Optimization of environmentally-oriented resource management

Environmentally-oriented natural resource management is associated with the concept of sustainable development, which is based on the balance of interests between economic industry development and ecosystem conservation that gives greater urgency to the task of considering the regional development and the effect of mineral extraction on long-term regional development. The research purpose is comparative analysis of the contemporary development trends of oil-producing regions. The research hypothesis suggests that depletion rate of non-renewable resources, if not supported by institutional mechanisms of stimulating economic regional growth, results in development of conditions for "resource curse" as evidenced by the dynamics of different socio-economic indicators of regional development. The research areas are Tomsk and Irkutsk Oblasts and Krasnoyarsk Krai. The research is based on the evaluation methods of mineral resource depletion (oil) allowing for necessary magnitudes of rental income re-investment as well as economic-statistical methods of socio-economic dynamics to reveal the trends of regional development. The research results have shown that the regions do not receive the necessary amount of investments for economic diversification. Tomsk Oblast is characterized by impressive demonstration of "resource curse", whereas Irkutsk Oblast is just at the early stage of that journey. The Krasnoyarsk Krai economy is more diversified. Calculation of socially dangerous depletion of oil reserves can serve as information for adequate justification of compensation approach towards sharing oil revenue taking into account re-investment of natural resource rent into socio-economic regional development

The effect of imbalance in resource management on regional social economic development

Socio-economic consequences in oil-producing regions are defined by the balance in subsoil use developed under the influence of different factors. The research hypothesis suggests that imbalances in resource management, the key criterion of which is a balance between reserve addition and oil recovery, differentially influence the social and economic development of the regions involved, the choice of which is conditioned by similarity of geologic, industrial and economic criteria. The research methods are descriptive statistics, variance analysis (ANOVA), Cobb-Douglas regression function, Data Envelopment Analysis with MPI (Malmquist productivity index). The research results have shown that the part of reserve addition and oil recovery in per capita gross regional product vary from negative to positive, which is explained by the degree of depletion and exploration of a field and is a result of the effect of existing institutional environment. According to the DEA method, the efficient boundaries are formed by the Russian Federation entities where the potential of oil-and-gas industry has not been fully used as a driving force of socio-economic development, which is supported by the results of the Cobb-Douglas regression model and variance analysis. The research results are an additional confirmation of interregional imbalance in socio-economic development, one of the factors of which is an imbalance in resource management

Economic tools for realization of methane production project on Kuzbass coal deposits

Environmental issues and, above all, issues related to the release of greenhouse gases into the atmosphere, such as coal bed methane, actualize the challenge of searching a variety of options for its disposal. The difference in the macroeconomic, industrial, geological and infrastructural features determine the need to choose the most cost-effective option for using of methane emitted from the coal deposits. Various economic ways to improve the profitability of production are viewed on the basis of the analysis of methane production project from Kuzbass coal deposits, Kemerovo region, Russia

Financial Aspects of Technological Concept for Energy Efficiency Enhancement during Stripper Wells Development in Tomsk Region

The issue of operating costs cutting in terms of falling oil prices on the world market actualizes the challenge to find technological solutions to reduce electricity consumption during well operation. This is especially important for stripped-wells of small deposits in Tomsk region. The correlation analysis between the cost of oil production, electricity, heat and fuel consumption during the extraction of one ton of oil allowed the authors to focus on the financial aspect of such technological solutions like periodic well operation in the Shinginskoye field as well as to recommend the application of this method at the other fields in Tomsk region

Production operation of small petroleum enterprises in Tomsk region

Implementing resource-innovative strategy to develop Russian fuel-and-energy sector implies the promotion of small oil production enterprises developing fields with the reserves of less than 5 mln. tons. However, the efficiency of such enterprises, investigated on the example of Tomsk region (considering the indexes of oil extraction, growth of reserves, amount of capital expenditures and geological surveys), signifies the presence of definite tendencies. Consequently, management decisions concerning economic, organizational, financial and fiscal character should be taken in order to eliminate detrimental factors

