#нефтегазовая отрасль

Газотурбинная установка — это современный высокотехнологичный механизм, генерирующий электричество и тепловую энергию. Ее используют в нефтегазодобывающей промышленности, на предприятиях, а также для обеспечения городов и других населенных пунктов. У такой установки есть компрессор — деталь, предназначенная для сжатия воздуха и его подачи в камеру сгорания. Скорость вращения этой детали постоянна, но зимой или в северных частях нашей страны прохождению воздуха может мешать снег и дождь. Науке уже известны устройства для очистки воздуха в таких установках, но они имеют сложную конструкцию, большие размеры и фильтры, которые препятствуют прохождению воздушного потока. Поэтому ученые ПНИПУ разработали собственное устройство. Оно снижает аэродинамическое сопротивление всей системы, имеет простую и легкую конструкцию.

Концентрации метана в атмосфере неуклонно росли до 15 частей на миллиард в год в 1980-х, а в начале 1990-х резко замедлились до двух-восьми частей на миллиард. Это частично объясняли распадом Советского Союза в декабре 1991 года, которое привело к сокращению добычи нефти и газа и, как следствие, к замедлению уровня выбросов метана во всем мире. Однако авторы нового исследования изучили спутниковые снимки и заявили, что смогли опровергнуть предыдущие предположения.

Ученые Университета МИСИС доказали эффективность новых износостойких покрытий на основе карбида тантала, актуальных для создания более прочного и надежного промышленного оборудования в нефтегазовом секторе, подверженного значительному износу при воздействии абразивных частиц.

Для качественной и бесперебойной работы электростанций, авиации и нефтегазовой промышленности научное сообщество стремится модернизировать источники энергии, в том числе газотурбинные установки. Новое поколение турбин отличается улучшенными характеристиками двигателя, например, высокой температурой газа на выходе из камеры сгорания, что делает установки более мощными. Но это негативно отражается на деталях турбины, например, на рабочих лопатках, которые участвуют в преобразовании кинетической энергии газового потока в механическую работу на валу двигателя. В среде горячего газа рабочие лопатки подвергаются огромным нагрузкам, из-за чего снижается их прочность и долговечность. Ученые Пермского Политеха повысили эффективность охлаждения рабочей лопатки турбины за счет модификации системы подвода воздуха.

Сегодня в промышленности на смену обычным сетям, распределяющим электроэнергию, приходят активные энергетические комплексы DER — системы, распределяющие энергоресурсы в точном соответствии со спросом. Бережливый подход еще недавно был характерен для развитых западных стран. Например, Германия, Дания и Нидерланды тратили в 2,5 раза меньше энергии на доллар ВВП по сравнению с Россией и Узбекистаном. Теперь такие системы внедряются и в России. Модель управления активным энергокомплексом DER, разработанная коллективом ученых ВШЭУ ЮУрГУ, по оценкам позволит одному из заводов Пермского края потенциально экономить на расходе энергии 184 миллиона рублей в год.

В связи с активной разработкой нефтегазовых месторождений значительная часть продуктивных пластов, расположенных ближе к земной поверхности, практически полностью выработана. Поэтому запасы углеводородов смещаются в сторону более глубоких карбонатных залежей. При использовании стандартных методов исследования скважин в осложненных условиях низкой проницаемости пластов, неустойчивых пород и размытых стволов скважин выполнение необходимых замеров и отбора проб весьма затруднительно. Существующие способы не всегда позволяют достоверно оценить содержание в карбонатных горных породах черного золота. Ученые Пермского Политеха предложили использовать при исследовании пород геологического разреза модульный гидродинамический испытатель на каротажном кабеле (MDT). Разработка политехников, в отличие от стандартного каротажа — метода геофизического исследования скважин, позволяет выполнить важнейшую задачу — оперативно получить точные данные о фильтрационных характеристиках нефтегазоносных пластов. Она прошла испытания на эксплуатационных объектах Маговского нефтегазоконденсатного месторождения, характеризующихся сложным неоднородным строением.

