Российские ученые представили способ, позволяющий быстрее прогнозировать результат гидроразрыва пласта

🛢 Новая разработка исследователей Пермского политеха поможет снизить затраты на расчеты и ускорить добычу нефти, сообщает пресс-служба вуза.

⚙️ Авторы отмечают, что на результат гидроразрыва пласта (ГРП) влияют условия течения, свойства коллектора, скорость закачки жидкости, шероховатость естественных трещин и др. Новый метод прогнозирования, разработанный и протестированный учеными, построен на использовании теории информации – результаты прогнозируются с применением только ключевых показателей: обводненности и дебита нефти до проведения ГРП, ширины и длины трещины.

💬 Как поясняет доцент кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ, кандидат технических наук Владимир Поплыгин, в ходе исследования был выполнен статистический анализ ключевых параметров, на основе которого построены графики разных значений для каждого из них. Ученые пришли к выводу, что разработанная модель имеет меньшую погрешность по сравнению с прошлыми, доказывая, что для результатов прогнозирования ГРП достаточно выбрать самые важные факторы. С их помощью оценка дебита скважин после ГРП будет проходить с минимальными погрешностью и временными затратами.

#наука #ГРП

Разработка ученых ПНИПУ позволит повысить эффективность подводных нефтехранилищ

🌊 Подводные резервуары для хранения нефти в последние годы активно применяются при производстве морской нефти в крупных глубоководных и арктических проектах. Их использование позволяет снижать негативное воздействие на окружающую среду в данных условиях.

🛢 Традиционно нефть хранится на морских платформах до выгрузки в танкер или трубопровод для транспортировки на берег, что приводит к увеличению веса и размеров платформы, а также к необходимости задействовать постоянный персонал для ее обслуживания. Как отмечает пресс-служба Пермского политеха, исследователи вуза в содружестве с коллегами из ИПНГ РАН рассчитали параметры нефтехранилищ на примере различных широко используемых конструкций подводных резервуаров. Для предотвращения контакта нефти с водой и уменьшения толщины нежелательного слоя эмульсии в таких нефтехранилищах, расположенных на морском дне, используются мембраны. Они устанавливаются внутри оболочки хранилища, обеспечивая надежную изоляцию и защиту от коррозии. Анализ показал, что применение гибких мембран позволяет снизить толщину стенки и габаритные размеры, а также уменьшить массу конструкции.

☑️ Результаты анализа ученых демонстрируют зависимость массогабаритных показателей от включения гибких мембран в конструкцию нефтехранилищ.

#наука #нефтедобыча

Пермские ученые создали самовосстанавливающийся тампонажный раствор для нефтяных скважин

🧪 Новый состав характеризуется улучшенными показателями основных технологических свойств, обеспечивает плотный контакт цементного камня с обсадной колонной и стенкой скважины и показывает способность самостоятельно восстанавливать целостность при появлении микрозазоров и трещин.

👨‍👩‍👧‍👦 По словам доктора технических наук, заведующего кафедрой нефтегазовых технологий ПНИПУ Сергея Чернышова, получаемый из разработанного раствора цементный камень обладает способностью к линейному расширению, из-за чего обеспечивается его плотный контакт с обсадной колонной и стенкой скважины. Основа раствора, помимо тампонажного портландцемента и базовых модифицирующих реагентов, используемых в обычных растворах, также содержит комплексную минеральную добавку из нанооксида алюминия, талька, гидроксида кальция, полугидрата гипса и прочих примесей. Она и позволяет говорить о самовосстановлении цементного камня после различных нарушений. Синтетический полимер на основе полиакриламида, входящий в ее состав, снижает процессы водоотделения и водоотдачи, а пеногаситель на основе кремнийорганического полимера уменьшает пенообразование. Требуемую подвижность раствора позволяет получить добавление пластифицирующей добавки на основе поликарбоксилатного сополимера, а увеличение плотности контакта цементного камня с обсадной колонной и горной породой обеспечивает расширяющая добавка.

🛢 Как отмечают в пресс-службе вуза, в промысловых условиях свойства нового тампонажного раствора позволят получить качественную герметичную крепь обсадной колонны в стволе скважины.

#наука #нефтедобыча

Новый метод моделирования солнечных электростанций с водородными накопителями предложили российские ученые

👨‍👩‍👧‍👦 Исследователи лаборатории моделирования электроэнергетических систем Томского политехнического университета (ТПУ) разработали математическую модель и на ее основе – гибридный процессор: они позволяют моделировать переходные процессы в солнечных электростанциях с водородными системами накопления энергии.

