Улучшить процесс добычи нефти поможет новый метод подачи воды, выталкивающей ее на поверхность

⚛️ Новая технология, предложенная специалистами Государственного университета «Дубна», помогает эффективнее управлять подачей воды, которая выталкивает нефть на поверхность, сообщает ТАСС со ссылкой на Минобрнауки.

👨 Ученые объяснили, что вода при закачке в нефтяные пласты помогает вытолкнуть больше нефти на поверхность. Однако при этом вода может течь только по самым «промытым» участкам породы, не затрагивая остальные: в них остается нефть. Решая эту проблему, исследователи в ходе экспериментов закачали в скважину меченную специальным индикатором воду, после чего отобрали пробы и при помощи компьютерного моделирования отследили, где вода движется эффективно, а где – нет.

👩‍🔬 Инновационный подход предполагает, что после закачки меченой воды в нагнетательную скважину требуется осуществлять забор водяных проб из окружающих ее добывающих скважин в течение 90–120 дней. После этого исследуемый участок расширяют.

«Наша методика помогает лучше управлять подачей воды и избегать ненужных расходов, что делает процесс добычи нефти гораздо более предсказуемым и экономичным. Университет получил два патента по этому направлению, опубликована монография и ряд статей в ведущих журналах», – отметил и. о. заведующего кафедрой общей и прикладной геофизики Михаил Хозяинов.

☑️ Изобретение получило название «Способ управления заводнением неоднородного пласта-коллектора нефтяного месторождения».

#наука #нефтедобыча

Томские и китайские химики предложили эффективный метод синтеза зеленого водорода

👨‍👩‍👧‍👦 Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) в содружестве с коллегами из Китая разработали метод, улучшающий электрокаталитические свойства дисульфида молибдена с помощью видимого источника света. Как сообщает пресс-служба вуза, в будущем эта разработка может лечь в основу создания эффективных систем производства зеленого водорода.

👨‍👩‍👧‍👦 Дисульфид молибдена признан перспективным катализатором для производства зеленого водорода: природный минерал молибденит широко распространен, имеет невысокую стоимость и обладает стабильностью, что делает материал хорошей альтернативой дорогой платине. Однако существующие методы, применяемые для увеличения каталитической активности дисульфида молибдена, имеют ряд недостатков, включая высокую температуру и давление для синтеза, использование агрессивных химических реагентов, высокую стоимость. Предложенный томскими и китайскими химиками метод предполагает, что нужный материал может быть получен с помощью раствора ионов железа и источника видимого света, который заменяется солнечным светом. Модифицированный катализатор позволяет произвести водород из воды, используя на 20% меньше энергии по сравнению с обычным молибденитом, подчеркивают исследователи.

👨‍👩‍👧‍👦 В настоящее время они оценивают перспективность модифицированного дисульфида молибдена для использования в сенсорах, оптотехнике и оптоэлектронике. Полученные фундаментальные знания могут лечь в основу создания безопасных и недорогих систем производства зеленого водорода для автомобильного топлива.

#водород #наука

Новый научный центр в Томске займется разработкой суперпластиков для отечественной промышленности

📍 Центр открыли в рамках Томского государственного университета (ТГУ): среди задач, которые перед ним поставлены, – разработка, синтез и исследование суперконструкционных полимерных материалов, или компаундов. Как отмечает пресс-служба вуза, данные материалы широко востребованы в авиа- и машиностроении, нефтегазовой отрасли, изготовлении бытовой техники, медицине. Такие суперпластики могут заменять металлические детали, обеспечивая при этом все преимущества многофункциональных полимеров.

🔬 Оборудование, установленное в новом подразделении ТГУ, позволяет работать в температурном диапазоне со всеми полимерами, которые находятся в зоне интересов центра.

«Есть установки, на которых можно производить не только опытные партии продукта, но и укрупненные, соответствующие объемам малотоннажной химии. Это позволит масштабировать технологии, что является важным шагом для внедрения на больших производствах», – прокомментировал директор Центра исследования компаундов ТГУ Владимир Ботвин.

#наука

В Томске стартовали испытания биодизеля на российских двигателях

🗺 Ученые-энергетики Томского политехнического университета (ТПУ) при поддержке программы Минобрнауки РФ «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети» приступили к испытаниям опытных образцов альтернативного жидкого топлива. Для этого был запущен пилотный стенд с двигателем внутреннего сгорания. Как отмечает пресс-служба вуза, это первый в России парк оборудования, позволяющий проводить трехступенчатые исследования топлива как для легкового, так и для грузового транспорта.

