Премия ПАО «Газпром» в области науки и техники

Создание и внедрение инновационных методов разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами газа, позволяющих увеличить рентабельность добычи

В работе содержатся результаты адаптации комплекса технико-технологических решений по повышению эффективности добычи газа трудноизвлекаемых запасов сенон-туронских продуктивных отложений Южно-Русского ГКМ в условиях использования сформированной инфраструктуры и оборудования сеноманских промыслов.

Всего за период опытно-промышленной разработки туронской газовой залежи Южно-Русского месторождения испытаны следующие методы и технологии повышения продуктивности скважин:

• гидроразрыв пласта в вертикальных скважинах;
• двухзабойная скважина с пологим окончанием;
• скважина с восходящим профилем ствола;
• многостадийный гидроразрыв пласта в скважине с пологим окончанием.

Впервые для добычи туронского газа предложена, обоснована и проведена опытно-промышленная эксплуатация конструкции скважины с восходящим профилем ствола, позволяющая обеспечить оптимальный технологический режим, повысить продуктивность и конечную газоотдачу пласта. Разработанная конструкция не предполагает использование зарубежного оборудования и комплектующих, что особенно актуально в условиях применения к Российской Федерации международных санкций.

Авторами выбраны и применены технико-технологические решения, позволяющие обеспечить экономическую эффективность добычи газа за счет совместной разработки сенон-туронской и сеноманской газовых залежей.

Разработан ряд охраноспособных технических решений, защищенных пятью патентами.

В. В. Дмитрук (руководитель работы, ОАО «Севернефтегазпром»), В. В. Воробьев, И. Р. Дубницкий, А. А. Касьяненко, А. А. Легай, Е. П. Миронов, А. А. Чернышев (ОАО «Севернефтегазпром»), В. В. Черепанов (ПАО «Газпром»), А. И. Бабак, А. В. Красовский (ООО «Газпром проектирование») 

Выдвинувшая организация: ОАО «Севернефтегазпром».

Разработка комплекса отечественных катализаторов нефтепереработки для получения высококачественных моторных топлив

Авторами работы в рамках реализации политики импортозамещения решена задача повышения производственной эффективности основных вторичных процессов нефтепереработки, увеличения глубины переработки и выхода светлых нефтепродуктов, включая высококачественные и высокомаржинальные моторные топлива класса Евро-5, за счет внедрения высокоэффективных катализаторов и инновационных технологий их производства, разработанных совместно с ведущими отечественными академическими и отраслевыми научными организациями. 

В ходе выполнения работы были решены следующие основные задачи:

• оптимизация компонентного состава катализаторов каталитического крекинга и технологий их производства под задачи потребителей;
• разработка технологии термопаровой ультрастабилизации микрокристаллического цеолита — основного компонента катализатора крекинга;
• создание комплекса технологических решений, подбора хелатирующих агентов для обеспечения восстановления активности катализатора гидроочистки не менее 95%;
• подбор сырья, разработка композиции, определение технологических стадий для производства катализатора изодепарафинизации;
• подбор сырья, разработка композиции катализатора олигомеризации с кратно улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Разработаны катализаторы:

• каталитического крекинга марок «Авангард», «М» и «Н» (для повышения выпуска компонента бензина);
• олигомеризации КОБ-1;
• изодепарафинизации ГИП-14;
• технология реактивации катализаторов гидроочистки (для 100% восстановления активности отработанных катализаторов и возвращения их в производственный цикл).

На все разработки имеются 10 патентов.

Разработанные катализаторы поставлены на производство в условиях Омского НПЗ, Московского НПЗ и внедрены в производство на указанных заводах.

О. С. Ведерников (руководитель работы, ПАО «Газпром нефть»), А. В. Андреева, Д. О. Кондрашев, В. Д. Мирошкина, И. Д. Резниченко (ПАО «Газпром нефть»), С. Ю. Гурьевских, Д. В. Храпов (АО «Газпромнефть-ОНПЗ»), В. П. Доронин (Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук), О. В. Климов (Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук), А. Г. Попов (ООО «УНИСИТ»).