Исследователи Кольского научного центра предложили новый оригинальный метод количественной оценки прогресса нефтегазовых компаний по сокращению уровня эмиссии парниковых газов. Результаты показали, что далеко не все глобальные игроки нефтегазового рынка приближаются к заявленным целям в области углеродной нейтральности, а некоторые даже демонстрируют отрицательную динамику.

Сотрудники Тюменского государственного университета и нефтяных компаний рассмотрели вопросы разработки онтологических моделей, алгоритмов и программного комплекса для технологических систем, которые выполняются при проектировании нефтегазового месторождения.

Многие нефтяные месторождения, в том числе и в Пермском крае, переходят на поздние этапы разработки. Этот процесс сопровождается увеличением доли поступающей из пласта воды, интенсивное движение которой совместно с черным золотом может привести к созданию водонефтяной эмульсии — смеси двух нерастворимых жидкостей. Этот процесс приводит к возникновению осложнений при добыче, транспортировке и подготовке добываемого сырья. Основной способ борьбы с образованием эмульсии — дозирование в нефти деэмульгаторов, то есть химических соединений позволяющих разделить нерастворимые жидкости. Выбор наиболее эффективного реагента — крайне важная задача, но еще необходимо корректно подобрать метод его подачи. Ученые Пермского Политеха изучили способ выбора деэмульгатора и провели численное моделирование новой техники его ввода, позволяющего снизить потребление реагента в несколько раз.

Для эффективной работы камер сгорания газотурбинных энергоустановок, которые активно используются для выработки электричества и теплоэнергии, необходимо в течение всего процесса нагревать свежую газовоздушную смесь до температуры воспламенения. Если газа в смеси мало, а воздуха много, горение нестабильно и практически невозможно. Ученые Пермского Политеха предложили комбинированный способ повышения температуры топлива перед его подачей в камеру сгорания. Технология позволит установке самопроизвольно выделять большое количество тепла и электроэнергии, не принося вреда экологии. Кроме того, разработка уменьшит габариты оборудования и при этом увеличит срок службы и экономичность его работы.

Нефть представляет собой сложную смесь углеводородов с различными молекулярными массами и другими химическими соединениями. При извлечении из пласта она содержит воду, что нежелательно для дальнейшей обработки, поэтому важно разделять эти жидкости. Для решения этой проблемы в том числе используют методы, основанные на действии электрического поля. Нефть и содержащиеся в ней примеси обычно слабо проводят ток. Ученые Пермского Политеха и Института механики сплошных сред УрО РАН нашли способ повысить эффективность очистки нефти от воды и других примесей. Математическая модель позволит изучить физические процессы на молекулярном уровне, которые происходят под влиянием электрического поля.

В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инцидента. В свою очередь, Naked Science постарается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли шанс на восстановление подводных трубопроводов.

Распространенное «осложнение» при добыче и транспортировке нефти — образование так называемых асфальтосмолопарафиновых отложений – АСПО. Органические отложения накапливаются на холодных поверхностях — внутренних или наружных стенках подъемной колонны. Это приводит к росту давления в скважине, что повышает риск возникновения аварий. Из-за серьезных последствий образования АСПО, борьба с ними — одно из приоритетных направлений операционной деятельности недропользователей. Ученые Пермского Политеха разработали отечественную модель моющего состава на водной основе для проведения горячих промывок в скважинах, добывающих парафинистую нефть. Предложенная технология позволит сократить количество отходов, увеличить технологическую эффективность очистки, а также обеспечить импортозамещение в нефтегазовой отрасли.

В условиях цифровизации всех социально-экономических отношений важность формирования устойчивых и эффективных кластерно-сетевых связей неизбежно нарастает. Ученые Пермского Политеха оптимизировали большие данные с помощью нейросети. Разработка позволит более оптимально управлять межотраслевыми и межрегиональными связями, что поспособствует наращиванию стратегических инициатив и результативности деятельности компаний нефтегазового комплекса, а также повышению привлекательности региона для бизнеса.

В процессе работы газотурбинных установок, которые используют на предприятиях нефтегазовой отрасли, может выделяться угарный газ. Исследователи из Пермского Политеха предложили новый способ управления установками, который может сократить выбросы этого вещества, повысить срок службы оборудования и экономичность его работы.