Способ ученых Пермского Политеха обеспечит более безопасную и эффективную добычу вязкой нефти
В России есть уникальное месторождение по добыче тяжелой высоковязкой нефти, находящееся в Республике Коми. Для его эффективной разработки используется термошахтный способ, при котором из горных выработок в продуктивный нефтяной пласт закачивается перегретый пар. Такой метод позволяет понизить вязкость нефти и повысить ее текучесть. Однако при таком способе добычи в рабочей зоне температура воздуха становится очень высокой, в результате чего нарушаются условия работы горнорабочих. Существующие варианты решения проблемы неэффективны, трудоемки и затратны. Ученые Пермского Политеха предложили инновационный и экономичный способ проветривания нефтяной шахты, который позволит нормализовать условия труда горнорабочих при оптимальных затратах.
Статья опубликована в научно-техническом журнале «Горный информационно-аналитический бюллетень». Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Основной производственной единицей в шахте является уклонный блок, состоящий из буровой галереи, уклона, ходка и насосной станции. Для вентиляции галереи воздух подается по ходку и удаляется по уклону в общую вентиляционную систему. Нефть поступает в галерею, далее стекается по канавкам в насосную станцию, где с помощью насосов транспортируется на поверхность для дальнейшей отправки и переработки.
Нефтесодержащая жидкость, нагретые поверхности пласта и прорывающийся пар значительно повышают температуру воздуха в буровой галерее. Из-за чего температура в рабочем блоке достигает 40 градусов, а влажность – 95 процентов. Для безопасного ведения работ в шахте необходимо обеспечить нормативные значения параметров микроклимата.
Идея нового способа проветривания, предложенного учеными ПНИПУ, состоит в раздельном проветривании двух рабочих зон буровой галереи – горячей зоны (безлюдной) и остальной рабочей части, более холодной. Такое разделение может быть выполнено с помощью продольной воздухонепроницаемой и теплоизолирующей перегородки на протяжении всей буровой галереи. При данном способе вентиляции сброс горячего воздуха будет производиться не в общую вентиляционную систему нефтешахты, а по вертикальной вентиляционной скважине на поверхность.
«Тем самым поступающий в уклон свежий воздух разделяется на два потока: один с помощью вентиляционного оборудования идет между продольной перегородкой и разогретым пластом, а второй поступает в рабочую зону буровой галереи. Перегородка устанавливается как можно ближе к горячей стенке галереи для максимального уменьшения влияния нагретой зоны нефтяного пласта на тепловую обстановку галереи», – объясняет профессор кафедры «Горная электромеханика» Александр Николаев.
Ученые отмечают, что при нагреве воздух становится более легким, поэтому при его удалении через вертикальную вентиляционную скважину на поверхность возникает естественная тяга, что позволяет снизить затраты электроэнергии на проветривание.
Проведение натурного эксперимента, особенно в условиях работающей шахты, сильно затруднительно. Поэтому для оценки работоспособности и эффективности предложенного способа политехники провели численный эксперимент, сочетающий математическое моделирование вентиляционных процессов и его реализацию численными методами в компьютерных программах. Результаты численного моделирования позволили оценить функциональность рассматриваемого технического решения и свидетельствуют о том, что данный нестандартный способ проветривания буровой галереи нефтешахты действительно работоспособен и высоко эффективен.
Telegram 
Дзен 
VK Современные авиационные материалы должны быть легкими и сверхпрочными, чтобы выдерживать высокие нагрузки. Для этого в основной металл добавляют другие металлы — их называют легирующими элементами. Они помогают создать сложную внутреннюю структуру: микроскопические кристаллы (зерна), границы между ними и мелкие включения. Именно эти включения могут значительно повысить прочность сплава. Ученые Пермского Политеха создали математическую модель, которая показывает, как такие частицы влияют на поведение материала и внутри зерен, и на их границах. Реакция сплава на экстремальные нагрузки зависит от того, как расположены элементы структуры, а также от размера и состава включений. Модель поможет ускорить разработку новых сплавов: инженеры смогут заранее, на этапе проектирования, оценивать поведение материала и подбирать структуру, которая обеспечит нужные прочность, пластичность и долговечность.
Шведские и испанские биологи выяснили, что жизненный цикл красношейных козодоев строго подчиняется фазам Луны. В полнолуние эти ночные птицы активно охотятся и набирают вес, а в темные ночи новолуния сталкиваются с дефицитом энергии и впадают в легкое оцепенение. Колебания освещенности управляют не только ежедневным метаболизмом птиц, но и датами сезонных миграций и размножения.
Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ и Харбинского инженерного университета (Китай) раскрыли причину необычного поведения света внутри оптических микрополостей. Такие полости можно рассматривать как «лаборатории» для создания сильной связи между светом и веществом. Работа раскрывает потенциал этих полостей как полноценного инструмента для поляритонной физики.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно