Thawing of Permafrost During the Operation of Wells of North-Mukerkamyl Oil and Gas Field
Thawing of ice-saturated rocks due to climate change or various technological impacts will be accompanied by subsidence of the earth’s surface and development of dangerous permafrost geological processes called thermokarst, leading to accidents, which may destruct the wells. Currently, the investmen...
Published in: | Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics |
---|---|
Main Authors: | , , , |
Format: | Article in Journal/Newspaper |
Language: | English |
Published: |
Сибирский федеральный университет. Siberian Federal University
2021
|
Subjects: | |
Online Access: | http://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/144763 https://doi.org/10.17516/1997-1397-2021-14-6-795-804 |
id |
ftsiberianfuniv:oai:elib.sfu-kras.ru:2311/144763 |
---|---|
record_format |
openpolar |
spelling |
ftsiberianfuniv:oai:elib.sfu-kras.ru:2311/144763 2023-05-15T16:37:43+02:00 Thawing of Permafrost During the Operation of Wells of North-Mukerkamyl Oil and Gas Field Таяние вечной мерзлоты при эксплуатации скважин Северо-Мукеркамыльского нефтегазового месторождения Filimonov, Mikhail Yu. Vaganova, Nataliia A. Филимонов, Михаил Ю. Ваганова, Наталия А. 2021-11 http://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/144763 https://doi.org/10.17516/1997-1397-2021-14-6-795-804 en eng Сибирский федеральный университет. Siberian Federal University Журнал Сибирского федерального университета.Математика и физика.Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics, 2021 14 (6) http://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/144763 doi:10.17516/1997-1397-2021-14-6-795-804 mathematical modelling heat transfer permafrost математическое моделирование тепломассоперенос многолетнемерзлые породы Journal Article 2021 ftsiberianfuniv https://doi.org/10.17516/1997-1397-2021-14-6-795-804 2021-12-07T01:05:42Z Thawing of ice-saturated rocks due to climate change or various technological impacts will be accompanied by subsidence of the earth’s surface and development of dangerous permafrost geological processes called thermokarst, leading to accidents, which may destruct the wells. Currently, the investment programs of the development of new northern oil and gas fields are restricted. In this regard, reducing the cost of developing the oil and gas fields is an urgent problem. For example, diminishing the area of well pads and maintaining efficiency in the northern oil and gas fields can significantly reduce the costs, in particular, during the design stage. A model of unsteady thermal fields propagation in frozen soil from new well construction for the North Mukerkamyl oil and gas field is developed, taking into account the construction features, the annulus, and the complex lithology of the soil surrounding the well. It is planned to take into account climatic and technological factors, in particular, an annual rest period of well operation, which held from several hours to two weeks. The paper discusses the computational features of the thermal fields calculating in frozen ground from wells and explores the influence of various parameters, which in the computations may lead to a significant increasing of thawing area in the well pads Таяние многолетнемерзлых пород в результате изменения климата или различных технологических воздействий будет сопровождаться оседанием земной поверхности и развитием опасных геологических процессов вечной мерзлоты, называемых термокарстом, что приведет к авариям, которые могут вызвать разрушение скважин. В настоящее время ограничены инвестиционные программы освоения новых северных нефтегазовых месторождений. В связи с этим удешевление разработки нефтегазовых месторождений является актуальной проблемой. Например, уменьшение площади кустовых площадок и использование оптимальной эксплуатации северных нефтегазовых месторождениях могут значительно снизить затраты, в частности, на стадии проектирования. Разработана модель распространения нестационарных тепловых полей в мерзлых грунтах от скважин для Северо-Мукеркамыльского нефтегазового месторождения с учетом особенностей конструкции скважин, затрубного пространства и сложной литологии грунта, окружающего скважину. Планируется учесть климатические и технологические факторы, в частности ежегодный перерыв в работе скважин, который составляет от нескольких часов до двух недель. В статье обсуждаются вычислительные особенности расчета тепловых полей в мерзлых грунтах из скважин и исследуется влияние различных параметров, которые в расчетах могут привести к значительному увеличению площади оттаивания на кустовых площадках Article in Journal/Newspaper Ice permafrost Thermokarst термокарст* Siberian Federal University: Archiv Elektronnych SFU Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics 14 6 795 804 |
institution |
Open Polar |
collection |
Siberian Federal University: Archiv Elektronnych SFU |
op_collection_id |
ftsiberianfuniv |
language |
English |
topic |
