Демпфирующее покрытие обсадных труб для строительства скважин на нефть и газ

Вернуться к списку

Быстрый переход:

Основная информация

Название :
Демпфирующее покрытие обсадных труб для строительства скважин на нефть и газ
Организация-исполнитель :
✓ ИП Алюнина Татьяна Андреевна
Автор предложения:
Константин Алюнин
Основное технологическое направление :
Новые конструкционные материалы, методы обработки и производства
Дополнительные технологические направления :
ESG и рациональное природопользование
Дата публикации:
26.03.2026
Видимость :
Да
Аннотация:
Название разработки
Обсадная труба с демпфирующим покрытием для предотвращения заколонных перетоков

Краткое описание (суть разработки)
Превентивная технология защиты цементного кольца скважины от разрушения под действием циклических нагрузок (опрессовки, термоциклирование, многостадийный ГРП). На внешнюю поверхность обсадной трубы наносится эластомерное покрытие с интегрированными компенсаторами упругих деформаций (микросферы, гидравлические сети, ауксетические структуры). Покрытие работает как «амортизатор», обратимо поглощая энергию деформаций колонны и исключая передачу разрушающих напряжений на цементный камень. Решение применяется на этапе строительства скважины и обеспечивает целостность системы «труба–цемент–порода» на весь жизненный цикл.

Технологические преимущества
Проактивный подход — предотвращение, а не ликвидация последствий.
Обратимость деформаций — многократное (до тысяч циклов) поглощение нагрузок без потери свойств.
Настраиваемость — параметры покрытия (модуль упругости, объем компенсаторов) подбираются под конкретные геологические условия и проектные нагрузки.
Подтвержденная эффективность: лабораторные испытания показали снижение нагрузки на цементный образец до 42% от разрушающей при сохранении целостности.

Области применения
Строительство новых скважин в сложных условиях: зоны многолетнемерзлых пород (ММП), подземные хранилища газа (ПХГ), скважины с многостадийным ГРП (МГРП).
Геотермальные скважины.
Капитальный ремонт скважин (при установке хвостовиков, ремонтных колонн).

Стадия готовности
проведены лабораторные испытания модельных образцов, подтверждена работоспособность принципа.
Подана заявка на патент в ФИПС (приоритет 19.12.2025).
Следующий этап: НИОКР, изготовление опытной партии, опытно-промышленные испытания на 1–2 скважинах в партнерстве с нефтегазовой компанией.

Форма сотрудничества (ищем)
Инвестиции на НИОКР, изготовление опытной партии и проведение ОПИ (бюджет: 70-90 млн руб.).

Партнерство с производителем обсадных труб (для отработки технологии нанесения и последующего лицензирования).

Партнерство с нефтегазовой компанией (для предоставления скважин-кандидатов под ОПИ).

Потенциальный рынок / экономический эффект
Целевой сегмент в РФ — 500–700 сложных скважин/год.

Потенциальная емкость рынка — 2–4,5 млрд руб./год.

Экономия для заказчика: предотвращение затрат на ремонт и ликвидацию перетоков (до 900 млн руб. на одну скважину).

Команда
Три сооснователя с совокупным опытом более 50 лет в ведущих структурах отрасли («Газпром бурение», «Газпром добыча Краснодар»), включая руководящие позиции и реализацию стратегических проектов.

