Розробка родовищ шляхом заводнення є актуальним рішенням для більшості родовищ, що знаходяться на пізній стадії розробки, тому важливим питанням є вивчення шляхів обводнення, простеження руху флюїду в пласті та закономірності розповсюдження колекторів в межах родовища. Проведено аналіз чинників, від яких залежить ефективність заводнення, а саме: якість води, яку нагнітають в продуктивну товщу, ефективність методів дослідження інтервалів поглинання в зоні фільтра нагнітальної свердловини, ефективність дослідження шляхів розповсюдження реагента від нагнітальної свердловини до ряду видобувних свердловин та ін. Проведено порівняльний аналіз існуючих фізико-хімічних вимог щодо норм води, яку нагнітають у пласт з метою підтримання пластового тиску з реальними показниками, отриманими за промислових умов та запропоновано шляхи оптимізації і вирішення проблеми покращення якості реагента для закачування в нагнітальні та поглинальні свердловини. Для дослідження інтервалів поступлення реагента в зоні фільтра нагнітальної свердловини запропоновано застосовувати комплексні методи геофізичних досліджень свердловин. Для визначення інтервалів прошарків, які приймають індикаторну рідину і збільшують достовірність контролю міжсвердловинної проникності при проходженні реагента, який нагнітають у пласт рекомендується використовувати динамічні характеристики теплового поля. Здійснювати порівняльний аналіз фільтраційної моделі продуктивної товщі з даними інтерпретації індикаторних досліджень, які проводились з метою вивчення неоднорідності порід та підвищення достовірності прийнятих рішень з метою застосування методів підвищення нафтовіддачі та робіт з інтенсифікації видобутку.

Сучасні тенденції розвитку газової галузі України продукують покращення методик оцінки характеристик газотранспортних мереж на стадії їх розрахунку та експлуатації. Роботу націлено на оптимізацію гідравлічного розрахунку газових мереж низького та середнього тисків шляхом врахування питомої теплоти згорання природного газу, що протікає по них. Представлено аналіз стандартів, що нормують метод розрахунку газових мереж на питання з'ясування можливих шляхів їх удосконалення. Наведено методику дослідження залежності параметрів мережі від фізичних та хімічних характеристик газу, що по ній протікає. Обгрунтовано доцільність врахування калорійності газу в гідравлічному розрахунку газової мережі.

Під час спорудження свердловин часто спостерігаються відмови свердловинного обладнання, особливо колон бурильних труб. Найчастіше відмови колон бурильних труб відбуваються на викривлених ділянках свердловин. Ліквідація наслідків аварій, пов'язаних з відмовами елементів бурильних труб, вимагає значної витрати коштів та часу. Для підвищення терміну експлуатації колон бурильних труб за кордоном розроблено нові конструкції замкових з'єднань - двоопорні. На жаль, з доступних джерел інформації неможливо з'ясувати, завдяки чому двоопорним замковим з'єднанням може сприйматися більший (до 70 %) момент згвинчування порівняно із аналогічним одноопорним, не призводячи до руйнування з'єднання. З метою дослідження напружено-деформованого стану двоопорного з'єднання наведено послідовність його імітаційного моделювання та порівняння з одноопорним. Дійсно, у двоопорному з'єднані спостерігається рівномірніший розподіл напружень по впадинах витків різьби ніпеля. Це є кращим варіантом з огляду на термін їх експлуатації у свердловинах при знакозмінних циклічних навантаженнях. Встановлено оптимальне значення величини натягу додаткового опорного торця ніпеля, відхилення від якого може призвести до руйнування з'єднання. Однак, під час використання двоопорного з'єднання слід жорстко контролювати величину натягу додаткового опорного торця ніпеля. Встановлено, що у конструкції двоопорного замкового з'єднання найнебезпечнішими зонами (порівняно із аналогічним одноопорним з'єднанням) є розвантажувальна канавка муфти та додатковий опорний торець ніпеля. З метою розвантаження цих зон запропоновано та досліджено три різні конструктивні рішення. Порівняння результатів імітаційного моделювання вказують на те, що найефективнішим конструктивним рішенням для розвантаження небезпечних зон є використання скосу додаткового опорного торця ніпеля.

