N. R. Akhundova, S.A. Rzazade, O. Aliyeva, Shirin O. Bahshaliyeva
The article discusses the issue of pushing water to the surface by injecting gas into the dome of a water pressure system. The layer is completely filled with liquid. This requires the creation of underground gas storages in the central upper part of the water pressure system. For this purpose, the water must be pressurized from the drilled and unloaded wells. A sequential approximation method is used to solve the problem, and formation of the reservoir occurs due to the compression of the fluid through the operating wells. Fluids and gases that enrich the water pressure system, field system and parameters are known. The boundaries of the latter are the contours of the pressure and the flow. Over time, the water pressure in the reservoir has been determined by changing the sum of the volume of the cavity at the edge of the reservoir, the capacity of the created gas and the amount of injected gas. Under the conditions considered, the movement of water in the areas bounded by the contour of the discharge and flow can be considered as radial. Since this area is not very large, the elasticity of the water and the porosity of the reservoir can be ignored. This issue can be considered as the filtration of incompressible fluid in a non-deformable bed. With a relatively small change in flow rate due to the constant pressure in the discharge circuit, the water compressed by the gas flows freely through the wellhead of the discharge well.
{"title":"Compression of liquids from the operating wells to the surface applying the sequential approximation","authors":"N. R. Akhundova, S.A. Rzazade, O. Aliyeva, Shirin O. Bahshaliyeva","doi":"10.18668/ng.2023.03.04","DOIUrl":"https://doi.org/10.18668/ng.2023.03.04","url":null,"abstract":"The article discusses the issue of pushing water to the surface by injecting gas into the dome of a water pressure system. The layer is completely filled with liquid. This requires the creation of underground gas storages in the central upper part of the water pressure system. For this purpose, the water must be pressurized from the drilled and unloaded wells. A sequential approximation method is used to solve the problem, and formation of the reservoir occurs due to the compression of the fluid through the operating wells. Fluids and gases that enrich the water pressure system, field system and parameters are known. The boundaries of the latter are the contours of the pressure and the flow. Over time, the water pressure in the reservoir has been determined by changing the sum of the volume of the cavity at the edge of the reservoir, the capacity of the created gas and the amount of injected gas. Under the conditions considered, the movement of water in the areas bounded by the contour of the discharge and flow can be considered as radial. Since this area is not very large, the elasticity of the water and the porosity of the reservoir can be ignored. This issue can be considered as the filtration of incompressible fluid in a non-deformable bed. With a relatively small change in flow rate due to the constant pressure in the discharge circuit, the water compressed by the gas flows freely through the wellhead of the discharge well.","PeriodicalId":45266,"journal":{"name":"Nafta-Gaz","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2023-03-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"74828041","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
M. Siekierski, K. Majewska, Maja Mroczkowska-Szerszeń
Uwarunkowania ekologiczne, ale także polityczne, a w ostatnim czasie również ekonomiczne związane z galopującym wzrostem cen surowców energetycznych, jak i samej energii, stały się powodem silnie rosnącego zainteresowania zarówno wydajnymi źródłami energii, jak też „czystymi” paliwami, w tym wodorem. Wprowadzenie wodoru do powszechnego użytku w transporcie i energetyce wiąże się jednak z szeregiem problemów natury technicznej, często rozwiązanych w skali laboratoryjnej, jednak ciągle oczekujących na wdrożenia. Katalog zagadnień związanych z wykorzystaniem wodoru jako paliwa do powszechnego użytku jest bardzo długi, jednak w niniejszej pracy skupiamy się na przybliżeniu problematyki dotyczącej przechowywania wodoru. Jako istotne omówione są kwestie metod sprężania, skraplania i lokalnego wytwarzania wodoru, a także przechowywania go i transportu w postaci związków chemicznych o różnej budowie. Pośród omówionych związków znalazły się między innymi wodorki metali o wysokiej aktywności chemicznej, borowodorek sodowy, amidoborany. Jako osobna grupa organicznych nośników wodoru mogą być rozpatrywane związki takie jak kwas mrówkowy, toluen, naftalen, a także inne mogące ulegać odwracalnemu uwodornieniu, jak pary aren–cykloalkan. Naświetlone zostały także problemy technologiczne związane z wykorzystaniem wspomnianych związków w przechowywaniu i transporcie wodoru. Istotną kwestię stanowią także metody wielkoskalowego magazynowania tego gazu, dlatego też w artykule zasygnalizowane zostały zagadnienia dotyczące problematyki podziemnych magazynów gazu (PMG) wykorzystywanych do magazynowania wodoru czy wreszcie – magazynowania go w istniejącej infrastrukturze przesyłowej. Ponadto przybliżony został zarys najistotniejszych uwarunkowań prawnych oraz strategii dotyczących wodoru, zarówno w skali kraju, jak i wspólnoty europejskiej.