👨‍💻 По словам младшего научного сотрудника лаборатории тепломассопереноса ТПУ Александра Ашихмина, установленное оборудование и ПО позволяет отслеживать характеристики работы двигателя в режиме реального времени. На установке можно реализовывать работу двигателей в разных режимах: холостой ход с постепенным повышением оборотов, запуск и остановку двигателя на холостом ходу и имитацию работы двигателя в смешанном цикле с нагрузкой. Это позволит испытать работу двигателя на альтернативном жидком топливе как в условиях работы дизель-генераторов, так и транспорта. Преимущество комплекса заключается в его универсальности, малой энергоемкости, автоматизированном процессе работы и простоте обслуживания. Стенд может работать с дизельными двигателями, применяемыми и на грузовом, и на легковом транспорте.

🛡 Разработанный стенд стал последней ступенью испытаний жидких альтернативных видов топлива в реальных условиях эксплуатации. После них можно будет сделать вывод, соответствуют ли опытные образцы по энергетическим, экологическим, технико-экономическим и эксплуатационным показателям действующим и перспективным дизельным ДВС.

⚙️ В настоящее время стенд проходит пусконаладочные работы. На нем будут проводиться холодная и горячая обкатка двигателей, а также испытания альтернативного топлива на основе растительных масел и отходов производства для двигателей внутреннего сгорания.

#наука

Еще один экологичный способ очистки побережья Черного моря от мазута предложили пермские ученые

⚡️ Новая разработка на основе магний-аммоний-фосфата (МАФ, струвит) для ликвидации последствий нефтяного разлива, произошедшего в декабре 2024 года в Черном море в результате крушения двух танкеров, была испытана на грунте в курортной зоне Анапы. Как отмечает пресс-служба Пермского политеха, данный экологичный метод, сочетающий свойства удобрения и сорбента, позволит не только нейтрализовать загрязнение, но и восстановить плодородие прибрежных почв.

«Основные объемы разлившегося мазута в Черном море уже собраны, однако полностью проблема не устранена. Остаются два ключевых источника вторичного загрязнения. Во-первых, при сильном волнении донные отложения, содержащие остатки нефтепродуктов, могут подниматься и вновь попадать в прибрежную зону. Во-вторых, в процессе механической очистки (просеивания) мазут смешивался с песком, образуя мелкие гранулы, которые из-за своих размеров проходили через фильтры и теперь остаются в песке. Эти остаточные загрязнения, хоть и незначительные, продолжают создавать неудобства. Купающиеся люди непреднамеренно переносят частицы мазута на ногах, оставляя следы на пляжных дорожках и других поверхностях. Визуально вода кажется чистой, но на песке все еще заметны следы загрязнения», – объяснил доцент кафедры «Химические технологии» Пермского политеха Андрей Старостин.

♻️ Ученый предложил новое изобретение – технологию на основе струвита, действующего как природный магнит для загрязнений. Он связывает нефтепродукты и другие вредные вещества, превращая их в твердые каменистые образования, и эти сгустки не просачиваются вглубь почвы, а остаются на поверхности, что делает их сбор простым и эффективным. МАФ не только нейтрализует вредные вещества, но и обогащает почву магнием, аммонием и фосфатами, которые способствуют быстрому восстановлению растительного покрова и повышению плодородия. Он также обладает умеренной растворимостью, не уходит в грунтовые воды в период проливных дождей и остается в прикорневой зоне, обеспечивая питание растений продолжительное время.

🌍 Предложенный метод открывает перспективы для его масштабирования в курортной зоне Анапы. Благодаря этому решению у региона появился шанс не только устранить последствия экологического бедствия, но и вернуть природе ее плодородность.

#наука #экология

Китайские ученые предложили использовать 3D-моделирование для оценки запасов метана в угольных пластах

🇨🇳 Оценку геологических сложных, но перспективных запасов метана угольных пластов на месторождении Чжэнчжуан в бассейне Циньшуй произвели с помощью высокоточного цифрового моделирования, сообщает портал «Глобальная энергия».