Досліджені економічні переваги переведення дизельних силових приводів бурових установок, технологічного устаткування та нафтогазового технологічного транспорту на моногазові двигуни. Вивчено досвід переобладнання дизельних двигунів у газові з іскровим запалюванням провідними світовими виробниками автомобільних двигунів та автомобілів, які вже широко використовуються на автомобільному транспорті. Розглянуті сучасні тенденції переобладнання дизельних двигунів вантажних автомобілів, автобусів та спецтехніки на газомоторні палива. Досліджено шляхи конвертації дизельних двигунів нафтогазової галузі на стиснені та зріджені газові палива за різними варіантами. Показано, що наведені теоретичні дослідження переведення дизельних силових приводів бурових установок, технологічного устаткування та нафтогазового технологічного транспорту на моногазові двигуни добре узгоджуються з практичними результатами, які вже одержані на автомобільному транспорті. Встановлено, що при конвертації дизельних двигунів силових приводів бурових установок, технологічного устаткування та нафтогазового технологічного транспорту на газомоторне паливо можна знизити витрати на паливно-мастильні матеріали, в середньому, на 30 - 40 %. Розраховано, що термін окупності при переобладнанні дизельних двигунів силових приводів бурових установок, технологічного устаткування та нафтогазового технологічного транспорту на газомоторне паливо буде складати близько двох-трьох місяців з врахуванням витрат часу на технічне обслуговування та ремонт установок.

Розглянуто та проаналізовано вимоги до основних нормативних документів, що діють у ПАТ "Укртрансгаз" і регламентують діяльність у сфері енергоефективності. Подано процедуру впровадження енергозберігаючих заходів та контроль за їх виконанням. Проведено аналіз планових та фактичних показників економії паливно-енергетичних ресурсів.

У зв'язку з відсутністю узагальненої класифікації бурових вібросит за конструктивними ознаками є доцільним її розроблення. Проведено аналіз конструктивних виконань вібросит та визначено загальні спільні та відмінні технічні рішення в їх конструкціях, які впливають на ефективність очищення промивальної рідини від твердої фази. Розглянуто особливості конструкції бурових вібросит різних фірм виробників. На основі результатів теоретичних досліджень розроблено структурну схему класифікації вібросит за конструктивними ознаками. Запропоновано класифікацію бурових вібросит, яка може бути корисною при розробленні нових конструкцій та модернізації існуючих зразків, а також для бурових організацій в процесі вибору вібросит для конкретних умов використання та їх раціональної експлуатації.

Під час експлуатації свердловин штанговими насосними установками часто спостерігаються відмови свердловинного обладнання, особливо колон насосних штанг та колон насосно-компресорних труб. Найчастіше відмови колони насосних штанг відбуваються на викривлених ділянках свердловин внаслідок їх тертя до колони насосно-компресорних труб. У результаті спрацювання матеріалу зменшується поперечний переріз насосної штанги, що призводить до її обриву. Для підвищення терміну експлуатації як колон насосних штанг, так і колон насосно-компресорних труб застосовуються спеціальні пристрої - протектори. Проаналізувавши існуючі конструкції протекторів, виявлено, що окрім захисту від спрацювання необхідною їх функцією повинна бути здатність амортизувати удари колони насосних штанг до колони насосно-компресорних труб. З метою вирішення цієї проблеми запропоновано нову конструкцію протектора, що передбачає можливість амортизації за рахунок форми конструктивних елементів - пелюсток. З використанням імітаційного моделювання встановлено величину радіального зусилля, що може сприйматися пелюстками протектора, перевірено міцність різьбового з'єднання насосних штанг та визначено величину гідравлічних втрат під час руху флюїду у колоні насосно-компресорних труб у випадку використання протектора.