Выдвинувшая организация: ПАО «Газпром нефть».

Разработка и внедрение поликатионных буровых растворов «Катбурр», обеспечивающих повышение эффективности строительства скважин в сложных горно-геологических условиях

В работе содержатся результаты исследований по оптимизации составов и повышению эффективности применения буровых растворов при строительстве скважин, в том числе:

• проведен анализ мирового опыта по выбору рецептур буровых растворов, используемых для бурения скважин с различными видами осложнений — в неустойчивых глинистых отложениях, в солевых отложениях, в условиях аномально высоких пластовых давлений, высоких температур, агрессии пластового флюида, в продуктивных отложениях;
• научно обоснованы и практически подтверждены новые подходы по применению поликатионных буровых растворов взамен стабилизированных анионными и неионными полимерами;
• разработаны поликатионные водорастворимые системы под общим названием «Катбурр», лишенные недостатков, присущих традиционно применяемым в мировой практике анионным системам.
• Разработанные буровые растворы внедрены в условиях строительства и ремонта скважин Астраханского ГКМ;
• Разработаны нормативные документы (формата СТО «Газпром»), регламентирующие применение поликатионных буровых растворов на объектах ПАО «Газпром».
• На разработанные поликатионные водорастворимые системы получено 24 патента (2011–2016 гг.), опубликовано 27 статей в научных журналах и докладов на научных конференциях.

Применение различных рецептур буровых растворов на поликатионной основе позволят существенно снизить риски осложнений и аварий при строительстве скважин, сократить календарное время строительства скважины до 30%, уменьшить объемы утилизируемых отходов буровых растворов.

Экономический эффект разработки обусловлен сокращением календарного времени строительства скважины до 30% за счет снижения количества и последствий осложнений и аварий при бурении. 

А. Г. Потапов (руководитель работы, ООО «Газпром ВНИИГАЗ»), А. М. Гайдаров, М. М-Р. Гайдаров, Р. А. Жирнов, А. В. Сутырин, А. А. Хуббатов (ООО «Газпром ВНИИГАЗ»), Р. С. Илалов (ООО «Газпром добыча Астрахань»), Д. Г. Солнышкин (ООО «Газпром бурение»), Д. В. Пономаренко (АО «Октопус»), Д. В. Люгай. 

Выдвинувшая организация: ООО «Газпром ВНИИГАЗ».

Комплекс обезвреживания отходов одоранта природного газа

Авторами решена задача повышения эффективности процессов утилизации остатков одоранта в транспортных емкостях и емкостях хранения с одновременным снижением экологической нагрузки, характерной для традиционно применяемых процессов, за счет применения озона в качестве обезвреживающего реагента-окислителя.

Существенный рост числа выведенных из эксплуатации емкостей хранения одоранта, сложившийся в газораспределительной системе ПАО «Газпром», потребовал создания новой экологически безопасной технологии обезвреживания высокотоксичных отходов, направленной на комплексную переработку накопленных ранее и вновь образующихся отходов процесса одоризации природного газа.

Авторами предложен новый способ, заключающийся в озонировании высокотоксичных отходов одоранта с получением водного раствора солей сульфокислот и образованием отходов IV-V класса опасности (малоопасный и практически неопасный) для здоровья человека и окружающей среды.

В ходе выполнения работы были получены следующие результаты:

• разработан метод снижения токсичности отходов одоранта путем исчерпывающего окисления сероорганических соединений озоном до солей сульфокислот;
• введен в промышленную эксплуатацию мобильный автоматизированный комплекс обезвреживания отходов одоранта природного газа (далее — Комплекс), имеющий положительные заключения государственной экологической экспертизы и экспертизы промышленной безопасности.