Problems of applying gas method of enhanced oil recovery in Vankor oil field

Актуальность исследования обусловлена, с одной стороны, снижением эффективности разработки месторождений углеводородного сырья традиционными методами, а с другой стороны, климатической повесткой, императивом которой является сокращение углеродного следа в процессе добычи. Мировой опыт показывает растущую востребованность газовых методов повышения нефтеотдачи, которые наиболее соответствуют достижению баланса между нефтеизвлечением и углеродным следом. Целью исследования является обоснование возможности применения газовых методов увеличения нефтеотдачи пласта для основных разрабатываемых залежей углеводородного сырья пластов Як-III-VII, Нх-I, Нх-III-IV. Объект: Ванкорское нефтегазоконденсатное месторождение, расположенное в Красноярском крае и входящее в состав Ванкорского кластера. Метод: расчет минимального давления смесимости по методикам, применяемым в российской и зарубежной практике. Результаты. С учетом особенностей процесса вытеснения нефти газовым агентом и основных факторов, влияющих на данный процесс и выбор газового агента (термобарические условия, геолого-физические характеристики пластов, физико-химический состав пластовых флюидов), были проведены расчеты минимального давления смесимости (Minimum Miscibility Pressure, MMP), при котором газ может полностью раствориться в пластовой нефти в результате многоконтактного процесса смешивания при пластовой температуре. Были обоснованы виды смешиваемости газа с пластовым флюидом для выбранных продуктивных пластов Ванкорского нефтегазоконденсатного месторождения, а также обоснована наибольшая эффективность углекислого газа в качестве газового агента для повышения нефтеотдачи по сравнению с азотом и углеводородным газом с концевых ступеней сепарации. Однако в силу современных инфраструктурных, производственных, макроэкономических условий деятельности добывающего предприятия данный проект не рентабелен.Relevance of the research is, on the one hand, conditioned by the reduction in effectiveness of oil field development using conventional methods, on the other hand, by climate change agenda, which is aimed at reduction in carbon footprint in production. The global experience has shown the growing demand for gas method of enhanced oil recovery that optimally meets the requirements for balance between oil recovery and carbon footprint. The aim of the research is to justify the probability of gas method of enhanced oil recovery at basic developed oil fields of the formations K1jk-III-VII, K1nch-I, K1nch-III-IV. Research area is Vankor oil-gas condensate field located in Krasnoyarsk Territory and included in Vankor Cluster. Method: calculation of minimum miscibility pressure using techniques from Russian and international practice. Results. Taking into account oil displacement with gas and key factors influencing the process and choice of gas (pressure and temperature condition, geologic and physical reservoir characteristics, physical and chemical composition of formation fluids), the calculation of minimum miscibility pressure was performed at which gas can be completely dissolved in formation oil as a result of multiple contact miscible process at formation temperature. The types of gas miscibility with formation fluid were justified for the chosen pay zone in Vankor oilgas condensate field, as well as the maximum efficiency of carbon dioxide gas as a gas driver was substantiated to enhance oil recovery as compared to nitrogen and carbon dioxide gas at final stage of separation. However, due to contemporary infrastructure, production, macroeconomic conditions of producing company operation the project is not profitable