⚛️ Работы выполнили исследователи Северокитайского университета науки и технологий и Китайского университета геонаук. Они создали подробную трехмерную модель геологического строения пласта, в которую интегрировали около 100 кв. км сейсмических данных, сведения по 973 скважинам, архивную информацию о добыче газа и воды на 27 скважинах за период с 2010 по 2017 год, а также данные геофизических исследований (электрические, акустические, плотностные и др.). Геомодель позволила реконструировать внутреннюю структуру угольных слоев и оценить трещиноватость и литотипы угля; кроме того, с ее помощью были рассчитаны поля напряжений в породах для точного определения зон, наиболее благоприятных для гидроразрыва пласта. Следующим шагом стало проведение численной симуляции процессов добычи, в ходе которой моделировались осушение пласта, выделение газа и откачка воды. Благодаря этому ученые проанализировали динамическое поведение залежей и рассчитали объем остаточных ресурсов.

⚡️ В результате работы площадь месторождения разделили на 3 типа участков в зависимости от качества залежей: самые перспективные зоны, зоны средней перспективности и экономически малоинтересные участки. Исследователи выяснили, что подавляющее большинство участков первого типа оказались сосредоточены в юго-западной части блока Чжэнчжуан.

☑️ Направление 3D-моделирования может стать важным элементом в стратегии углеродной трансформации для Китая и других стран, решающих проблему истощения углеводородных запасов.

#наука #газодобыча

Российские ученые упростят диагностику коррозии трубопроводов с помощью ультразвука

➡️ Инновацию представили в Северном Арктическом федеральном университете (САФУ) в Архангельске. Как сообщает пресс-служба вуза, при использовании метода диагностики коррозии нефтяных и газовых трубопроводов ультразвуковые датчики измерения толщины размещаются на трубе и не требуют остановки потока.

➡️ Ученые подчеркивают, что ультразвуковой метод проще, чем традиционный гравиметрический, когда в трубопровод помещают образец-свидетель и по потерям металла на нем делают вывод о состоянии всей трубы. Ультразвуковой способ не требует постоянного проведения сварочных работ и остановки потока, потому что датчик, который будет сигнализировать об участках, подверженных коррозии, крепится на трубу, а не врезается в нее.

➡️ Расположив датчики друг от друга на расстоянии диапазона их работы, можно контролировать весь трубопровод: по словам авторов разработки, таким образом датчики будут возбуждать волну, которая будет отражаться от ее стенок, регистрируя дефекты. Коррозия сопровождается потерей металла, поэтому истончение стенки будет свидетельствовать о наличии коррозионного повреждения. Датчик сможет указать места, размеры и глубину дефектов. Полученный сигнал будет обрабатываться в микропроцессорном устройстве.

➡️ В настоящее время разработчики создают специальное программное обеспечение, посредством которого оператор будет видеть несколько графиков, показывающих скорость коррозии и место, где она наиболее активно протекает в конкретный момент.

#наука #трубопроводы

Пермские ученые модернизировали систему охлаждения продуктов нефтепереработки

⚡️ При переработке сырой нефти применяется специальный охлаждающий аппарат, который работает за счет обдува воздухом. Он помогает поддерживать необходимые температуры и обеспечивать стабильную работу всего оборудования. В Пермском политехе представили способ модернизации конструкции, который улучшает процесс теплообмена.

⚡️ Как объясняет пресс-служба вуза, основной элемент аппарата воздушного охлаждения – это оребренные трубки, через которые проходит горячая жидкость. Вентиляторы создают поток воздуха и прогоняют его через ребра, тем самым забирая основное тепло, после чего охлажденное вещество возвращается обратно. В стандартной конструкции аппарата трубы оснащены гладкими ребрами, которые расположены по всей длине и выполняют главную теплообменную функцию. Однако даже самое сильное оребрение труб не отличается достаточным коэффициентом теплоотдачи. Исследователи выяснили, что повысить теплоотдачу и скорость охлаждающего воздуха возможно за счет модернизации формы ребер. Политехники предложили использовать лепестковые охлаждающие элементы, выполненные в виде пространственной спирали с углом наклона 10º.

«Решение выполнить ребра в виде спиралей позволяет сохранить рифление поверхности трубок, увеличивая площадь контакта теплоносителя с окружающей средой, а также создает турбулентный режим течения воздуха вдоль оси труб, тем самым повышая интенсивность теплообмена. Моделирование такого исполнения показало увеличение значений параметров теплоотдачи на 17%, по сравнению с первоначальными», – рассказал старший преподаватель кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» Евгений Шестаков.

