права пользования недрами для добычи подземных вод питьевого и технического водоснабжения. Срок действия лицензии - 25 лет.

НИОКР в области разработки системы управления промышленной безопасностью для организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты (ОПО)

разработка плана мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий на ОПО;
разработка положения о производственном контроле за соблюдением требований промышленной безопасности;

разработка положения о порядке установления причин, анализе и учете инцидентов на ОПО

разработка правил ведения работ на опасном производственном объекте
составление заявочного материала для регистрации опасного производственного объекта в государственном реестре опасных производственных объектов Ростехнадзора;
составление заявочного материала для оформления лицензии на осуществление вида деятельности: эксплуатация взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектов I, II и III классов опасности.

3 Перечень стратегических деловых партнеров кафедры

Стратегические деловые партнеры кафедры - ОАО «ГАЗПРОМ», ОАО «РОСНЕФТЬ»; ОАО «РН-Краснодарнефтегаз», ООО «СевКавНИПИгаз»; Государственное учреждение подводно-технических, аварийно-спасательных и судоподъемных работ на речном транспорте; Министерство обороны; предприятия ЖКХ, сельскохозяйственной и пищевой промышленности ЮФО РФ.

Научные разработки ППС кафедры внедрены на предприятиях различных форм собственности Краснодарского, Ставропольского и Пермского краев, Волгоградской, Московской, Астраханской областях, Ханты-Мансийском АО, Ямало-Ненецком АО, Р.Калмыкия, Р.Коми и др., а также за рубежом РФ - в Р. Южная Осетия, Украине, Казахстане, Хорватии и др. странах.

4 Инновационные проекты кафедры

Организация производства устройств механизации подводных водолазных работ с использованием возбудителей суперкавитации в струйных потоках.

Организация производства устройств оснастки для очистки внутренней поверхности труб, теплообменных аппаратов и котлов.

Организация производства систем гидродинамического и вибрационного воздействия для лечебных процедур.

Технология и технические средства высоконапорной кавитационно-реагентной очистки оборудования, применяемого в процессе добычи, транспортировки, хранения и переработки газа, газового конденсата и нефти.

Комплект водолазного инструмента для очистки поверхностей от наслоений и балянуса.

Кафедра МОНГП АМТИ осуществляет комплекс работ по ремонту артезианских скважин глубиной 50-500 м:

видеообследование – определение техсостояния и наличия посторонних предметов;
ловильные работы – извлечение оборванных и уроненных предметов – насосов, труб, кабелей, цепных, рожковых ключей и т.д.;
ликвидация мест поступления песка (пескования скважин) – откачка песка и продуктов коррозии из ствола скважины, поиск и ликвидация места поступления песка селективным методом;
повышение дебита скважин - виброобработка ПЗП, гидродинамическая очистка фильтров и обсадной колонны; кислотная или термощелочная раскольматация фильтров;
замена насосов, очистка водоподъемных труб;
разработка рекомендаций по рациональной экономичной эксплуатации и обустройству скважин, защите подземных вод от истощения и загрязнения;
дезинфекция скважин, водоподъемных труб, насосов, накопительных емкостей и трубопороводов хлорсодержащими соединениями.

Технический результат получен за счет создания гидромониторного и волнового импульсно-кавитационного истечения. Эффективно сочетается с химическими методами воздействия (кислотными обработками с ПАВами, комплекоснами, ингибиторами и стабилизаторами), обеспечивая синергетический эффект. Химические составы нейтральны к материалам обсадной колонны и фильтровой сетки (из нержавеющей стали или лавсана). После обработок более 50 скважин с 2011 по 2015 гг не было ни одного случая химического разрушения сеток и последующего пескования скважин после проведения реанимации скважины.

Полученные результаты промышленно апробированы при обработке десятков водозаборных скважин питьевого назначения; фактически полученное повышение дебита составляет от 30% до 7900%. В 100% обработок произошло повышение дебита минимально на 30%.

Письменная гарантия на капитальный ремонт скважин – 1 год.

Кафедра МОНГП АМТИ также осуществляет работы по:

гидродинамической очистке теплообменных аппаратов, кожухотрубных проточных теплообменников, паровых и водогрейных котлов, бойлеров; различных по назначению и типоразмеру трубопроводов (теплотрасс, канализаций, технологических трубопроводов); насосно-компрессорных труб (НКТ) и рабочих органов погружных электроцентробежных насосов (ПЭЦН); рубашек охлаждения компрессоров и газомотокомпрессоров, внутренних полостей мультициклонных и масляных пылеуловителей; внутренних и наружных поверхностей аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа, воды и др. агентов; пр. технологического оборудования;
подводной водолазной очистке металлических и железобетонных поверхностей различных морских и речных портовых и гидротехнических сооружений, плавучих технических средств, конструкций гидротехнических сооружений от отложений, биологических обрастаний, продуктов коррозии;
разработке, проектированию и изготовлению нестандартного оборудования для гидродинамической и кавитационной очистки различного оборудования.

5 Научно-технические и научно-практические мероприятия кафедры в области НИД

Международная научно-практичская конференция "Наука и технологии в нефтегазовом деле", посвященная 100-летию КубГТУ и 25-летия кафедры МОНГП (9-10 февраля 2018 года).