Dynamic effectiveness of reproduction in resource producing regions

Актуальность исследования обусловлена ухудшающимся состоянием ресурсной базы углеводородов в качественном и количественном плане. Позитивная динамика воспроизводства является основой нормального долгосрочного функционирования нефтегазового комплекса и социально-экономического развития ресурсодобывающих регионов. В условиях отсутствия прямой функциональной зависимости в процессе воспроизводства необходимы методы исследования, которые позволяют выявить негативные факторы и тенденции на всех этапах воспроизводственного инвестиционного цикла, явившиеся следствием происходящих изменений на рынке углеводородов и в государственном регулировании недропользования. Цель: проведение сравнительной оценки эффективности воспроизводственных процессов на ресурсодобывающих территориях с учетом построения экономико-математических моделей, основанных на применении непараметрических методов статистики. Объект: минерально-сырьевая база нефти ресурсодобывающих субъектов Российской Федерации. Методы: регрессионный, индекс производительности Малмквиста. Результаты. Охарактеризованы общероссийские тенденции в воспроизводстве ресурсов и запасов нефти, отражающие факт количественного и качественного состояния минерально-сырьевой базы нефти. Представлена методика проведения исследования, базирующаяся на построении динамической эффективности, иллюстрирующей тенденцию рефлексии субъекта недропользования на изменения в макроэкономическом окружении и в системе недропользования в части налогового льготирования. Блочная модель инвестиционного цикла со следующими блоками - геолого-технологический, производственный, организационно-отраслевой, социально-экономический, бюджетный, финансово-налоговый - является методическим инструментарием оценки воспроизводственных процессов на всех этапах инвестиционного цикла, которая позволяет отразить взаимосвязь всех ключевых показателей развития нефтегазовой отрасли. Модельные расчеты позволили выявить наличие инвестиционного дестабилизатора, представляющего собой механизм совокупного влияния организационно-экономического механизма в недропользования в части налогового льготирования и ценовых параметров мирового рынка нефти. При этом наиболее действенное влияние наблюдается в Томской области.The relevance of the research is caused by deterioration of hydrocarbon resource base both in quality and quantity. The positive dyna- mics of reproduction is a basis for sustainable long-term operation of oil and gas sector and social-economic development of resource producing regions. Due to the lack of direct functional dependence in the process the research methods that would allow revealing negative factors and trends are required at all reproduction stages of investment cycle. These factors have resulted from changes taking place in hydrocarbon market and government control in subsurface use. The aim of the research is the comparative assessment of reproduction effectiveness in resource producing regions taking into account economic-mathematical models based on the nonparametric statistical techniques. Object: raw mineral base of resource producing regions of the Russian Federation. Methods: regression, Malmquist Productivity Index. Results. The paper presents characteristics of general trends in resource and oil reserve reproduction in Russia reflecting qualitative and quantitative characteristics of oil resource base. The research methods based on developing dynamic effectiveness is considered. It demonstrates the tendency of subsurface use entities' response to the changes in macroeconomic environment as well as in the subsurface use sector in terms of tax incentives. Block model of investment cycle combined with the following blocks - geological-engineering, production, management-industrial, social-economic, budget, tax - is the technological tool of assessing reproduction at all stages of investment cycle. It allows us to show the interaction of all key indicators in petroleum industry development. Modelling makes it possible to reveal an investment destabilizer in the form of combined effect of management-economic mechanism in subsurface use in terms of tax incentives and price parameters in the oil world market. In this context, the most intensive effect is observed in Tomsk region

Analysis of efficiency of applying cycling in reservoir development of gas condensate

Актуальность исследования обусловлена тем, что при разработке газоконденсатных залежей на месторождениях нефти и газа наблюдаются процессы ретроградной конденсации, вследствие которых в пласте безвозвратно теряются значительные объемы высококипящих компонентов углеводородной группы С[5+], добыча которых являлась бы дополнительным доходным источником для нефтегазовых компаний. Общие запасы газового конденсата в России составляют около 2 млрд т, поэтому для решения проблемы наиболее полного извлечения компонентов газоконденсатной пластовой смеси необходимо внедрение новых эффективных методов добычи. Целью исследования является обоснование эффективности применения сайклинг-технологии для разработки газоконденсатной залежи. Объект: месторождение N, расположенное на территории Восточной Сибири. Методы: композиционное, геологическое и гидродинамическое моделирование газоконденсатной залежи Результаты. Проведено композиционное моделирование газоконденсатной пластовой смеси в соответствии с компонентным составом проб газа и газового конденсата, а также результатами газоконденсатных исследований. Построена упрощенная геологическая модель исследуемой залежи, на основе которой проведено гидродинамическое моделирование ее состояния на различных режимах разработки. Сравнительный анализ показателей разработки газоконденсатной залежи, таких как коэффициент извлечения конденсата, коэффициент извлечения компонентов С[2-]С[4] и конденсато-газовый фактор, на различных режимах работы доказал, что применение сайклинг-технологии приводит к увеличению извлечения компонентов углеводородной группы С[5+] и позволяет решать ряд экономических и экологических задач. Возможна адаптация представленной модели под необходимые горно-геологические условия с целью применения данной технологии на территории Западно-Сибирской и других нефтегазоносных провинций.The relevance of the research is conditioned by the processes of retrograde condensation while developing gas-condensate reservoirs at oil and gas fields. Due to these processes the reservoir losses its significant volumes of high-boiling components of С[5+] hydrocarbon group, the production of which would be an additional income source for oil companies. The total reserves of gas condensate in Russia is about two billion tons. Therefore, to solve the problem of the fullest extraction of gas-condensate reservoir components it is necessary to implement new production methods. The research aim is to justify the efficiency of cycling technology in gas-condensate reservoir development. Subject: N field located in the territory of the Eastern Siberia. Methods: compositional, geologic, and hydrodynamic simulation of gas-condensate reservoir Results. The paper presents the results of gas-condensate formation fluid compositional simulation in accordance with gas and condensate sample composition as well as gas-condensate study. Simplified geologic model of studied reservoir has been built and hydrodynamic simulation of its condition has been performed for different recovery mechanisms. Comparative analysis of gas condensate reservoir development parameters (condensate recovery factor, С[2-]С[4] recovery factor, and condensate-gas factor) at different recovery mechanisms proved that application of cycling results in increase of extraction of hydrocarbon group С[5+] component and allows solving a number of economic and environmental problems. It is possible to adapt the model to the required geologic conditions to use the given technology in the territory of Eastern Siberia and other petroleum provinces