{"title":"Metody efektywnego i bezpiecznego magazynowania wodoru jako warunek powszechnego jego wykorzystania w transporcie i energetyce","authors":"M. Siekierski, K. Majewska, Maja Mroczkowska-Szerszeń","doi":"10.18668/ng.2023.02.06","DOIUrl":"https://doi.org/10.18668/ng.2023.02.06","url":null,"abstract":"Uwarunkowania ekologiczne, ale także polityczne, a w ostatnim czasie również ekonomiczne związane z galopującym wzrostem cen surowców energetycznych, jak i samej energii, stały się powodem silnie rosnącego zainteresowania zarówno wydajnymi źródłami energii, jak też „czystymi” paliwami, w tym wodorem. Wprowadzenie wodoru do powszechnego użytku w transporcie i energetyce wiąże się jednak z szeregiem problemów natury technicznej, często rozwiązanych w skali laboratoryjnej, jednak ciągle oczekujących na wdrożenia. Katalog zagadnień związanych z wykorzystaniem wodoru jako paliwa do powszechnego użytku jest bardzo długi, jednak w niniejszej pracy skupiamy się na przybliżeniu problematyki dotyczącej przechowywania wodoru. Jako istotne omówione są kwestie metod sprężania, skraplania i lokalnego wytwarzania wodoru, a także przechowywania go i transportu w postaci związków chemicznych o różnej budowie. Pośród omówionych związków znalazły się między innymi wodorki metali o wysokiej aktywności chemicznej, borowodorek sodowy, amidoborany. Jako osobna grupa organicznych nośników wodoru mogą być rozpatrywane związki takie jak kwas mrówkowy, toluen, naftalen, a także inne mogące ulegać odwracalnemu uwodornieniu, jak pary aren–cykloalkan. Naświetlone zostały także problemy technologiczne związane z wykorzystaniem wspomnianych związków w przechowywaniu i transporcie wodoru. Istotną kwestię stanowią także metody wielkoskalowego magazynowania tego gazu, dlatego też w artykule zasygnalizowane zostały zagadnienia dotyczące problematyki podziemnych magazynów gazu (PMG) wykorzystywanych do magazynowania wodoru czy wreszcie – magazynowania go w istniejącej infrastrukturze przesyłowej. Ponadto przybliżony został zarys najistotniejszych uwarunkowań prawnych oraz strategii dotyczących wodoru, zarówno w skali kraju, jak i wspólnoty europejskiej.","PeriodicalId":45266,"journal":{"name":"Nafta-Gaz","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2023-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"83482113","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Eldar M. Suleymanov, Rafiq S. Ibrahimov, S. Novruzova, Shirin O. Bahshaliyeva
Due to the wide variety of drilling and cementing conditions, different grades of cements for different conditions need to be produced by factories. Nowadays, with the development of test methods and techniques, additional materials and substances, the trend has been to focus on some basic cement (base), which, with various additional substances or materials, can be modified according to the conditions of use. According to the technology adopted in Schlumberger, two portions of cement slurry are mainly used for the entire length of the annulus “lead” and “tail” i.e. literally the “leader” (the first portion) and the “tail’ (the second, last portion). Of course, the treatment of these portions with chemical reagents is different, and the first portion is several times larger in volume than the second portion. It is known that as a result of unsuccessful cementing, a gas-water-oil show may appear, leading to the removal of casing strings, fire, etc. As a result, this leads to the abandonment of the well. There is a time difference between the mixing of the first and subsequent portions of dry cement, especially the last ones, since while the subsequent portions of dry cement are just being mixed, the freshest ones have not yet been mixed at all, but the first portions are already finished; this portion of cement slurry in the well gradually begins to thicken under the influence of temperature and pressure. An effective reagent is needed. The optimal composition of the combined reagent should be considered as follows: CMC – 0.2%; FLS – 0.4%; Na2CO3 – 0.05%.
{"title":"Research and development of combined universal cement mortar admixture","authors":"Eldar M. Suleymanov, Rafiq S. Ibrahimov, S. Novruzova, Shirin O. Bahshaliyeva","doi":"10.18668/ng.2023.02.04","DOIUrl":"https://doi.org/10.18668/ng.2023.02.04","url":null,"abstract":"Due to the wide variety of drilling and cementing conditions, different grades of cements for different conditions need to be produced by factories. Nowadays, with the development of test methods and techniques, additional materials and substances, the trend has been to focus on some basic cement (base), which, with various additional substances or materials, can be modified according to the conditions of use. According to the technology adopted in Schlumberger, two portions of cement slurry are mainly used for the entire length of the annulus “lead” and “tail” i.e. literally the “leader” (the first portion) and the “tail’ (the second, last portion). Of course, the treatment of these portions with chemical reagents is different, and the first portion is several times larger in volume than the second portion. It is known that as a result of unsuccessful cementing, a gas-water-oil show may appear, leading to the removal of casing strings, fire, etc. As a result, this leads to the abandonment of the well. There is a time difference between the mixing of the first and subsequent portions of dry cement, especially the last ones, since while the subsequent portions of dry cement are just being mixed, the freshest ones have not yet been mixed at all, but the first portions are already finished; this portion of cement slurry in the well gradually begins to thicken under the influence of temperature and pressure. An effective reagent is needed. The optimal composition of the combined reagent should be considered as follows: CMC – 0.2%; FLS – 0.4%; Na2CO3 – 0.05%.","PeriodicalId":45266,"journal":{"name":"Nafta-Gaz","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2023-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"72926473","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
The paper presents the results of studies on optimisation of water impact on a reservoir by means of sequential periodic increase in hydrodynamic pressure in order to extract capillary trapped oil. The method provides a coordinated account of both displacement conditions and capacitive-filtration characteristics of fluid-saturated reservoirs. The results of experimental, theoretical and field studies of mass transfer processes in the presence of hydrodynamic nonequilibrium in heterogeneous porous media are presented. This paper considers a case where capillary forces are the determining factor for the displacement of immiscible liquids. Laboratory test results have shown that the formation of CO2 in the reaction of an alkaline solution with naphthenic components can make an additional contribution to the control of surface tension in porous media. A series of experimental studies were carried out on a core sample model to simulate the oil displacement by in-situ generated CO2 gas-liquid system. The article offers an analytical and technological solution to the problem of ensuring the value of “capillary number” and capillary penetration corresponding to the most complete extraction of trapped oil by regulating the “rate” of filtration (hydrodynamic injection pressure). The paper presents the field cases of implementing the new reservoir stimulation techniques to increase sweep efficiency. For effective residual oil recovery in fluid flow direction, conditions of stepwise (staged) maintenance of specified hydrodynamic water pressure at the boundary of injection contour are considered. Estimated calculations allow to determine time duration and stage-by-stage control of injection pressure as a requirement for reaching the expected increase in oil recovery.