👨‍👩‍👧‍👦 Как отмечает один из авторов нового метода, ассистент отделения электроэнергетики и электротехники ТПУ Владимир Рудник, особенности подключения систем возобновляемой генерации с водородными накопителями существенно влияют на переходные процессы в энергосистеме, и особенно остро эта проблема проявляется в ситуациях, когда установки с инверторным подключением внедряются в слабые сети. В результате возникают незатухающие колебания, которые приводят к нарушению устойчивости в энергорайонах и даже в энергообъединениях.

👨‍👩‍👧‍👦 Особенность разработки томских политехников заключается в использовании физических моделей для повышающего преобразователя постоянного тока и силового преобразователя. Математическая модель позволяет выявлять причины колебаний режимных параметров различной частоты и амплитуды в энергосистемах.

👨‍👩‍👧‍👦 Разработанная модель была протестирована на Всережимном моделирующем комплексе реального времени ТПУ: полученные результаты легли в основу экспериментальных образцов силовых инверторных устройств, которые разрабатываются в университете. Кроме того, ученые планируют продолжить работу, связанную с анализом влияния генерирующих установок с инверторным подключением на переходные процессы в слабых сетях. Теперь их цель – выявление конкретных причин, вызывающих колебания режимных параметров различной частоты и амплитуды в энергосистемах.

#наука #водород #солнечная_энергия

Томские ученые ведут исследования в новом кернохранилище

👨‍👩‍👧‍👦 Это уже второе по счету хранилище, которое увеличит общий объем хранимого в институтах «Роснефти» керна на 25%, отмечает пресс-служба компании. В томском корпоративном институте собрано уже более 150 км физических образцов горных пород: два кернохранилища способны вместить до 260 погон. км породы.

👨‍👩‍👧‍👦 Керн, который хранится здесь, изучается с помощью цифровых технологий: для этого Томский политехнический университет разработал и изготовил микротомограф. Он позволяет исследовать поровое пространство и микротрещины в горной породе с разрешением до 3 микрон. Кроме того, с его помощью создаются цифровые изображения керна, которые помогают ученым моделировать пути течения нефти и газа, определяя таким образом степень нефтенасыщенности пластов.

👨‍👩‍👧‍👦 Также оборудование облегчает работу со сложными горными породами: например, трещинные коллекторы характеризуются неоднородной структурой и разной проницаемостью, но их изучение необходимо, поскольку в них залегает до 60% мировых запасов нефти и газа. Работая с ними, томские исследователи рассчитали математическую модель, провели эксперименты на виртуальных образцах и изучили результаты с помощью томографа. В результате они определили наиболее эффективный полимер для конкретных горных пород; ожидается, что это увеличит объем вытесненной из коллектора нефти. Апробация новой методики планируется в 2025 году.

#наука #керн

От коррозии нефтяные трубы защитят яблоки

🧪 Новое антикоррозионное покрытие создали и испытали исследователи Балтийского федерального университета (БФУ) им. И. Канта в содружестве с учеными Восточно-Казахстанского технического университета, сообщает ТАСС со ссылкой на Минобрнауки РФ. Состав инновационного покрытия включает в себя пектин, который добывают из яблок. Он стабилизирует биметаллические микрочастицы меди и серебра.

🍎 Эксперименты доказали, что последние эффективно связывают серосодержащие органические соединения. Осадив на поверхность наночастиц серебра медь, исследователи получили биметаллические микрочастицы, которые поместили в раствор яблочного пектина – в природе эта клетчатка обеспечивает твердость плодов, а в случае с раствором микрочастиц помогает поддерживать его стабильность. Далее полученный раствор нанесли на поверхность металла, контактирующего с нефтью.

⚛️ Медь и серебро хорошо притягивают к себе атомы серы, которые присутствуют в составе нефти и могут приводить к коррозии металлов. Тем самым разработка поможет уберечь трубопроводы и другое оборудование, контактирующее с нефтью, от преждевременного разрушения.

#нефтепроводы #наука

Российские физики открыли универсальный способ прогнозирования вязкости нефти

🧪Новое аналитическое выражение для расчета вязкости сырой нефти, которое описывает самые разные образцы нефти в широком диапазоне температур и обеспечивает более высокую точность результатов, предложили ученые Института физики Казанского федерального университета (КФУ).