Потік нафтогазових промислових даних щодня збільшується експоненціально. Тому оператори ринку вимагають програмних рішень, які дозволяють їм працювати більш ефективно і скористатися новими технологіями, включаючи хмарні сервіси, хмарні додатки, мобільність, соціальні мережі і платформи, що загалом розкривають потенціал "великих даних". Глобальні постачальники програмного забезпечення перебувають в епіцентрі, або навіть випереджують ці технологічні досягнення. Пропоноване дослідження розкриває нове бачення проблеми, що полягає у формуванні пакетів поставки технологій даного класу в енергетичну галузь України. Безспірним залишається той факт, що хмарні сервіси на сьогодні є наступним поколінням в інформаційних технологіях і випереджуючим кроком в індустрільному прагненні підвищити ефективність та глобалізувати енергетичний сектор держави. Нафтові і газові інженери, галузеві менеджери відчувають реальну потребу у використанні хмарних сервісів у майбутньому, а значна частина вже сьогодні використовує приватні чи публічні послуги хмар даних. Очікування галузевих клієнтів полягає в тому, що їх обчислювальні середовища забезпечать більш легкий доступ до великих обсягів даних, необхідних для оперативного прийняття рішень у нафтогазовій галузі. Мобільні пристрої, такі як планшети і смартфони, починають пропонувати нові способи доступу до цієї інформації в більш простий, більш поширений спосіб, починаючи з інтегрованих, безпечних, надійних і миттєво-доступних хмарних хостингових послуг. Пропонований архітектурний фреймворк веде нафтогазову галузь до хмарних рішень, звідки забезпечить грунтовну основу для наступного покоління нафтогазопромислових рішень, орієнтованих на експертні знання вже більшою мірою, ніж на хмари великих промислових даних.

Обгрунтовано застосування основних теоретичних законів розподілу ймовірності виникнення геологічних ускладнень різного ступеня важкості на родовищах ДП "Укрбургаз". Запропоновано застосовувати емпіричний закон розподілу результативності нової техніки як критерій її ефективності. У якості математичної моделі відповідного потоку виникнення ускладнень прийнято потік Пуассона, характеристики якого дозволили з достатньою точністю визначити основні параметри системи, пов'язаної з виконанням заявок на ліквідацію ускладнень та аварій, спричинених втратою рухомості бурильної колони. Визначено оптимальну кількість технічних засобів, призначених для реалізації дискретно-розподілених ударних навантажень у стаціонарному стані системи. Розглянуто у часі перехідний період, пов'язаний із відновленням стаціонарності стану.

Проведені дослідження закону руху кривошипа привода верстата-гойдалки з врахуванням реального навантаження на балансир, взятого з динамограми роботи верстата-гойдалки на діючій свердловині. Для цього використано нелінійне диференціальне рівняння руху всього агрегату. Вказане диференціальне рівняння розв'язане числовим методом. Досліджено вплив реального закону руху кривошипа на динамічне навантаження балансира верстата-гойдалки. За результатами досліджень скориговано величини мас противаг кривошипа.

Розглянуто проблему виведених з експлуатації нафтогазових свердловин. Проаналізовано факти надходження із цих свердловин вуглеводнів та інших супутніх небезпечних речовин у навколишнє природне середовище та наслідки, що виникають. Вказано на актуальність застосування конкретних заходів для попередження екологічної катастрофи. Теоретично досліджено вплив занедбаних неконтрольованих нафтогазових свердловин на навколишнє середовище. Розроблено схему потенційного впливу на довкілля таких свердловин. Проведено дослідження дев'яти виведених з експлуатації нафтогазових свердловин на території поблизу с. Солотвино Богородчанського району Івано-Франківської області. Здійснена оцінка досліджуваних свердловин за шістьма показниками, серед яких розташування свердловин відносно населених пунктів, річок, зовнішній стан обладнання, наявність зовнішніх проявів витоків вуглеводнів тощо. Визначено стан свердловин та їх вплив на прилеглу територію візуальним методом та за допомогою газоаналізатора "ДОЗОР-С-М". На окремих свердловинах виявлено забруднення поверхні витоками нафти, зафіксовані викиди метану, відзначено небезпечне розташування свердловини відносно селітебної території та річок, неякісні або відсутні інформаційні носії. Розглянуто методи редевелопменту свердловин, що виведені з експлуатації. Розроблено пропозиції щодо зменшення негативного впливу на навколишнє природне середовище цих свердловин.