{"title":"Control of capillary instability under hydrodynamic impact on the reservoir","authors":"G. Panahov, E. Abbasov, Babek N. Sultanov","doi":"10.18668/ng.2023.02.01","DOIUrl":"https://doi.org/10.18668/ng.2023.02.01","url":null,"abstract":"The paper presents the results of studies on optimisation of water impact on a reservoir by means of sequential periodic increase in hydrodynamic pressure in order to extract capillary trapped oil. The method provides a coordinated account of both displacement conditions and capacitive-filtration characteristics of fluid-saturated reservoirs. The results of experimental, theoretical and field studies of mass transfer processes in the presence of hydrodynamic nonequilibrium in heterogeneous porous media are presented. This paper considers a case where capillary forces are the determining factor for the displacement of immiscible liquids. Laboratory test results have shown that the formation of CO2 in the reaction of an alkaline solution with naphthenic components can make an additional contribution to the control of surface tension in porous media. A series of experimental studies were carried out on a core sample model to simulate the oil displacement by in-situ generated CO2 gas-liquid system. The article offers an analytical and technological solution to the problem of ensuring the value of “capillary number” and capillary penetration corresponding to the most complete extraction of trapped oil by regulating the “rate” of filtration (hydrodynamic injection pressure). The paper presents the field cases of implementing the new reservoir stimulation techniques to increase sweep efficiency. For effective residual oil recovery in fluid flow direction, conditions of stepwise (staged) maintenance of specified hydrodynamic water pressure at the boundary of injection contour are considered. Estimated calculations allow to determine time duration and stage-by-stage control of injection pressure as a requirement for reaching the expected increase in oil recovery.","PeriodicalId":45266,"journal":{"name":"Nafta-Gaz","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2023-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"79596622","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Vasif I. Aliyev, J. Aslanov, N. I. Nabiev, Mahluqa S. Rahimova
"This scientific work presents a study of areas of application and improvement for the Clapeyron–Mendeleev equation to determine the technological parameters of natural and associated petroleum gas under field conditions. As a result of scientific and practical research and laboratory work, the authors, based on the molecular kinetic theory of gases, developed and improved the Clapeyron–Mendeleev equations of state of real gases by adding some genuine parameters for natural and associated petroleum gases produced from oil and gas condensate fields. In this regard, two additional parameters are introduced in the Clapeyron–Mendeleev equation-relative density and relative velocity of gas: and this, as a new scientific result, helps determine any parameter from the seven included in the equation of state of natural and associated petroleum gases developed by the authors. Continuous technological process according to the system of “production, collection, preparation and transportation of products (oil + gas)”, including, separately in non-equilibrium conditions of “collection, preparation and transportation of gas” due to internal energy, causes a natural change in a wide range of basic technological parameters that contribute to frequent changes in the physical and chemical state of the gas. Therefore, this work establishes that one of the main tasks is to show the composition of natural and associated petroleum gas as a result of irreversible transformations of hydrocarbon and acidic components of its internal energy, as a result of which the gas is characterised by a number of patterns in the composition and distribution of components of various hydrocarbon and heterogeneous compositions (i.e., physically and chemically heterogeneous). In these conditions, a practical calculation of gas facilities (gas treatment point, selection of gas separators, field gas pipelines, compressor stations) is carried out to determine process parameters using the Clapeyron–Mendeleev equation of state for real gases, and the results show large errors. This proves once again that many authors have developed equations of state for real gases based on the results of laboratory studies with single-atomic and laboratory gases (hydrogen, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, etc.). However, the authors here carried out laboratory studies with products and associated petroleum gas. According to the results of laboratory studies, the authors recommend an improvement of the equation of state of natural and associated petroleum gases.
