База результатов НИР Аннотации

Анализ современных добавок, регулирующих структурно-механические свойства цементного камня при строительстве нефтяных и газовых скважин: обзор

Современные реалии требуют от нефтегазовой отрасли постоянного совершенствования технологий и процессов. С каждым годом добыча углеводородов становится все более сложной задачей. Легкодоступные запасы нефти и газа постепенно исчерпываются, что, в свою очередь, вынуждает компании разрабатывать месторождения в более сложных геологических условиях. Все это требует внедрения новых технологий и методов работы для эффективного решения задач бурения и добычи. Увеличение глубин скважин, работа в экстремальных климатических зонах и соблюдение строгих экологических стандартов делают процесс добычи нефти и газа все более сложным и требующим инновационных подходов. На этом фоне цементация обсадных колонн выступает как один из ключевых и неизбежно усложняющихся этапов бурения, от качества проведения которого зависит успешность и безопасность эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Данная операция позволяет обеспечить надежную герметизацию пространства между обсадной колонной и стенками скважины, что предотвращает неконтролируемые межколонные перетоки флюидов между пластами. Эффективное цементирование обеспечивает гидравлическую изоляцию кольцевого пространства между обсадной колонной и породами, предотвращая неконтролируемую миграцию пластовых флюидов между различными пластами. ► Читать

Оценка эффективности утилизации попутного нефтяного газа в условиях низкой влажности атмосферного воздуха

За последние два года добыча нефти в мире держится на стабильно высоком уровне. В США она составляет 12,9 млн. баррелей в сутки, в Саудовской Аравии, России порядка 10,5 млн. баррелей в сутки. Это в свою очередь говорит и о высоких объемах извлекаемого попутного нефтяного газа. Для достижения целей устойчивого развития необходимо утилизировать ПНГ с высокой долей эффективности. Комплексные подходы к решению задачи повышения эффективности утилизации ПНГ с учетом развития технологий привели к созданию большого количества различных способов. К наиболее перспективным и часто используемым можно отнести следующие: переработка в жидкие углероды; закачка в пласт; генерация электроэнергии; компримирование и транспортировка; получение СУГ; сжигание. Последний из указанных способов по-прежнему занимает основную долю среди всех используемых. Одной из причин климатических изменений являются выбросы парниковых газов или «короткоживущих климатических загрязнителей», к которым относят аморфный углерод (сажу), метан, озон, водородсодержащие соединения фтора и углерода [8, 9]. Основным процессом, в результате которого происходит наибольший выброс метана и черного углерода в атмосферный воздух, является процесс горения. В промышленном секторе значительный вклад в поступление загрязняющих веществ в атмосферный воздух вносит факельное сжигание ПНГ. Потенциальное увеличение количества разрабатываемых месторождений нефти в условиях низкой влажности атмосферного воздуха, например в Арктическом регионе, безусловно, усугубит проблему глобального потепления. Таким образом, оценка и снижение количества выбросов парниковых газов от сжигания ПНГ в условиях низкой влажности атмосферного воздуха является актуальной проблемой. ► Читать

Методы обеспечения качества сборки неразъемных соединений из разнородных материалов

Плоскоовальные оребренные трубы, благодаря своей конструкции, обеспечивают большую поверхность теплообмена, что способствует повышению эффективности работы теплообменников. Однако качество паяных соединений таких труб является критически важным для обеспечения надежности и долговечности теплообменника. Применение метода магнитно-абразивной обработки позволяет повысить качество поверхности в области паяного соединения, удаляя оксиды и сглаживая неровности, которые негативно сказываются на прочности и герметичности паяного или сварного соединения. Пайка изделий из алюминия и его сплавов осложняется наличием оксидной пленки на поверхности изделий, которая имеет температуру плавления в несколько раз выше самого металла и остается в качестве неметаллических включений в корне шва. Когда только что обработанная на фрезерном станке алюминиевая поверхность взаимодействует с атмосферой, она сразу покрывается оксидной пленкой, которая имеет свойство восстанавливаться. Для создания надежного сварного соединения необходимо тщательно подходить к выбору операции предварительной подготовки изделий перед сваркой. ► Читать

Контроль состояния массива горных пород методом прогнозирования параметров зоны водопроводной трещиноватости для месторождений полиметаллических руд

