В статье рассматриваются проблемы и пути эффективной утилизации попутного нефтяного газа. Обозначены геологические причины избыточной добычи попутного нефтяного газа на разрабатываемых месторождениях Непско-Ботуобинской антеклизы на юго-западе Республики Саха (Якутия). Отмечена нецелесообразность утилизации попутного нефтяного газа путем генерации электроэнергии из-за переизбытка последней в регионе. Перечислены инфраструктурные, технологические и фискальные факторы, способствующие сжиганию попутного нефтяного газа на факелах. На основе территориального расположения разрабатываемых месторождений выделены Талаканская, Ботуобинская и Мирнинская локации нефтедобычи. Представлены запасы растворенного газа и газа газовых шапок по разрабатываемым месторождениям нефти в процентах от суммарного запаса разрабатываемых месторождений. Сделан вывод, что наиболее обеспеченной запасами газа является Ботуобинская локация нефтедобычи с избыточной добычей попутного нефтяного газа. Для эффективной утилизации попутного нефтяного газа предложено организовать на территории Ботуобинской локации нефтедобычи крупного потребителя газа (энергии) в виде центров обработки данных (ЦОД) с выходом волоконно-оптической линий связи (ВОЛС) до Северного Китая. Укрупненными расчетами показана выгодная разница (более чем 50 раз) в стоимости проложения линии ВОЛС относительно строительства газопровода с аналогичной протяженностью. Сделано заключение, что отдаленность территории, наличие дешёвого источника энергии и бесплатный холодный климат будут определять преимущество по всем основным процессам энергопотребления ЦОД. Для нивелирования затрат, связанных со строительством на труднодоступных районах, предлагается применить налоговые послабления к объектам строительства по утилизации попутного нефтяного газа.
The article considers the problems and ways of efficient utilization of associated petroleum gas. The geological causes of excess production of associated petroleum gas at the developed fields of the Nepa-Botuobinskaya anteclise in the southwest of the Republic of Sakha (Yakutia) are designated. The inexpediency of utilizing associated petroleum gas by generating electricity is noted due to the excess of the latter in the region. The infrastructural, technological and fiscal factors contributing to the flaring of associated petroleum gas are listed. Based on the territorial location of the developed fields, the Talakanskaya, Botuobinskaya and Mirninskaya oil production locations are identified. The reserves of dissolved gas and gas cap gas for the developed oil fields are presented as a percentage of the total reserves of the developed fields. It is concluded that the Botuobinskaya oil production location with excess production of associated petroleum gas is the one with the best gas reserves. For the efficient utilization of associated petroleum gas, it is proposed to organize a large gas (energy) consumer in the form of data processing centers (DPC) with fiber-optic communication lines (FOCL) to Northern China on the territory of the Botuobinskaya oil production location. Aggregated calculations show a favorable difference (more than 50 times) in the cost of laying a FOCL line relative to the construction of a gas pipeline with a similar length. It is concluded that the remoteness of the territory, the availability of a cheap energy source and a free cold climate will determine the advantage in all the main processes of energy consumption of the DPC. To level out the costs associated with construction in hard-to-reach areas, it is proposed to apply tax breaks to construction projects for the utilization of associated petroleum gas.

В монографии рассматриваются проблемы численного моделирования тепло влажностного режима в многолетнемерзлых грунтах. Рассмотрен вопрос восстановления неизвестных параметров в зоне фазового перехода при решении некорректных обратных задач теплопроводности. Правильное определение функции количества незамерзшей воды позволяет корректно описать тепловлажностный режим промерзаюшего-протаивающего мерзлого грунта и провести расчет напряженно-деформированного состояния конструкции при циклических воздействиях внешней среды. Книга предназначена для мерзлотоведов, аспирантов, студентов вузов и всех специалистов, интересующихся освоением и развитием районов распространения многолетней мерзлоты

В монографии представлено описание разработанного прикладного программного обеспечения для численного решения задач термомеханики. Рассматриваются математические модели теплопроводности, линейной упругости, термоупругости и пластичности. Основной раздел монографии включает описание консольной программы решения задач термомеханики и описания графического пользовательского интерфейса. В конце книги представлены результаты решения содельных задач с описанием файлов.

В монографии представлено численное моделирование задач, связанных с расчетом теплового режима многолетнемерзлых грунтов. Рассматриваются основные подходы математического моделирования тепломассообмена в многолетнемерзлых грунтах. Вычислительный алгоритм решение задач тепломассопереноса. Монография будет полезна для научных и инженерно-технических работников, занимающихся исследованиями тепло- и массопереноса в криолитозоне, а также для аспирантов и студентов, специализирующихся в этой области

В вычислительном эксперименте проанализировано тепловое воздействие нефтедобывающих скважин Ванкорского месторождения Красноярского края на температурный режим горных пород. Особое внимание уделено зоне многолетней мерзлоты, где выделены основные факторы, определяющие динамику развития и размеры зоны протаивания: 1) дебит скважины и 2) глубина залегания нефтеносного горизонта. Вычисления проводились для двух разведочных скважин. Варьируемые параметры: дебит (постоянный и зависящий от времени эксплуатации), глубина нефтеносных горизонтов, начальные пластовые температуры.

В работе приведены результаты вычислительного эксперимента, направленного на получение критериев выбора геологических структур для создания подземного хранилища природного газа в гидратном состоянии в подмерзлотных водоносных горизонтах. Преимущества такого способа подземного хранения газа заключаются в большей компактности и стабильности хранилища, т.к. газ в гидратном состоянии занимает гораздо меньший объем, чем в свободном состоянии при тех же температуре и давлении. Представлена математическая модель закачки газа через одиночную скважину в горизонтальный водоносный пласт, в которой учтены все основные физические и термодинамические особенности процесса гидратообразования, в том числе сжимаемость газа, эффект Джоуля-Томсона, адиабатическое расширение, неизотермическая фильтрация воды и газа, массообмен между газом, водой и гидратом. С помощью этой модели оценивается динамика распределения гидратонасыщенности, водонасыщенности, давления и температуры в водоносном пласте при различных значениях интенсивности закачки газа и фильтрационно-емкостных свойств пласта. Кроме пористости и проницаемости выбранный пласт (истощенный газовый или водоносный) характеризуется начальными значениями давления, температуры и водонасыщенности. Варьируемыми параметрами являются пористость пласта и объемный расход нагнетаемого газа. Результаты расчетов показали, что для создания подземных хранилищ газа в гидратном состоянии следует выбирать водоносные горизонты в зависимости от их коллекторских свойств и гидродинамических характеристик. В дальнейших исследованиях необходимо оценить тепловое взаимодействие таких хранилищ с окружающими горными породами. Для этого предложенную математическую модель следует обобщить в двумерной постановке. Полученные результаты и математическая модель могут быть использованы при разработке научных основ технологии подземного хранения не только природного газа, но и попутного нефтяного газа, а также парниковых и токсичных газов в гидратном состоянии.

На примере истории разработки Мессояхского газового месторождения Красноярского края и Средне-Ботуобинского газоконденсатного месторождения Республики Саха (Якутия) продемонстрированы возможности математического моделирования для прогноза возможного образования гидратов в призабойной зоне газоносных пластов. Используемая модель основана на теории многофазной неизотермической фильтрации с учетом массообмена между фазами. Ее составной частью является методика расчета равновесных условий гидратообразования по известному компонентному составу газовой смеси.

Предложен подход к определению положения и размеров гидратных пробок в газовых скважинах. Он основан на математической модели стационарного неизотермического течения реального газа в трубах и алгоритме вычисления равновесных условий образования гидратов по известному составу газовой смеси.