{"title":"Influence of the non-equilibrium state of real gases on their properties","authors":"Vasif I. Aliyev, J. Aslanov, N. I. Nabiev, Mahluqa S. Rahimova","doi":"10.18668/ng.2023.02.02","DOIUrl":"https://doi.org/10.18668/ng.2023.02.02","url":null,"abstract":"\"This scientific work presents a study of areas of application and improvement for the Clapeyron–Mendeleev equation to determine the technological parameters of natural and associated petroleum gas under field conditions. As a result of scientific and practical research and laboratory work, the authors, based on the molecular kinetic theory of gases, developed and improved the Clapeyron–Mendeleev equations of state of real gases by adding some genuine parameters for natural and associated petroleum gases produced from oil and gas condensate fields. In this regard, two additional parameters are introduced in the Clapeyron–Mendeleev equation-relative density and relative velocity of gas: and this, as a new scientific result, helps determine any parameter from the seven included in the equation of state of natural and associated petroleum gases developed by the authors. Continuous technological process according to the system of “production, collection, preparation and transportation of products (oil + gas)”, including, separately in non-equilibrium conditions of “collection, preparation and transportation of gas” due to internal energy, causes a natural change in a wide range of basic technological parameters that contribute to frequent changes in the physical and chemical state of the gas. Therefore, this work establishes that one of the main tasks is to show the composition of natural and associated petroleum gas as a result of irreversible transformations of hydrocarbon and acidic components of its internal energy, as a result of which the gas is characterised by a number of patterns in the composition and distribution of components of various hydrocarbon and heterogeneous compositions (i.e., physically and chemically heterogeneous). In these conditions, a practical calculation of gas facilities (gas treatment point, selection of gas separators, field gas pipelines, compressor stations) is carried out to determine process parameters using the Clapeyron–Mendeleev equation of state for real gases, and the results show large errors. This proves once again that many authors have developed equations of state for real gases based on the results of laboratory studies with single-atomic and laboratory gases (hydrogen, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, etc.). However, the authors here carried out laboratory studies with products and associated petroleum gas. According to the results of laboratory studies, the authors recommend an improvement of the equation of state of natural and associated petroleum gases.","PeriodicalId":45266,"journal":{"name":"Nafta-Gaz","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2023-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"90171810","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
W artykule opisano zasadnicze różnice pomiędzy klasycznymi samochodowymi zespołami napędowymi z tłokowymi silnikami spalinowymi a elektrycznymi zespołami napędowymi. Zwrócono uwagę na odmienne warunki pracy skrzyni biegów napędu elektrycznego w porównaniu z tymi, jakie występują w przypadku skrzyni biegów napędu klasycznego. W znacznej mierze jest to spowodowane różnymi charakterystykami pracy silników spalinowych i elektrycznych porównywanych napędów, co opisano i zilustrowano na rysunkach. Wynikiem tych różnic są specyficzne wymagania, jakie stawiane są środkom smarowym do skrzyń biegów napędów elektrycznych. Dodatkowe wymagania wynikają z możliwości jednoczesnego stosowania tego typu środków smarowych jako płynów chłodzących silniki elektryczne oraz falowniki elektrycznych zespołów sterujących. Wyjaśniono, dlaczego konieczne jest opracowanie nowych środków smarowych, przeznaczonych do elektrycznych zespołów napędowych. Zwrócono uwagę, że do tej pory nie ma jasnych wymagań technicznych dla płynów do pojazdów elektrycznych, jako że konstrukcja napędów elektrycznych wciąż się rozwija. Brak jest też wielu znormalizowanych metod badawczych i określenia zakresu niezbędnych badań przedmiotowych płynów. Podkreślono, że przyszłe środki smarowe do pojazdów elektrycznych powinny poprawiać sprawność mechaniczną i ograniczać straty hydrauliczne przekładni w celu zmniejszenia zużycia energii elektrycznej i emisji CO2 pojazdu elektrycznego powstającej podczas produkcji energii elektrycznej. Poprawy sprawności energetycznej silnika elektrycznego można dokonać poprzez optymalizację właściwości cieplnych środka smarowego, tj. przewodności cieplnej, pojemności cieplnej i natężenia przepływu. W dalszej części artykułu przedyskutowano problemy i wyzwania związane ze smarowaniem elektrycznych zespołów napędowych. Mając na uwadze poprawę efektywności chłodzenia elektrycznych zespołów napędowych, wyjaśniono, dlaczego bardzo istotne jest obniżanie lepkości oleju smarowego. Wskazano też na zagrożenia, jakie to powoduje. Opisano duże znaczenie właściwości elektrycznych (dielektrycznych, elektroizolacyjnych, odporności na przebicie) środka smarowego, które mogą zapobiec uszkodzeniom elektroerozyjnym łożysk i zespołów elektrycznych. Poruszono również problem kompatybilności środków smarowych z różnorodnymi materiałami stosowanymi przy budowie elementów zespołów elektrycznych. Szeroko opisano też i zestawiono wymagania dotyczące wybranych właściwości olejów smarowych do spalinowych i elektrycznych zespołów napędowych. Podobnego porównania dokonano w odniesieniu do dodatków uszlachetniających środki smarowe do obu typów zespołów napędowych. Wskazano szczególnie istotne różnice pomiędzy właściwościami środków smarowych stosowanych do przedmiotowych zespołów napędowych. W ostatniej części artykułu skoncentrowano się na składzie olejów smarowych do skrzyń biegów napędów elektrycznych. Opisano, jakie bazy olejowe są najbardziej właściwe do takich olejów smarowych. Scharakteryzo