⚡️ Модернизация, предложенная пермскими учеными, позволит увеличить эффективность охлаждения продукта и приблизить работу аппарата к требуемым технологическим параметрам, тем самым повысив производительность работы оборудования на нефтеперерабатывающих предприятиях.

#нефтепереработка #наука

Тюменские химики выбрали оптимальный реагент для повышения нефтеотдачи

🔵 Ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ) исследовали товарные формы полиакриламидов разных производителей. Целью работы стал выбор оптимального реагента для повышения нефтеотдачи.

📈 Как объяснили в пресс-службе вуза, обычно в качестве полимеров для методов увеличения нефтеотдачи используются различные сополимеры на основе акриламида и акриловой кислоты – полиакриламиды. Контроль их качества осуществляется по стандартным методикам, которые иногда не позволяют получить достоверную информацию об их составе и свойствах. В частности, не всегда традиционные методики позволяют отличить анионный гидролизованный, анионный сульфонированный, катионный и неионогенный полиакриламиды.

⚡️ Более точным в определении качественного состава и степени гидролиза и сульфонирования полиакриламидов оказался метод пиролитической хроматографии. Для подтверждения результатов анализа разных марок полимеров ученые ТюмГУ применили несколько физико-химических методов.

«Выбор полимера с оптимальной вязкостью для выравнивания профиля приемистости – сложная и необходимая задача для снижения обводненности скважин. Основная причина тому кроется в многообразии геолого-физических параметров горной породы и свойств пластовых флюидов различных месторождений Западно-Сибирского региона и других нефтяных провинций России. Это многообразие требует адресного подхода к выбору реагентов и составов для выравнивания профиля приемистости», – прокомментировал директор Центра коллективного пользования «Рациональное природопользование и физико-химические исследования» ТюмГУ Николай Третьяков.

#наука #нефтедобыча

Совместная разработка российских и китайских ученых позволит повысить качество добычи нефти и газа из труднодоступных месторождений

🛢 Метод усиленного безводного гидроразрыва пласта с помощью сверхкритического диоксида углерода, разработанный пермскими политехниками в сотрудничестве с коллегами из Китайского университета нефти и Китайской академии наук, помогает эффективнее производить гидроразрыв пласта на нетрадиционных месторождениях нефти и газа. Его применение позволяет значительно снизить давление в пласте и увеличить длину трещин по сравнению со стандартной методикой.

☑️ Сверхкритический диоксид углерода является углекислым газом, который находится в состоянии выше своих критических температуры и давления, что наделяет его уникальными физическими и химическими свойствами. Как отмечают ученые, по сравнению со стандартным методом гидроразрыв с применением сверхкритического диоксида углерода обладает более высокой смешиваемостью с углеводородами и уменьшает закупорку нефти и газа; устраняет проблемы набухания глины и загрязнения пласта; способствует образованию большой сети трещин; а также обладает потенциалом крупномасштабного хранения углекислого газа, что соответствует политике двойного использования углерода.

👩‍🔬 Исследователи изучили, как сверхкритический диоксид углерода влияет на морфологию, длину, ширину и давление образовываемой трещины. В результате была представлена технология усиленного гидроразрыва пласта, который позволяет снизить нагрузку на окружающую среду и повысить эффективность добычи ресурсов. Методика состоит из трех этапов: сначала с помощью ScCO2 образуются микротрещины вокруг ствола скважины (при этом порода не разрушается); затем насос, закачивающий газ, останавливается, и при поддерживающем давлении скважина насыщается CO2, который, вступая в реакцию с минералами, ослабляет структуру горной породы, уменьшает ее прочность и плотность; и только в конце для создания трещин, увеличения их ширины и сложности используется гидравлический разрыв пласта — подача жидкости под высокой скоростью.

⚡️ В результате испытаний было выявлено, что по сравнению с жидкостью на водной основе усиленный гидроразрыв пласта с диоксидом углерода снижает давление на 43%, а общая длина трещин получается больше примерно в 3,48 раза и с множеством ответвлений. Разработанная методика открывает новые возможности в разработке сланцевых месторождений. Способ эффективен для увеличения сложности трещин в пласте, расширения их ширины и снижения давления.

#наука #нефтедобыча