Конференция работала по 7 секциям:

1) Машины и оборудование нефтегазовых производств;

2) Инновационные технологии восстановления продуктивности скважин;

3) Управление и мониторинг разработки месторождений нефти и газа;

4) Повышение эффективности трубопроводного транспорта и хранения нефти и газа;

5) Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе;

6) Повышение безопасности на производственных объектах нефтегазовой отрасли;

7) Электроэнергетика и автоматизация в нефтегазовой промышленности.

География участников конференции обширна.

Формат конференции предусматривал очное и заочное представление научных докладов. Для участия в конференции было заявлено 145 докладов 196 докладчиков и содокладчиков вузов, организаций и предприятий нефтегазовой направленности РФ и стран близкого и дальнего зарубежья (Азербайджан, Германия, Канада, Казахстан, Нигерия, Узбекистан). Географию участников конференции составили студенты и аспиранты вузов и научных учреждений, научно-педагогические работники ВУЗов, инженерно-технические работники предприятий нефтегазовой отрасли городов: Армавир, Астрахань, Баку, Казань, Калабар, Кзылорда, Краснодар, Москва, Новочеркасск, Нукус, Пермь, Самара, Санкт-Петербург, Ставрополь, Сургут, Ташкент, Томск, Тюмень, Усинск, Уфа, Калгари.

В рамках празднования двойного Юбилея – 100-летия КубГТУ и 25-летия кафедры МОНГП в АМТИ 9-10 февраля прошло

Пленарное заседание участников Международной конференции

Представители отрасли - дочерние компании ПАО НК "Роснефть»: ООО "РН-Ставропольнефтегаз", ООО "РН-Сервис" провели для студентов АМТИ "День Роснефти", на котором рассказали о программе поддержки молодежи, кадровой политике и социальной деятельности компании. Также студенты встретились с представителем немецкой фирмы по производству нефтепромыслового оборудования “FlottwegSeparationTechnology” (Германия).

6 Наиболее значимые результаты и достижения кафедры в области НИД

Бронзовая медаль XVII Московского международного салона изобретений и инновационных технологий «Архимед -2014»;

Золотая медаль XVIII Московского международного салона изобретений и инновационных технологий «Архимед» в 2015 году;

Золотая медаль Международного салона изобретений «Тунис-Иннов», серебряной медалью 114-го Международного салона изобретений «Конкурс Лепин», Париж, 2015 год;

Золотая медаль международной выставки «Egypt Event-2016» Каир (Египет);

Серебряная медаль XX Московского международного салона изобретений и инновационных технологий «Архимед» в 2017 году.

Золотая медаль XIV международный салон изобретений и новых технологий «Новое время», г. Севастополь, 27-29 сентября 2018 г.

7 Основные научные труды последних лет

Омельянюк М.В. и Пахлян И.А. «Гидродинамические и кавитационные струйные технологии в нефтегазовом деле». Монография. Краснодар: ФГБОУ ВО «КубГТУ», 2019.

Алиев В.К., Крятова Г.А., Руденко В.В. Пути использования попутного нефтяного газа. Монография / Краснодар, 2017.

Наука и технологии в нефтегазовом деле. Тезисы докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию Кубанского государственного технологического университета и 25-летию кафедры машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов Армавирского механико-технологического института. Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2018 г.

Омельянюк М.В., Пахлян И.А., Шостак Н.А. Учебное пособие. Основы нефтегазопромыслового дела. Краснодар: ФГБОУ ВО «КубГТУ», 2018. – 123

Омельянюк М.В., Пахлян И.А., Рогозин А.А., Зотов Е.Н. Учебное пособие. Интенсификация добычи и увеличение нефтеотдачи пластов. Краснодар: ФГБОУ ВО «КубГТУ», 2018. – 147 с.

Ладенко А.А. Технологии ремонта и эксплуатации нефтепромыслового оборудования. Учебное пособие Москва, Издательство ООО «Издательство «Инфра-Инженерия», 2019. – 180

Ладенко А.А. Оборудование для бурения скважин. Учебное пособие. Москва, Издательство ООО «Издательство «Инфра-Инженерия», 2019. – 180 с.

Ладенко А.А., Кунина П.С. Расчет нефтепромыслового оборудования. Учебное пособие / Издательство ООО «Издательство «Инфра-Инженерия», 2019

Омельянюк М.В., Пахлян И.А., Бондаренко Л.Ю. Использование гидроструйных технологий для восстановления параметров работы устройств очистки газа. Журнал «Нефтепромысловое дело». №4, 2018. Изд-во: Всероссийский научно-исследовательский институт организации, управления и экономики нефтегазовой промышленности (Москва).

Омельянюк М.В., Пахлян И.А. Очистка систем рубашечного охлаждения компрессорных и силовых цилиндров газомотокомпрессоров. Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса». №2, 2018. Изд-во: Всероссийский научно-исследовательский институт организации, управления и экономики нефтегазовой промышленности (Москва).

Зеленская Е.А., Ладенко А.А., Ладенко Н.В., Зеленская Т.В., Гидроэнергосберегающие технологии очистки систем». Журнал «Экспозиция нефть газ». №1 (61), 2018. Изд-во: ООО «Экспозиция Нефть Газ». С. 65-67.

Зеленская Е.А., Зеленская Т.В. Ладенко А.А. Особенности коксообразования на органически модифицированных цеолитных катализаторах нефтепереработки». Журнал «Экспозиция нефть газ», №5 (65), 2018, стр. 69-71. Изд-во: ООО «Экспозиция Нефть Газ» (Набережные Челны).