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

Российские исследователи помогут нефтяникам повысить эффективность добычи тяжелой нефти

🔬 Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета (КФУ) впервые выявили благоприятный эффект сочетания катализатора и донора водорода при акватермолизе. Как отмечает пресс-служба вуза, катализаторы акватермолиза и растворители, которые способны вырабатывать водород при повышенных температурах, являются перспективными агентами для повышения эффективности добычи нефти с использованием технологий закачки водяного пара. При акватермолизе снижается вязкость тяжелой нефти и содержание серы в ее составе.

🧪Совместное использование внутрипластовых катализаторов и закачки пара позволяет извлекать высоковязкую нефть с глубины до 1 км. В нефтяной индустрии давно известно эффективное влияние соединений на основе никеля и декалина, однако до недавнего времени не было разработано необходимой кинетической модели, которая на количественном уровне выявила бы синергетический эффект данных добавок. Казанские ученые объединили свойства двух реагентов для оптимизации технологии. Синергетический эффект наблюдался благодаря использованию стеарата никеля в роли прекурсора катализатора и декалина в качестве донора водорода.

🛢 Исследователи разработали отдельную кинетическую модель акватермолиза тяжелой нефти Ашальчинского месторождения, ее погрешность не превысила 5%.

💬 Как сообщают в КФУ, используемые методы и полученные результаты обеспечат основу для будущих исследовательских и технологических инициатив, направленных на повышение производительности объектов с большими запасами тяжелой нефти. Данный вопрос актуален для месторождений в России, скрывающих несколько десятков миллиардов тонн таких углеводородов.

#наука #нефтедобыча