{"title":"Specyfika środków smarowych do zespołów napędowych samochodów elektrycznych","authors":"Z. Stępień","doi":"10.18668/ng.2023.02.07","DOIUrl":"https://doi.org/10.18668/ng.2023.02.07","url":null,"abstract":"W artykule opisano zasadnicze różnice pomiędzy klasycznymi samochodowymi zespołami napędowymi z tłokowymi silnikami spalinowymi a elektrycznymi zespołami napędowymi. Zwrócono uwagę na odmienne warunki pracy skrzyni biegów napędu elektrycznego w porównaniu z tymi, jakie występują w przypadku skrzyni biegów napędu klasycznego. W znacznej mierze jest to spowodowane różnymi charakterystykami pracy silników spalinowych i elektrycznych porównywanych napędów, co opisano i zilustrowano na rysunkach. Wynikiem tych różnic są specyficzne wymagania, jakie stawiane są środkom smarowym do skrzyń biegów napędów elektrycznych. Dodatkowe wymagania wynikają z możliwości jednoczesnego stosowania tego typu środków smarowych jako płynów chłodzących silniki elektryczne oraz falowniki elektrycznych zespołów sterujących. Wyjaśniono, dlaczego konieczne jest opracowanie nowych środków smarowych, przeznaczonych do elektrycznych zespołów napędowych. Zwrócono uwagę, że do tej pory nie ma jasnych wymagań technicznych dla płynów do pojazdów elektrycznych, jako że konstrukcja napędów elektrycznych wciąż się rozwija. Brak jest też wielu znormalizowanych metod badawczych i określenia zakresu niezbędnych badań przedmiotowych płynów. Podkreślono, że przyszłe środki smarowe do pojazdów elektrycznych powinny poprawiać sprawność mechaniczną i ograniczać straty hydrauliczne przekładni w celu zmniejszenia zużycia energii elektrycznej i emisji CO2 pojazdu elektrycznego powstającej podczas produkcji energii elektrycznej. Poprawy sprawności energetycznej silnika elektrycznego można dokonać poprzez optymalizację właściwości cieplnych środka smarowego, tj. przewodności cieplnej, pojemności cieplnej i natężenia przepływu. W dalszej części artykułu przedyskutowano problemy i wyzwania związane ze smarowaniem elektrycznych zespołów napędowych. Mając na uwadze poprawę efektywności chłodzenia elektrycznych zespołów napędowych, wyjaśniono, dlaczego bardzo istotne jest obniżanie lepkości oleju smarowego. Wskazano też na zagrożenia, jakie to powoduje. Opisano duże znaczenie właściwości elektrycznych (dielektrycznych, elektroizolacyjnych, odporności na przebicie) środka smarowego, które mogą zapobiec uszkodzeniom elektroerozyjnym łożysk i zespołów elektrycznych. Poruszono również problem kompatybilności środków smarowych z różnorodnymi materiałami stosowanymi przy budowie elementów zespołów elektrycznych. Szeroko opisano też i zestawiono wymagania dotyczące wybranych właściwości olejów smarowych do spalinowych i elektrycznych zespołów napędowych. Podobnego porównania dokonano w odniesieniu do dodatków uszlachetniających środki smarowe do obu typów zespołów napędowych. Wskazano szczególnie istotne różnice pomiędzy właściwościami środków smarowych stosowanych do przedmiotowych zespołów napędowych. W ostatniej części artykułu skoncentrowano się na składzie olejów smarowych do skrzyń biegów napędów elektrycznych. Opisano, jakie bazy olejowe są najbardziej właściwe do takich olejów smarowych. Scharakteryzo","PeriodicalId":45266,"journal":{"name":"Nafta-Gaz","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2023-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"73312004","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Artykuł przedstawia wyniki badań nad opracowaniem zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych. Receptury cementowe opracowane zostały w Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie Badawczym w Laboratorium Zaczynów Uszczelniających. Badania przeprowadzono dla temperatury 45°C i ciśnienia 10 MPa. W badanych zaczynach cementowych jako spoiwo wiążące zastosowano cement wiertniczy G. Zaczyny cementowe sporządzano na solance o pełnym nasyceniu o gęstości 1,2 g/cm3 ze względu na bezpośrednią obecność soli w otworze. Do solanki dodawano kolejno środki: odpieniający, upłynniający i obniżający filtrację. Pozostałe składniki: mikrocement, gips modelowy oraz cement mieszano ze sobą i wprowadzano następnie do wody zarobowej. W przypadku każdego zaczynu cementowego wykonywano badania parametrów technologicznych, takich jak: właściwości reologiczne, gęstość, rozlewność, odstój wody oraz czas gęstnienia zaczynu. Przeprowadzano również badania wytrzymałości na ściskanie po 2 dniach oraz po 3, 5 i 8 miesiącach, a także pomiar porowatości stwardniałych zaczynów cementowych po 8 miesiącach deponowania we w pełni nasyconej solance. Na opracowanych zaczynach wykonano również badanie szczelności stwardniałego zaczynu cementowego dla wodoru. Opracowane zaczyny cementowe charakteryzowały się dobrymi parametrami reologicznymi oraz zerowym odstojem wody. Gęstości zaczynów cementowych wahały się w przedziale od 1900 kg/m3 do 1910 kg/m3. Wszystkie zbadane stwardniałe zaczyny cementowe charakteryzowały się zwartą mikrostrukturą o niskiej zawartości makroporów. Udział porów o średnicy powyżej 10 000 nm wyniósł od 1,9% do 2,5% ilości wszystkich porów. Natomiast udział porów o średnicy poniżej 100 nm w całej matrycy stwardniałego zaczynu cementowego wyniósł od 95,9% do 96,9%. Średni strumień objętości przepływu wodoru przez stwardniały zaczyn cementowy miał wartość od 0,686 cm3/min do 6,85 cm3/min. Dla ustabilizowanych wartości strumienia objętości przepływu obliczono współczynniki przepuszczalności. Średnie wartości współczynnika przepuszczalności dla stwardniałego zaczynu cementowego wynosiły od 0,0000281 mD do 0,000284 mD, co świadczy o dobrej szczelności uzyskanych stwardniałych zaczynów cementowych.