Решаемые проблемы и области применения

Решаемые проблемы :
Заколонные перетоки из‑за потери сцепления цемента с колонной при циклических деформациях трубы. Затраты на ремонт, простои, потери добычи, экологические риски. Существующие решения не устраняют первопричину. Демпфирующее покрытие исключает эти проблемы за счёт обратимой компенсации упругих деформаций колонны, не допуская передачи разрушающих напряжений на цементный камень.
Актуальность проблемы:
Заколонные перетоки — одна из главных причин преждевременного выхода скважин из строя и непроизводительных затрат в нефтегазовой отрасли. Затраты на ремонт одной скважины достигают 900 млн руб., а существующие методы (расширяющиеся цементы, пакеры) не устраняют первопричину — циклические деформации обсадной колонны, разрушающие цементное кольцо.
Потенциальный экономический эффект:
Целевой сегмент в РФ — 500–700 сложных скважин/год. Потенциальная емкость рынка — 2–4,5 млрд руб./год. Экономия для заказчика: предотвращение затрат на ремонт и ликвидацию перетоков (до 900 млн руб. на одну скважину). Снижение стоимости страховки скважин.
Технологическая схема:
На внешнюю поверхность обсадной трубы наносится эластомерное покрытие, в толще которого равномерно распределены компенсаторы упругих деформаций (полые микросферы, сеть микроканалов, ауксетические структуры). При циклических деформациях трубы (опрессовка, термоциклирование, ГРП) компенсаторы обратимо сжимаются, поглощая энергию, и не передают разрушающие напряжения на цементный камень. Параметры покрытия (модуль упругости, объём компенсаторов, толщина) настраиваются под конкретные геологические условия и нагрузки.
Области применения:
Нефть, газ и энергетика

Технология

Описание технологии и ее ценность :
Демпфирующее покрытие наносится на внешнюю поверхность обсадной трубы. В его толще равномерно распределены компенсаторы упругих деформаций (микросферы, сеть каналов, ауксетические структуры). При циклических нагрузках (опрессовка, термоциклирование, ГРП) компенсаторы обратимо сжимаются, поглощая энергию деформации трубы и исключая передачу разрушающих напряжений на цементный камень. Ценность: предотвращение заколонных перетоков, снижение затрат на ремонт (до 900 млн руб./скв.), сохранение добычи, повышение надёжности скважин на весь срок службы
Научная база :
Разработка базируется на фундаментальном анализе механизма циклического гидроудара в замкнутом объёме «труба–цемент». Выявлено, что деформация трубы даже на 0,38 мкм приводит к потере сцепления. Впервые предложено создание в покрытии распределённых компенсаторов, обеспечивающих обратимое поглощение энергии. Лабораторные испытания подтвердили снижение нагрузки на цемент до 42% от разрушающей. Патентная заявка в ФИПС (приоритет 19.12.2025, № 2025136965).
Конкурентные технологии :
Существующие решения: Расширяющиеся цементы – компенсируют усадку при твердении, но не работают при циклических нагрузках. Самовосстанавливающиеся цементы – пассивно «залечивают» трещины при контакте с флюидом, не предотвращают их образование. Набухающие пакеры – обеспечивают локальную герметизацию, не демпфируют деформации по всей длине колонны. Все они носят реактивный характер и не устраняют первопричину – циклические деформации трубы.
Инновационность технологии, конкурентные преимущества :
Инновационность: Первое проактивное решение, предотвращающее причину перетоков, а не борющееся со следствиями. Обратимое поглощение энергии деформаций (тысячи циклов без потери свойств). Настраиваемость под конкретные геологические условия (модуль упругости, объём компенсаторов, толщина покрытия). Конкурентные преимущества: Снижение нагрузки на цемент до 42% от разрушающей (лабораторно подтверждено). Защита на весь жизненный цикл скважины. Экономическая эффективность: инвестиция 15–25 млн руб. предотвращает убытки до 900 млн руб. Мировые аналоги (Schlumberger, Halliburton) предлагают: Расширяющиеся цементы и пакеры – только локальная, одноразовая защита. Системы мониторинга и ремонта – реактивные, после возникновения проблемы. Наше преимущество: Единственное решение, интегрируемое в конструкцию скважины на этапе строительства и работающее на опережение. Обратимое демпфирование по всей длине колонны, а не точечная изоляция. Патентная защита принципа распределённых компенсаторов в замкнутом объёме.
Потенциал импортозамещения :
Наша разработка позволяет заменить следующие импортные технологии и продукты, применяемые для борьбы с заколонными перетоками и обеспечения целостности скважин: Расширяющиеся цементные системы (например, Schlumberger – FlexSTONE™, Halliburton – WellLife™, Baker Hughes – CRETEPack®) — импортные составы, компенсирующие усадку цемента, но не работающие при циклических нагрузках. Наше покрытие заменяет их на превентивное физическое демпфирование, эффективное на всём жизненном цикле скважины. Набухающие и механические пакеры для изоляции зон перетока (аналоги: SwellPackers от Weatherford, TAM International, Baker Hughes). Наше решение защищает всю колонну, а не отдельные интервалы, и предотвращает само возникновение перетоков. Системы мониторинга и «умные» обсадные колонны с оптоволокном и датчиками (например, Schlumberger – Optiq™, Halliburton – IntelliPipe®). Они лишь диагностируют проблему, но не устраняют её причину. Наша технология работает на опережение, исключая необходимость в таких дорогостоящих системах контроля. Химические реагенты для «самозалечивания» трещин (например, Shell – EverGreen™, Schlumberger – Self-Healing Cement). Они пассивно реагируют после разрушения цемента; наше покрытие предотвращает само разрушение. Таким образом, разработка закрывает потребность в импортных решениях, которые либо пассивны, либо не обеспечивают защиты от циклических нагрузок, и предлагает полностью отечественную, более эффективную альтернативу.