Горнодобывающие компании, ведущие добычу полезных ископаемых в сложных горных и геологических условиях, регулярно сталкиваются с проблемой обеспечения безопасности горных выработок от прорыва воды из вышележащих водоносных горизонтов из-за отсутствия возможности прогнозирования распространения зоны трещиноватости над очистными выработками. В настоящее время существуют прямые методы определения геометрических параметров зоны водопроводящих трещин над выработанным пространством. Эти методы являются капиталоемкими и позволяют оценить только фактическое расположение верхней границы зоны трещин, без возможности ее прогнозирования наперед. В данной работе предлагается подход к управлению состоянием кровли и прогнозированию развития высоты зоны водопроводящих трещин в зависимости от изменения размеров выработанного пространства. Подход позволяет минимизировать риск техногенных аварий и обеспечить оперативный прогноз развития зоны трещин с учетом планов горных работ. ► Читать

Сравнение существующих методов исследования совместимости трубных сталей с компримированным водородом

В настоящее время активно развивается водородная энергетика как ключевое направление низкоуглеродного развития. Водород рассматривается как перспективный энергоноситель, а наиболее экономичным способом его транспортировки является трубопроводный транспорт в компримированном состоянии. При этом, одним из основных препятствий для использования существующей и проектируемой газопроводной инфраструктуры для транспортировки водорода является потенциальное водородное охрупчивание (ВО) трубных сталей. На данный момент отсутствует единая точка зрения на необходимые методы испытаний для оценки возможности надежной эксплуатации конкретной трубной стали в контакте с компримированным водородом и его смесями с природным газом. Применяемые в настоящее время методы оценки стойкости стали в ВО включают испытания как в водных растворах сероводорода, так и в газообразном водороде под давлением. При этом вопрос, насколько коррелируют между собой результаты испытаний по указанным методам остается недостаточно исследованным, что создает неопределенность в выборе необходимого научно-обоснованного метода испытаний. ► Читать

Исследование управления синхронным двигателем с постоянными магнитами ленточных конвейеров

Ленточный конвейер является одним из необходимых видов оборудования в горнодобывающей промышленности. Двигатель является основным компонентом ленточного конвейера, и его стабильная и точная работа может в значительной степени обеспечить производительность ленточного конвейера. Синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM) обладают значительным потенциалом для использования в приводах ленточных конвейеров в горнодобывающей промышленности благодаря своим уникальным эксплуатационным характеристикам, включая высокую плотность крутящего момента, превосходную энергоэффективность и широкий диапазон регулирования скорости. Однако для полного раскрытия возможностей PMSM необходимы сложные и адаптированные системы управления. ► Читать

Информационные технологии для систематизации способов повышения безопасности в угольных шахтах

Угледобыча – одна из наиболее опасных отраслей промышленности в мире. Функциональная среда шахты создает множество опасностей для жизни рабочих вследствие их непосредственного взаимодействия с многотонной техникой и машинами, необходимостью управления гидравлической и электрической энергией, выполнения высотных работ. ► Читать

Оценка влияния активного индуктивно-емкостного фильтра на амплитудно-частотные характеристики промышленных систем электроснабжения при резонансных режимах

Наиболее распространенной нелинейной нагрузкой систем электроснабжения горных предприятий являются частотно-регулируемые электроприводы технологических установок и комплексов, которая формирует несинусоидальный режим работы. Несинусоидальное напряжение, величина искажения которого характеризуется суммарным коэффициентом гармонических состаляющих напряжения THDU (%), негативно сказывается на рабочих и энергетических характеристиках электрооборудования, а также сокращает срок его службы. Для нивелирования негативных эффектов от гармонического искажения сетевого тока и напряжения, а также во избежание усиления высших гармоник в резонансных контурах, в промышленных системах электроснабжения горных предприятий необходимо применять известные технические решения и/или устройства для их компенсации: антирезонансные дроссели, фильтрокомпенсирующие устройства и тд. Однако, при несинусоидальных режимах работы системы электроснабжения горного предприятия и при наличии резонансных контуров между конденсаторами компенсации реактивной мощности и питающей сетью, активные фильтры гармоник имеют ограниченную эффективность и, тем самым, не способны обеспечить в полной мере допустимый уровень искажений напряжений. Получается, что совместная работа конденсаторов компенсации реактивной мощности и активных фильтров гармоник влияет на качество реализации функций этих двух устройств, что должно быть учтено. ► Читать

Мониторинг и диагностика электромеханического оборудования горных предприятий на основе машинного обучения

Широко используемые в составе электромеханического оборудования горных предприятий асинхронные двигатели подвержены отказам, вызванным частыми пусками-остановками, перегрузками, износом и выходом из строя компонентов. Эти отказы могут привести к серьезным последствиям, включая аварии на производстве и экономические потери. В данной статье предлагается углубленное исследование технологии диагностики неисправностей двигателей. Было показано, что существующие алгоритмы интеллектуальной диагностики двигателей имеют низкий диагностический эффект в переменных условиях эксплуатации, а надежность результатов диагностики, основанных на отдельных сигналах, является недостоверной. ► Читать