mathematical modelling heat transfer permafrost математическое моделирование тепломассоперенос многолетнемерзлые породы |
spellingShingle |
mathematical modelling heat transfer permafrost математическое моделирование тепломассоперенос многолетнемерзлые породы Filimonov, Mikhail Yu. Vaganova, Nataliia A. Филимонов, Михаил Ю. Ваганова, Наталия А. Thawing of Permafrost During the Operation of Wells of North-Mukerkamyl Oil and Gas Field |
topic_facet |
mathematical modelling heat transfer permafrost математическое моделирование тепломассоперенос многолетнемерзлые породы |
description |
Thawing of ice-saturated rocks due to climate change or various technological impacts will be accompanied by subsidence of the earth’s surface and development of dangerous permafrost geological processes called thermokarst, leading to accidents, which may destruct the wells. Currently, the investment programs of the development of new northern oil and gas fields are restricted. In this regard, reducing the cost of developing the oil and gas fields is an urgent problem. For example, diminishing the area of well pads and maintaining efficiency in the northern oil and gas fields can significantly reduce the costs, in particular, during the design stage. A model of unsteady thermal fields propagation in frozen soil from new well construction for the North Mukerkamyl oil and gas field is developed, taking into account the construction features, the annulus, and the complex lithology of the soil surrounding the well. It is planned to take into account climatic and technological factors, in particular, an annual rest period of well operation, which held from several hours to two weeks. The paper discusses the computational features of the thermal fields calculating in frozen ground from wells and explores the influence of various parameters, which in the computations may lead to a significant increasing of thawing area in the well pads Таяние многолетнемерзлых пород в результате изменения климата или различных технологических воздействий будет сопровождаться оседанием земной поверхности и развитием опасных геологических процессов вечной мерзлоты, называемых термокарстом, что приведет к авариям, которые могут вызвать разрушение скважин. В настоящее время ограничены инвестиционные программы освоения новых северных нефтегазовых месторождений. В связи с этим удешевление разработки нефтегазовых месторождений является актуальной проблемой. Например, уменьшение площади кустовых площадок и использование оптимальной эксплуатации северных нефтегазовых месторождениях могут значительно снизить затраты, в частности, на стадии проектирования. Разработана модель распространения нестационарных тепловых полей в мерзлых грунтах от скважин для Северо-Мукеркамыльского нефтегазового месторождения с учетом особенностей конструкции скважин, затрубного пространства и сложной литологии грунта, окружающего скважину. Планируется учесть климатические и технологические факторы, в частности ежегодный перерыв в работе скважин, который составляет от нескольких часов до двух недель. В статье обсуждаются вычислительные особенности расчета тепловых полей в мерзлых грунтах из скважин и исследуется влияние различных параметров, которые в расчетах могут привести к значительному увеличению площади оттаивания на кустовых площадках |
format |
Article in Journal/Newspaper |
author |
Filimonov, Mikhail Yu. Vaganova, Nataliia A. Филимонов, Михаил Ю. Ваганова, Наталия А. |
author_facet |
Filimonov, Mikhail Yu. Vaganova, Nataliia A. Филимонов, Михаил Ю. Ваганова, Наталия А. |
author_sort |
Filimonov, Mikhail Yu. |
title |
Thawing of Permafrost During the Operation of Wells of North-Mukerkamyl Oil and Gas Field |
title_short |
Thawing of Permafrost During the Operation of Wells of North-Mukerkamyl Oil and Gas Field |
title_full |
Thawing of Permafrost During the Operation of Wells of North-Mukerkamyl Oil and Gas Field |
title_fullStr |
Thawing of Permafrost During the Operation of Wells of North-Mukerkamyl Oil and Gas Field |
title_full_unstemmed |
Thawing of Permafrost During the Operation of Wells of North-Mukerkamyl Oil and Gas Field |
title_sort |
thawing of permafrost during the operation of wells of north-mukerkamyl oil and gas field |
publisher |
Сибирский федеральный университет. Siberian Federal University |
publishDate |
2021 |
url |
http://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/144763 https://doi.org/10.17516/1997-1397-2021-14-6-795-804 |
genre |
Ice permafrost Thermokarst термокарст* |
genre_facet |
Ice permafrost Thermokarst термокарст* |
op_relation |
Журнал Сибирского федерального университета.Математика и физика.Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics, 2021 14 (6) http://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/144763 doi:10.17516/1997-1397-2021-14-6-795-804 |
op_doi |
https://doi.org/10.17516/1997-1397-2021-14-6-795-804 |
container_title |
Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics |
container_volume |
14 |
container_issue |
6 |
container_start_page |
795 |
op_container_end_page |
804 |
_version_ |
1766028020367228928 |