Охарактеризовано методи підвищення газовилучення з виснажених газових покладів з газовим режимом розробки. Наведено результати останніх досліджень і публікацій з питання витіснення азотом залишкового природного газу з виснажених газових покладів. На прикладі виснаженого газового покладу кругової форми з периферійним нагнітанням азоту досліджено вплив на коефіцієнт газовилучення розміщення на площі газоносності видобувних свердловин у вигляді батареї різного радіусу. Обгрунтовано оптимальне значення радіусу батареї видобувних свердловин, за якого досягається найбільший коефіцієнт газовилучення при дорозробці виснаженого газового покладу з периферійним нагнітанням азоту.

Класифікація запасів/ресурсів корисних копалин є основою для управління, обліку та їх використання. Історично розвиток таких класифікацій у різних країнах відбувався у діаметрально протилежних напрямках: у країнах так званого соціалістичного табору виділення категорій запасів/ресурсів проводилось за ступенем геологічного вивчення надр, у капіталістичних країнах - за рівнем економічної значущості та можливої адаптації запасів та ресурсів до ринку. На сьогодні Рамкова класифікація ООН викопних енергетичних та мінеральних запасів і ресурсів (РКООН) широко застосовується у світовій практиці і є універсальною системою оцінки запасів/ресурсів родовищ корисних копалин за ринкових умов. РКООН-2009 забезпечує представлення звітності про оцінку запасів/ресурсів для всіх видів сировини, враховує вплив екологічних і соціальних чинників та дозволяє зберегти національні терміни з одночасним забезпеченням їх зіставимості з міжнародними стандартами. Порівняння з Класифікацією України дозволило встановити, що Національна класифікація заснована на тих самих підходах до категоризації запасів/ресурсів, що і РКООН-2009, - за трьома фундаментальними критеріями: економічна і соціальна життєздатність проекту, статус та обгрунтованість проекту освоєння родовища та геологічна вивченість. Встановлено, що усі категорії запасів і ресурсів корисних копалин, які використовуються Класифікацією України, знаходять свої аналоги в РКООН-2009, що не лише дозволяє враховувати потреби держави, а і забезпечує порівнянність статистичної звітності про запаси/ресурси на міжнародному рівні. Застосування тих самих ознак категоризації запасів/ресурсів як і в РКООН дозволяє країнам з економікою перехідного періоду провести переоцінку запасів корисних копалин і мінеральної сировини на основі критеріїв ринкової економіки і тим самим привабити інвестиції у видобувні галузі.

Розглянуто основні причини високої енергоємності газотранспортної системи України (ГТС) та основні чинники, які на неї впливають. Проведено аналіз управлінських заходів з позиції їх впливу на енергоефективність роботи ГТС. Доведено можливість зменшення енергоємності ГТС шляхом переходу від традиційних техніко-економічних заходів до організаційних методів.

Розглянуто перспективи застосування вуглепластикових та гібридних насосних штанг при видобуванні нафти з глибоких свердловин. Проведено оцінку втомної міцності гібридних насосних штанг порівняно із склопластиковими насосними штангами при циклічному розтягу та згині. Отримані результати представляють практичний інтерес для оцінки запасів міцності штангових колон і можуть бути використані для прогнозування ресурсу за багатоциклової втоми.