Особенностями технологического Комплекса, размещенного в стандартном морском контейнере, являются:

• мобильность;
• автономность;
• высокая производительность;
• низкие эксплуатационные затраты;
• в процессе обезвреживания и по его завершении образуются отходы IV-V класса опасности, которые могут быть использованы в качестве вторичных материальных ресурсов.

Разработка защищена двумя патентами.

В. А. Субботин (руководитель работы, ООО «Газпром трансгаз Самара»), В. А. Грабовец, Д. А. Неретин, К. Ю. Шабанов (ООО «Газпром трансгаз Самара»), Р. Ю. Дистанов, С. В. Коняев (ПАО «Газпром»), О. И. Богданов (ООО «НИИгазэкономика»), Д. Е. Быков, А. А. Пименов (ФГБОУ ВО «СамГТУ»).

Выдвинувшая организация: ООО «Газпром трансгаз Самара».

Газомасляный теплообменник — энергоэффективное решение для транспорта газа

Авторами решена задача повышения энергоэффективности газоперекачивающих агрегатов (ГПА) за счет рекуперации подлежащей утилизации избыточного тепла смазочного масла (газотурбинного привода и нагнетателя) при подогреве топливного газа в газомаслянных теплообменниках (ГМТ) взамен аппаратов воздушного охлаждения масла и связанной с этим экономии природного газа и электроэнергии.

Разработано новое решение — в конструкцию теплообменников введена «буферная» полость безопасности, предотвращающая смешение теплоносителей в случае разгерметизации теплообменных труб или каналов.

В ходе выполнения работы:

• разработаны современные технологии вакуумной пайки теплообменных пакетов на давление рабочей среды до 7,5 МПа для пластинчато-ребристых теплообменников (ПРТ). Освоение данной технологии позволило рассматривать изготовление ПРТ на давление до 11 МПа для проектов по ожижению природного газа;
• освоено производство ПРТ с буферной полостью безопасности;
• разработана и освоена технология изготовления «трубы безопасности» при кожухотрубчатой конструкции ГМТ;
• разработаны оригинальные специальные инструменты и приспособления по изготовлению: «трубы безопасности» ГМТ кожухотрубчатой конструкции;
• турбулизаторов, повышающих коэффициент теплоотдачи по топливному газу; оребренной поверхности ПРТ;
•  разработан испытательный и исследовательский стенд для верификации тепловых и гидравлических расчетов ГМТ, а также верификации теплообменных характеристики теплообменных поверхностей;
• проведена унификация конструктивных решений для различных типов газотурбинных двигателей в качестве приводов ГПА — пластинчато-ребристая конструкция ГМТ на давление топливного газа до 7,5 МПа, кожухотрубчатая конструкция ГМТ на давление топливного газа до 12 МПа, а также даны рекомендации к их применению для производителей ГПА.

С 2009 года было выпущено 186 ГМТ различных конструктивных исполнений, из них 106 кожухотрубчатых и 80 пластинчато-ребристых.

Разработки защищены патентами на одно изобретение и пять полезных моделей.

В. Г. Никитин (руководитель работы, ПАО «Газпром»), С. В. Адаменко, Э. Г. Васильев, А. С. Кайдаш, Е. А. Терентьев (ООО «Газпром трансгаз Ухта»), В. А. Середёнок (ПАО «Газпром»), Ю. В. Белоусов, Н. Н. Верещагин (ООО «ГАЗХОЛОДТЕХНИКА»).

Выдвинувшая организация: ООО «Газпром трансгаз Ухта».

Освоение и внедрение производства авиационного топлива на заводе по подготовке конденсата к транспорту ООО «Газпром переработка» для авиатопливообеспечения Ямало-Ненецкого автономного округа и реализации стратегических задач ПАО «Газпром» в регионе

Результатом работы является технология производства авиационного керосина для реактивных двигателей из нестабильного газового конденсата, внедренная в производство в условиях завода по подготовке конденсата к транспорту (ЗПКТ) ООО «Газпром переработка» (Новый Уренгой).