{"title":"Badania nad opracowaniem zaczynów cementowych do podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych","authors":"Miłosz Kędzierski, M. Rzepka","doi":"10.18668/ng.2023.02.03","DOIUrl":"https://doi.org/10.18668/ng.2023.02.03","url":null,"abstract":"Artykuł przedstawia wyniki badań nad opracowaniem zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych. Receptury cementowe opracowane zostały w Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie Badawczym w Laboratorium Zaczynów Uszczelniających. Badania przeprowadzono dla temperatury 45°C i ciśnienia 10 MPa. W badanych zaczynach cementowych jako spoiwo wiążące zastosowano cement wiertniczy G. Zaczyny cementowe sporządzano na solance o pełnym nasyceniu o gęstości 1,2 g/cm3 ze względu na bezpośrednią obecność soli w otworze. Do solanki dodawano kolejno środki: odpieniający, upłynniający i obniżający filtrację. Pozostałe składniki: mikrocement, gips modelowy oraz cement mieszano ze sobą i wprowadzano następnie do wody zarobowej. W przypadku każdego zaczynu cementowego wykonywano badania parametrów technologicznych, takich jak: właściwości reologiczne, gęstość, rozlewność, odstój wody oraz czas gęstnienia zaczynu. Przeprowadzano również badania wytrzymałości na ściskanie po 2 dniach oraz po 3, 5 i 8 miesiącach, a także pomiar porowatości stwardniałych zaczynów cementowych po 8 miesiącach deponowania we w pełni nasyconej solance. Na opracowanych zaczynach wykonano również badanie szczelności stwardniałego zaczynu cementowego dla wodoru. Opracowane zaczyny cementowe charakteryzowały się dobrymi parametrami reologicznymi oraz zerowym odstojem wody. Gęstości zaczynów cementowych wahały się w przedziale od 1900 kg/m3 do 1910 kg/m3. Wszystkie zbadane stwardniałe zaczyny cementowe charakteryzowały się zwartą mikrostrukturą o niskiej zawartości makroporów. Udział porów o średnicy powyżej 10 000 nm wyniósł od 1,9% do 2,5% ilości wszystkich porów. Natomiast udział porów o średnicy poniżej 100 nm w całej matrycy stwardniałego zaczynu cementowego wyniósł od 95,9% do 96,9%. Średni strumień objętości przepływu wodoru przez stwardniały zaczyn cementowy miał wartość od 0,686 cm3/min do 6,85 cm3/min. Dla ustabilizowanych wartości strumienia objętości przepływu obliczono współczynniki przepuszczalności. Średnie wartości współczynnika przepuszczalności dla stwardniałego zaczynu cementowego wynosiły od 0,0000281 mD do 0,000284 mD, co świadczy o dobrej szczelności uzyskanych stwardniałych zaczynów cementowych.","PeriodicalId":45266,"journal":{"name":"Nafta-Gaz","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2023-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"78108608","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
In world practice, low-viscosity oil accounts for the main share of production. As the development progresses, the share of high-viscosity oil in the total balance increases year on year. The growing unused reserves of high-viscosity oil oblige researchers to solve the issue of developing these reserves, which is an important task for the oil industry. Studies have been carried out to increase oil recovery during the development of oil reservoirs containing high-viscosity oil by pumping a solution of magnetically active polymer, namely silicone oligomer, the matrix of which contains 5–25% Fe+3 ions, treated with a constant transverse magnetic field with a strength of H = 51740 A/m. A mixture of 90% by weight of quartz sand and 10% by weight of bentonite clay, with a permeability of k = 1.4 D, was used as a reservoir model. The high-viscosity oil model consisted of St-45 aviation oil. A silicone oligomer of 159–360 brand was used as a matrix with an operating temperature range of 60°C to +300°C, into which particles of gamma-Fe2O3 Nano powder with a size of 0.5 nm are introduced, with a degree of filling of the matrix of 5–25% by volume of Fe. Magnetization saturation is 80 emu/g, residual magnetization is 460 emu/g, and coercive force is 670 Oh. Validation of the proposed method was carried out by physical modeling of the process of displacement of high-viscosity oil with a magnetic elastomer on a laboratory installation. The oil recovery coefficient was calculated according to a well-known method. The use of magnetically sensitive polymer can be an effective method of developing heavy oil fields. For each heavy oil field, taking into account its specifics (reservoir properties of the rock, physicochemical properties of oil, etc.), an appropriate magnet active polymer is selected. As the experimental results show, the best indicator of the oil recovery coefficient is achieved at 65%, compared with 48% of recovery in the absence of magnetic field exposure.