Текущее состояние

Стадия готовности :
TRL 2. Концепция
Описание текущего состояния :
Стадия готовности : Проведены лабораторные испытания модельных образцов, подтвердившие эффективность принципа. Технология защищена. Лабораторные результаты: Цементный образец с демпферным слоем (5% компенсаторов) выдерживал нагрузку, составляющую лишь 42% от разрушающей для незащищённого цемента.
Интеллектуальная собственность :
Название документа ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ Демпфирующее покрытие обсадных труб
Номер 2025136965
Текущее финансирование :
170000
Текущее финансирование (Описание) :
Для соблюдения всех правил при формировании пакета документов по технологии демпфирование ОК, заключение договора с ООО "Институт Инноваций и Права", ООО "Институт Инноваций и Права" для структурирования материалов и подачи заявки в ФИПС.
План развития :
2026 2027 2028
Поиск инвестора , от этого все будет дальше раскручиваться (см. ниже). Есть просчитанный бизнес план. Фаза 1: Подготовка и старт проекта. (Месяцы 1-6) Основные задачи и мероприятия: 1. Регистрация юридического лица, открытие счетов. 2. Найм ядра команды (Ген.дир, Тех.дир, Фин.дир). 3. Разработка и утверждение детального ТЗ на НИОКР. 4. Начало переговоров и заключение договора с профильным аккредитованным НИИ (типа ВНИИГАЗ). Ключевые результаты / Контрольные точки: 1. Компания зарегистрирована. 2. Ключевые сотрудники в штате. 3. Подписан договор с НИИ (аванс 50%). Фаза 2: Углубленный НИОКР (Месяцы 7-12) Основные задачи и мероприятия: 1. Проведение подбора и лабораторных испытаний материалов в НИИ. 2. Найм инженера по ПБ. 3. Закупка первой партии сырья (микросферы, полимеры). 4. Начало работ по патентованию (международная фаза). 5. Разработка проекта Технических Условий (ТУ). Ключевые результаты / Контрольные точки: 1. Получены протоколы лабораторных испытаний. 2. Сырье на складе. 3. Готов проект ТУ. Фаза 3: Опытное производство и сертификация (Месяцы 13-18) Основные задачи и мероприятия: 1. Заключение договора с заводом на производство и изготовление опытной партии труб (типа НКМЗ). 2. Проведение независимых стендовых испытаний в аккредитованном центре НИИ. 3. Подача документов на экспертизу промбезопасности (ЭПБ) в Ростехнадзор. Ключевые результаты / Контрольные точки: 1. Готова опытная партия труб с покрытием. 2. Получены протоколы сертификационных испытаний. 3. Документы поданы на ЭПБ. Фаза 4: Опытно-промышленные испытания (ОПИ) (Месяцы 19-24) Основные задачи и мероприятия: 1. Получение положительного заключения ЭПБ от Ростехнадзора. 2. Заключение договора с нефтегазовой компанией на проведение ОПИ. 3. Изготовление опытной партии труб (~3000 м). 4. Логистика и доставка труб на буровую. 5. Проведение ОПИ: спуск колонны, цементирование, мониторинг. 6. Сбор, анализ данных и подготовка итогового отчета. Ключевые результаты / Контрольные точки: 1. Получено заключение ЭПБ (допуск к применению). 2. Подписан договор на ОПИ. 3. Завершены ОПИ, получен итоговый отчет с подтверждением эффективности технологии. Технология готова к коммерциализации.