В ходе работы авторами создан способ переработки сырья — нестабильного газового конденсата, в основе которого фракционирование с выделением керосиновой фракции 140–240 °С, проведена необходимая адаптация существующего оборудования (изменение схем трубопроводных обвязок оборудования).

Особенностью новой технологии, в отличие от технологий других заводов-изготовителей, является производство прямогонного топлива высокого качества с массовой долей общей серы не более 0,20% без проведения дорогостоящей гидроочистки керосиновой фракции и последующего добавления присадок. Достижение такого результата стало возможным в связи наличием в распоряжении ЗПКТ низкосернистого сырья.

Технология производства топлива для реактивных двигателей из нестабильного газового конденсата разработана впервые в России, ее новизна подтверждена патентом на изобретение.

Топливо ЗПКТ по всем показателям качества не только соответствует требованиям ГОСТ 10227–86 к топливу марки ТС-1, но и имеет значительный запас по качеству.

Реализация разработанных решений позволила ООО «Газпром переработка» обеспечить:

• использование технологического оборудования ЗПКТ, высвобождающегося от производства дизельного топлива с повышенным содержанием серы, для производства нового вида товарной продукции — топлива для реактивных двигателей марки ТС-1;
• расширение ассортимента товарной продукции, повышение конкурентной способности продукции ЗПКТ;
• сохранение рабочих мест сотрудников, занятых на установках получения дизельного топлива;
• снижение транспортных расходов на обеспечение потребностей Ямало-Ненецкого автономного округа в авиационном топливе высокого качества.

А. В. Ишмурзин (руководитель работы, ООО «Газпром переработка»), Е. П. Афанасьев, Р. Н. Гайсин, О. Е. Обухов, П. А. Солодов, И. В. Чернухин (ООО «Газпром переработка»).

Выдвинувшая организация: ООО «Газпром переработка».

Разработка и внедрение системы измерения количества газа на входе автомобильной газонаполнительной компрессорной станции

Авторами решена задача обеспечения обязательного учета поступающего газа на автомобильные газонаполнительные компрессорные станции (АГНКС), предусмотренного постановлением Правительства Российской Федерации № 162 от 23.07.2015 «Об утверждении правил поставки газа в Российской Федерации».

В ходе выполнения работы:

• изучены условия течения газа в подводящем газопроводе к АГНКС, а также определены ключевые параметры измерительной системы при различных режимах работы оборудования;
• разработаны и внедрены в модификации расходомера необходимые алгоритмы в процессорный модуль-обработчик информационных сигналов, которые позволяют производить мониторинг и оценку сформировавшегося направления потока, его профиль в продольной и поперечной плоскости измерительного трубопровода;
• разработано специализированное программное обеспечение для обработки и хранения накопленной информации;
• налажен серийный выпуск отечественных датчиков, не уступающих по своим характеристикам зарубежным образцам;
• разработана и внедрена система самодиагностики расходомера, позволяющая контролировать все необходимые параметры работы измерительной системы;
• по итогам рабочих испытаний в ООО «Газпром трансгаз Москва» измерительный комплекс Turbo Flow UFG включен в перечень средств измерений, рекомендованных к применению на объектах ПАО «Газпром» как единственная система для учета газа на входе в АГНКС.

Разработка защищена патентом.

Е. А. Смирнов (руководитель работы, ООО «Газпром трансгаз Москва»), С. А. Бойко, С. А. Гончаров, Д. В. Седых, Ю. Ю. Толстихин (ООО «Газпром трансгаз Москва»), Д. В. Сверчков (ПАО «Газпром»), О. Н. Бабаев (ООО «Газпром газомоторное топливо»), И. Б. Амураль, Р. В. Донченко, А. Н. Слонько (ООО СКТБ «Турбо-Дон»).

Выдвинувшая организация: ООО «Газпром трансгаз Москва».