{"title":"The experimental study of the effect of magnetically sensitive elastomers on oil recovery of reservoirs containing high-viscosity oils","authors":"R. Mustafayeva","doi":"10.18668/ng.2023.02.05","DOIUrl":"https://doi.org/10.18668/ng.2023.02.05","url":null,"abstract":"In world practice, low-viscosity oil accounts for the main share of production. As the development progresses, the share of high-viscosity oil in the total balance increases year on year. The growing unused reserves of high-viscosity oil oblige researchers to solve the issue of developing these reserves, which is an important task for the oil industry. Studies have been carried out to increase oil recovery during the development of oil reservoirs containing high-viscosity oil by pumping a solution of magnetically active polymer, namely silicone oligomer, the matrix of which contains 5–25% Fe+3 ions, treated with a constant transverse magnetic field with a strength of H = 51740 A/m. A mixture of 90% by weight of quartz sand and 10% by weight of bentonite clay, with a permeability of k = 1.4 D, was used as a reservoir model. The high-viscosity oil model consisted of St-45 aviation oil. A silicone oligomer of 159–360 brand was used as a matrix with an operating temperature range of 60°C to +300°C, into which particles of gamma-Fe2O3 Nano powder with a size of 0.5 nm are introduced, with a degree of filling of the matrix of 5–25% by volume of Fe. Magnetization saturation is 80 emu/g, residual magnetization is 460 emu/g, and coercive force is 670 Oh. Validation of the proposed method was carried out by physical modeling of the process of displacement of high-viscosity oil with a magnetic elastomer on a laboratory installation. The oil recovery coefficient was calculated according to a well-known method. The use of magnetically sensitive polymer can be an effective method of developing heavy oil fields. For each heavy oil field, taking into account its specifics (reservoir properties of the rock, physicochemical properties of oil, etc.), an appropriate magnet active polymer is selected. As the experimental results show, the best indicator of the oil recovery coefficient is achieved at 65%, compared with 48% of recovery in the absence of magnetic field exposure.","PeriodicalId":45266,"journal":{"name":"Nafta-Gaz","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2023-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85136258","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
W pracy przedstawiono analizę wpływu efektów temperaturowych na zmianę stanu naprężeń w trakcie pracy złoża geotermalnego. Cel pracy został zrealizowany przy wykorzystaniu metody efektywnego sprzężenia symulacji złożowo-termalnych i geomechanicznych jako sprzężenia hydro-termo-mechanicznego (H-T-M). W ramach tego zadania zbudowano dwa syntetyczne złożowe modele symulacyjne, model przepływowo-termalny oraz model geomechaniczny. Do przepływowego modelu symulacyjnego zaimplementowano dublet otworów: jeden otwór zatłaczający zimną wodę i drugi – wydobywający gorącą wodę. Obliczenia różnych wariantów prognoz przepływu płynów złożowych i energii cieplnej dla złoża geotermalnego realizowano przy użyciu symulatorów Eclipse i Visage pod kontrolą oprogramowania Petrel firmy Schlumberger. W wyniku sprzężonych symulacji uzyskano rozkłady zmian parametrów złożowych (ciśnienia i temperatury) oraz zmian parametrów geomechanicznych (naprężeń i odkształceń) w funkcji czasu. Otrzymane wyniki obliczeń posłużyły do analizy stanu geomechanicznego złoża geotermalnego pod wpływem zmian ciśnienia i temperatury. Dzięki temu możliwe było określenie udziałów efektów temperaturowych i efektów ciśnieniowych w zmianie tensora naprężeń. Wykonane analizy pozwoliły również na wykazanie, który z tych czynników odgrywał dominującą rolę w trakcie pozyskiwania energii geotermalnej. Analiza stanu geomechanicznego została także uzupełniona o analizę stabilności skały złożowej z użyciem diagramów koła Mohra, ze szczególnym uwzględnieniem efektów temperaturowych. Sprzężone symulacje wariantowe pozwoliły na określenie optymalnych parametrów operacyjnych pracy złoża geotermalnego. Zbadano zmienność w czasie temperatury wydobywanej wody dla każdego wariantu symulacyjnego. Skorelowano ze sobą następujące parametry operacyjne: wydajność zatłaczania/odbioru wody i temperaturę zatłaczanej wody oraz wynikowe charakterystyki procesu pozyskiwania energii geotermalnej: czas redukcji temperatury wydobywanej wody do zadanej wartości i całkowitą ilość pozyskanej energii cieplnej. Znalezione zależności pomiędzy wspomnianymi parametrami pozwoliły na optymalizację parametrów operacyjnych pod kątem pozyskania maksymalnej ilości energii cieplnej.