Choice of optimal design of expansion joint in construction of aboveground linear section of oil pipeline

Актуальность исследования обусловлена снижением металлоемкости прямолинейного участка надземного нефтепровода для транспортировки нагретой нефти и сокращением затрат на его эксплуатацию в зависимости от выбора конструкции компенсационного блока. Цель: определение оптимальной конструкции компенсатора прямолинейного участка надземного нефтепровода с учетом влияния температурных параметров перекачиваемой среды в условиях сбережения производственных ресурсов. Объекты: нефтепровод для перекачки горячей нефти, П-, S-образный, трапециевидный и дугообразный компенсационные блоки. Методы: математическое моделирование надземной части участка нефтепровода, расположенного в области распространения криолитозоны, при помощи метода конечных элементов, интегрированного в ANSYS Workbench, и сравнительный анализ полученных зависимостей для выбора оптимального технического решения. Результаты. Прочностной расчет разных конструкционных исполнений компенсационных блоков показал объемы максимальных напряжений и перемещений, возникающих вследствие изменения условий перекачки подогретой нефти по прямолинейному участку надземного нефтепровода. Результаты полученных данных положены в основу выбора оптимальных геометрических типоразмеров компенсаторов, рассматриваемых при сооружении надземной части участка заданной протяженности. Проведен расчет технологических параметров прямолинейного участка надземного нефтепровода с учетом занимаемой под конструкционным сооружением площади, которая непосредственно влияет на объемы землепользования выбранного объекта исследования. Для разных компенсационных блоков установлены разные уровни формируемых объемов гидравлических потерь, что связано с энергозатратами оператора перекачки нефти. Сравнительный анализ экономической эффективности позволяет рассматривать дугообразные компенсационные блоки в качестве перспективной конструкции с учетом стратегических задач в части энергоэффективности и защиты окружающей среды в арктической зоне.The relevance of the research is conditioned by a decrease in specific amount of metal of aboveground linear section of heated oil transportation pipeline and reduction of its operational cost depending on the choice of expansion joint design. Goal: to determine an optimal design of expansion joint of the pipeline aboveground linear section of oil pipeline taking into account the effect of temperature parameters of pumped medium under condition of saving productive resources. Objects: hot oil pipeline, U-, S-shaped, tapered, ring expansion joints. Methods: modelling of the aboveground pipeline section located in cryolitic zone using the method of finite element method integrated into ANSYS Workbench and comparative analysis of the functions obtained to choose the optimal engineering solution. Results. Strength analysis of different designs of expansion units has shown that the maximum stress and displacements take place due to the changes in condition of oil pumping. The results of the data obtained were taken as a basis for choice of optimal geometric sizes of expansion joints taken into consideration in construction of the aboveground pipeline section of a given length. The technological parameters of linear section of oil pipeline portion were calculated with respect to occupied area that directly influencing the square of the research object. For different expansion joints there are various rates of hydraulic losses explained by energy expenditure of oil pumping operator. Comparative analysis of cost effectiveness allowed considering arch-shaped expansion joints as a perspective construction taking into account the strategic tasks of energy efficiency and environmental protection in the Arctic zone