🛢Как отмечает пресс-служба вуза, вязкость сырой нефти определяет ее текучесть и способность просачиваться через геологические породы. Казанские ученые разработали универсальное выражение, основанное на концепции температурного скейлинга: оно помогает определять температурную зависимость вязкости сырой нефти вплоть до температур аморфизации. По словам исследователей, концепция температурного скейлинга подразумевает введение температурной шкалы, отличной от шкал Цельсия, Кельвина и других. В соответствии с ней значения ключевых температур — стеклования, плавления — принимают одни и те же значения для любых систем. В этом случае температура как физический параметр будет безразмерной величиной. В вузе отмечают, что данная концепция может быть использована в самых разных задачах, где температура является одним из параметров.

👨‍👩‍👧‍👦При исследовании ученые рассмотрели образцы нефти, добытые на различных месторождениях России, Китая, Саудовской Аравии, Нигерии, Кувейта и Северного моря.

#наука #нефтедобыча

В добыче нефти помогут «умные молекулы», созданные искусственным интеллектом

👩‍🔬О синтезировании новых химических молекул для увеличения добычи углеводородов сообщает пресс-служба «Газпром нефти». Так, искусственный интеллект смоделировал 6 тыс. вариантов комбинаций химических составов для одного из зрелых месторождений на Ямале и выбрал из них приоритетную цифровую молекулу с наилучшими показателями. Производиться она будет на основе российского сырья и технологий.

🖥 Разработка включает в себя загрузку данных о доступном сырье, информации об имеющихся процессах синтеза, а также целевых критериях поверхностно-активных веществ. На основании этой информации перебирается множество вариантов составов, из них выбирается наиболее эффективный химический реагент, который будет помогать нефтяникам поддерживать уровень добычи на каждом конкретном месторождении, а также разрабатывать сложные залежи.

🖱Эффективность первой синтезированной молекулы была подтверждена лабораторными тестами в Казанском федеральном университете и Тюменском государственном университете.

👍 Исследователи отмечают, что процесс создания молекулы занял 3 месяца, притом что обычно на разработку подобных продуктов в современных научных лабораториях уходит не менее 2 лет.

#наука #нефтедобыча

Устройство очистки трубопроводного транспорта усовершенствовали отечественные ученые

⚙️ Исследователи Пермского политеха разработали усовершенствованную конструкцию устройства гидроструйной очистки, которая повысит эффективность технологических работ и продлит срок службы трубопровода, сообщает пресс-служба вуза.

🔄 Существующие устройства, которые производят очистку трубопроводов гидроструйным методом, когда струя воды, подаваемая под высоким давлением, удаляет загрязнения, имеют недостатки, отмечают ученые. Так, они не способны передвигаться по наклонным и изогнутым участкам, их функции ограничены при выполнении сложных длительных работ, если нужно проводить не только очистку, но и наблюдение за особенностями поверхности трубопровода для обнаружения возможных дефектов.

⚙️ Новая конструкция устройства гидроструйной очистки, предложенная политехниками, обладает повышенной устойчивостью и надежностью рабочего механизма благодаря несущей конструкции, которая соединяет две поверхности силой нажатия или прижатия. Установка также оснащена системой амортизации, регулирующей прижим и перемещение корпуса.

👤 По словам ассистента кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» ПНИПУ Дмитрия Кучева, для улучшения процесса работы на труднодоступных участках (труба под наклоном, изгибы, выпуклости и т. д.) устройство снабдили системой визуально-лазерного контроля, состоящей из видеокамеры и лазера, который сканирует внутреннюю поверхность. Таким образом, разработка пермских ученых повышает точность диагностики состояния трубы и анализа степени отложений.

#наука #трубопроводы

Защитные покрытия для энергетики и машиностроения создают российские ученые

🆕 Новые разработки позволят в десятки раз увеличить срок службы теплонагруженных узлов, сообщает пресс-служба Национального исследовательского технологического университета МИСИС: исследования провели ученые этого вуза в содружестве с коллегами из Хэнаньской академии наук и Китайского горно-технологического университета.

👩‍🔬 В основе покрытий лежат бориды и силициды циркония и молибдена, устойчивые к окислению; нанесенный слой боросиликатного стекла образует эффект самозалечивания дефектов и трещин. Полученные покрытия характеризуются плотной структурой с низким уровнем дефектов и равномерным распределением элементов и демонстрируют высокую стойкость к окислению при температурах вплоть до 1500 °C.

👩‍🔬 По итогам испытаний исследователи пришли к выводу, что разработка подходит для защиты молибденовых сплавов от окисления при температурах до 1700 °C.

#наука #машиностроение