{"title":"Analiza termalnych efektów geomechanicznych wywołanych przepływami geotermalnymi","authors":"P. Ruciński, W. Szott","doi":"10.18668/ng.2023.01.04","DOIUrl":"https://doi.org/10.18668/ng.2023.01.04","url":null,"abstract":"W pracy przedstawiono analizę wpływu efektów temperaturowych na zmianę stanu naprężeń w trakcie pracy złoża geotermalnego. Cel pracy został zrealizowany przy wykorzystaniu metody efektywnego sprzężenia symulacji złożowo-termalnych i geomechanicznych jako sprzężenia hydro-termo-mechanicznego (H-T-M). W ramach tego zadania zbudowano dwa syntetyczne złożowe modele symulacyjne, model przepływowo-termalny oraz model geomechaniczny. Do przepływowego modelu symulacyjnego zaimplementowano dublet otworów: jeden otwór zatłaczający zimną wodę i drugi – wydobywający gorącą wodę. Obliczenia różnych wariantów prognoz przepływu płynów złożowych i energii cieplnej dla złoża geotermalnego realizowano przy użyciu symulatorów Eclipse i Visage pod kontrolą oprogramowania Petrel firmy Schlumberger. W wyniku sprzężonych symulacji uzyskano rozkłady zmian parametrów złożowych (ciśnienia i temperatury) oraz zmian parametrów geomechanicznych (naprężeń i odkształceń) w funkcji czasu. Otrzymane wyniki obliczeń posłużyły do analizy stanu geomechanicznego złoża geotermalnego pod wpływem zmian ciśnienia i temperatury. Dzięki temu możliwe było określenie udziałów efektów temperaturowych i efektów ciśnieniowych w zmianie tensora naprężeń. Wykonane analizy pozwoliły również na wykazanie, który z tych czynników odgrywał dominującą rolę w trakcie pozyskiwania energii geotermalnej. Analiza stanu geomechanicznego została także uzupełniona o analizę stabilności skały złożowej z użyciem diagramów koła Mohra, ze szczególnym uwzględnieniem efektów temperaturowych. Sprzężone symulacje wariantowe pozwoliły na określenie optymalnych parametrów operacyjnych pracy złoża geotermalnego. Zbadano zmienność w czasie temperatury wydobywanej wody dla każdego wariantu symulacyjnego. Skorelowano ze sobą następujące parametry operacyjne: wydajność zatłaczania/odbioru wody i temperaturę zatłaczanej wody oraz wynikowe charakterystyki procesu pozyskiwania energii geotermalnej: czas redukcji temperatury wydobywanej wody do zadanej wartości i całkowitą ilość pozyskanej energii cieplnej. Znalezione zależności pomiędzy wspomnianymi parametrami pozwoliły na optymalizację parametrów operacyjnych pod kątem pozyskania maksymalnej ilości energii cieplnej.","PeriodicalId":45266,"journal":{"name":"Nafta-Gaz","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"80953702","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
"During the opening of a productive formation by drilling, penetration of clay particles from the drilling fluid into the leading filtration channels of the rock occurs. As a rule, productive formations are opened at pressures that are significantly higher than the formation pressure. The amount of hydrostatic repression depends on the density of the drilling fluid, the height of the liquid column, and the reservoir pressure. A classic example of the latter is the problem of studying changes in reservoir properties that occur at the drilling stage, where relatively small particles of drilling fluid penetrate along with the flow into the pore space. A decrease in the bottomhole zone permeability in oil wells leads to a significant decrease in oil production rates, and sometimes to their complete stop, which ultimately significantly affects the total oil recovery and economic indicators of the oil fields’ development. The decrease in permeability can be caused by many factors: – clogging of the bottomhole zone of the productive formation in the process of drilling a well; – formation of a crust in perforated channels during cumulative perforation; – colmatation of the bottomhole zone of the productive formation during the operation of the well; – clogging of perforated channels during well killing and subsequent clogging; – formation of deposits of paraffins and asphaltenes in the pores of the rock of the bottomhole zone of the well. Bottomhole zone damage (clogging) significantly affects the productivity of wells, and the permeability of the formation, determined by the results of hydrodynamic studies. At the same time, clogging is understood as damage of the bottomhole zone with drilling fluid when opening the productive formation, and deterioration of the properties of the bottomhole zone during cementing, perforation of the productive interval, swelling of clays, etc. This paper presents an analysis of laboratory and field studies of the influence of clogging on the productivity of wells when opening layers with different capacitive and filtration properties, and also provides an analytical estimation of this effect, both for vertical and horizontal wells."
{"title":"About impact of clogging phenomena on well productivity","authors":"Arzu V. Sultanova, Ramil M. Mammadov","doi":"10.18668/ng.2023.01.03","DOIUrl":"https://doi.org/10.18668/ng.2023.01.03","url":null,"abstract":"\"During the opening of a productive formation by drilling, penetration of clay particles from the drilling fluid into the leading filtration channels of the rock occurs. As a rule, productive formations are opened at pressures that are significantly higher than the formation pressure. The amount of hydrostatic repression depends on the density of the drilling fluid, the height of the liquid column, and the reservoir pressure. A classic example of the latter is the problem of studying changes in reservoir properties that occur at the drilling stage, where relatively small particles of drilling fluid penetrate along with the flow into the pore space. A decrease in the bottomhole zone permeability in oil wells leads to a significant decrease in oil production rates, and sometimes to their complete stop, which ultimately significantly affects the total oil recovery and economic indicators of the oil fields’ development. The decrease in permeability can be caused by many factors: – clogging of the bottomhole zone of the productive formation in the process of drilling a well; – formation of a crust in perforated channels during cumulative perforation; – colmatation of the bottomhole zone of the productive formation during the operation of the well; – clogging of perforated channels during well killing and subsequent clogging; – formation of deposits of paraffins and asphaltenes in the pores of the rock of the bottomhole zone of the well. Bottomhole zone damage (clogging) significantly affects the productivity of wells, and the permeability of the formation, determined by the results of hydrodynamic studies. At the same time, clogging is understood as damage of the bottomhole zone with drilling fluid when opening the productive formation, and deterioration of the properties of the bottomhole zone during cementing, perforation of the productive interval, swelling of clays, etc. This paper presents an analysis of laboratory and field studies of the influence of clogging on the productivity of wells when opening layers with different capacitive and filtration properties, and also provides an analytical estimation of this effect, both for vertical and horizontal wells.\"","PeriodicalId":45266,"journal":{"name":"Nafta-Gaz","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85821308","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：