Команда проекта

Численность проектной команды :
3
Структура и компетенции команды :
Три сооснователя с совокупным опытом >50 лет в «Газпром бурении» Алюнин К.Г. — стратегия, связи, реализация проектов («Сила Сибири»). Оробец В.С. — инженерия, разработка нестандартных решений, работа со стороны заказчика. Аветисов Н.Д. — НИОКР, инновации, бизнес-планирование. Команда-интегратор с системным видением и отраслевым доверием.
Члены команды :
Алюнин Константин Гурьевич Стратегический лидер и проводник в отрасли. 17 лет в «Газпром бурение», от геолога 1 категории до Главного геолога Общества. Опыт стратегических проектов («Сила Сибири»), работа с регуляторами.
Оробец Владимир Сергеевич Главный инженер и технологический интегратор. 16 лет инженерного опыта в бурении и КРС в «Газпром бурение». Работа в «Газпром добыча Краснодар» со стороны Заказчика.
Аветисов Никита Дмитриевич Главный технолог по исследованиям, разработкам и стратегии. Эксперт по ГРР и внедрению технологий в «Газпром бурение». Практический опыт НИОКР и разработки новых материалов (отмечен наградами).

Бизнес-модель

Целевые сегменты:
Строительство сложных скважин на нефть и газ: зоны многолетнемерзлых пород (ММП), подземные хранилища газа (ПХГ), скважины с многостадийным ГРП, геотермальные проекты. Капитальный ремонт (хвостовики).
Потребность в производственном партнёре :
ВИНК либо Крупный производитель обсадных труб (ТМК, ChelPipe) с возможностью нанесения покрытия в заводских условиях. Наличие линии для полимерных покрытий, опыт работы с эластомерами и композитами. Готовность к лицензированию и совместной сертификации продукции.
Ценностное предложение:
Превентивная защита цементного кольца от циклических нагрузок. Исключение заколонных перетоков, снижение затрат на ремонт (до 900 млн руб./скв.), сохранение добычи, повышение надежности скважины на весь жизненный цикл.
Оценка объема сегментов:
В РФ — 500–700 сложных скважин/год. Потенциальная емкость рынка: 2–4,5 млрд руб./год. Доля горизонтального бурения >60%, тренд роста. Сегмент критически важен для ВИНК.
Каналы продаж и монетизация:
Лицензирование производителям труб (роялти 3–7%). Прямые продажи через сервисные компании высокая маржинальность Создание СП. Масштабирование без собственного производства.

Партнеры проекта

ИНН Тип партнера Описание функций в проекте Наименование организации
381807390705 Инициатор Управление общими вопросами ИП Алюнина Т.А.

Предложение инвестору / партнеру

Потребность в производственном партнёре :
ВИНК либо Крупный производитель обсадных труб (ТМК, ChelPipe) с возможностью нанесения покрытия в заводских условиях. Наличие линии для полимерных покрытий, опыт работы с эластомерами и композитами. Готовность к лицензированию и совместной сертификации продукции.
Необходимые ресурсы для реализации проекта :
Финансирование: от 70 млн руб. на НИОКР, опытную партию, ОПИ, сертификацию. Доступ к испытательному стенду. Содействие ВИНК в предоставлении скважин-кандидатов под пилот.
Дорожная карта развития проекта :
2026 2027 2028
Подана заявка в ФИПС, сформирован БП и презентационный материал, проведены обсуждения технологии с профессорами и к.т.н в сфере нефти и газа ( строительство скважин) в том числе члены РАН , получены положительные отзывы. 0–6 мес. — адаптация рецептуры под техпроцесс партнёра, изготовление опытной партии (3000 м). 6–12 мес. — ОПИ на 2 скважинах, сбор данных, доработка. 12–18 мес. — сертификация, разработка ТУ, запуск мелкосерийного производства. 18–30 мес. — масштабирование, лицензирование, выход на рынок.
Прикреплённые файлы к проекту :
Презентация демпфер от 24.03.2026.pdf
Контактная информация