Удосконалено методи вуглеводневіддачі для родовищ, що працюють у газовому режимі на виснаження. Виявлено, що усунення негативного впливу надмірних втрат тиску є рекомендованим заходом зі збільшення обсягів вилучення вуглеводнів з пластів родовищ, що розробляються в газовому режимі на виснаження. Саме на пошук надмірних втрат спрямовано моніторинг гідравлічного стану газозбірних систем, що базується на діагностиці параметрів у контрольних точках. Ці втрати формують резерв робочого тиску на гирлі свердловин, що може бути спрацьований (зменшений) для прискорення вилучення вуглеводнів.

Розглянуто питання пошуку шляхів покращення технічних показників устаткування для гідроабразивного відрізання обладнання з фонтануючої нафтогазової свердловини. Одним з напрямків отримання можливого позитивного ефекту вибрано напрям, пов'язаний з дослідженням зміни параметрів струменя водо-повітряно-піщаної суміші, що витікає крізь отвір за рахунок перепаду тиску. Створено математичну модель для дослідження та визначення зміни потужностей, швидкості та температури струменя водо-повітряно-піщаної суміші залежно від перепаду тиску. Побудовані графічні залежності швидкості та кінетичної потужності від тиску для водо-повітряно-піщаної суміші, для повітря і водо-піщаного струменя. Наведено графік зміни температури від тиску для струменя водо-повітряно-піщаної суміші, що витікає з отвору. Теоретично встановлено, що всі основні технічні показники, необхідні для різання у струмені водо-повітряно-піщаної суміші значно кращі, ніж у водо-піщаної.

На основі попередньо розробленої авторами математичної моделі процесу двоступеневої сепарації для двох горизонтально розміщених сепараторів побудовано спрощену лінеаризовану математичну модель окремо для першого та другого ступенів сепарації. Проведене дослідження є справедливим для малих відхилень вхідних величин від деяких базових значень. Дане спрощення надало змогу визначити матричні передавальні функції об'єкта керування та побудувати структурні схеми як першої, так і другої ступенів сепарації. Отримані результати будуть використані для синтезу автоматичної системи керування процесом сепарації нафти та при створенні математичної моделі в програмному продукті MatLab.

Запропоновано структуру цифрового логічного пристрою для задачі підтримки процесів прийняття рішень у системі адаптивного управління бурінням свердловин електробурами. Встановлено контрольовані параметри, що найбільш повно характеризують процес переходу електробура на таку ділянку похилоскерованих свердловин, коли покази давача ваги бурильного інструменту не дозволять контролювати осьове навантаження на долото. Розроблено логічну функцію блоку адаптації структури логічного пристрою для системи управління електробурінням. Синтезовану структурну схему блоку адаптації на елементах базису "І", "АБО", "НЕ".

Грунтуючись на експериментально-розрахункових підходах механіки руйнування і міцності матеріалів, а також матеріалознавства, запропоновано та апробовано методику дослідження поверхневої пошкоджуваності сталей гнучких труб, що реалізується шляхом зародження та подальшого розвитку поверхневих тріщиноподібних дефектів за дії циклічних навантажень. Методика враховує специфіку навантажень, що виникають під час експлуатації колтюбінгової установки, а також вплив робочих агресивних середовищ: технологічних - всередині труби та пластових вод - назовні труби. Розроблено геометрію зразків для випробувань на міцність та довговічність елементів гнучких труб з врахуванням дії експлуатаційних чинників, а також модифіковано та апробовано необхідне дослідне устаткування для проведення таких досліджень. Запропонована методика дозволяє встановлювати основні стадії процесу руйнування гнучких труб, тобто період зародження початкової пошкоджуваності матеріалу, період утворення поверхневих тріщиноподібних дефектів, а також їх подальший розвиток до руйнування труби. Одержано результати попередніх випробувань елементів гнучких труб із зовнішнім діаметром 38,10 мм і товщиною стінки 2,95 мм, які виготовлено зі сталі марки А606 з межею міцності 793 МПа та межею плинності 672 МПа. Зокрема, для внутрішньої поверхні таких труб побудовано експериментальні залежності "довжина поверхневого тріщиноподібного дефекту - кількість циклів навантаження" за різних значень амплітуди циклічного навантаження.