Модель ученых ПНИПУ поможет «оживить» простаивающие нефтяные скважины

Эффективность скважины во многом зависит от того, насколько хорошо призабойная зона (пласт, прилегающий к стволу скважины) пропускает нефть или газ. Проницаемость этой зоны может снижаться, например, из-за попадания воды или примесей, загрязнения отложениями солей. Тогда дебит скважины – объем полезного продукта, который она отдает за единицу времени, – уменьшается, а оставшиеся запасы становится трудно и малорентабельно добывать традиционными методами. В этой ситуации применяют гидравлический разрыв пласта. В скважину под высоким давлением закачивается жидкость или гель, они растрескивают породу, и через трещины начинают более интенсивно поступать нефть или газ. Однако физика процесса развития трещины очень сложна, поэтому предварительные расчеты, насколько сильно увеличится дебит, зачастую не совпадают с реальными результатами. Чтобы избежать нерациональной траты ресурсов, ученые ПНИПУ разработали специальную модель прогнозирования: она определит эффективность гидроразрыва пласта до его проведения.

Исследование опубликовано в журнале «Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов», 2023. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

В основу модели прогнозирования легли значения технологических параметров объекта разработки, которые влияют на эффективность гидроразрыва: обводненность и пластовое давление до гидроразрыва, удельный расход пропанта, расчлененность (неоднородность пластов), давление смыкания на забое и дебит жидкости. Обводненность – содержание воды в продукции скважины. Пластовое давление – давление, под которым нефть, вода и газ находятся в недрах. Пропант – гранулообразный материал, служащий для закрепления трещин при гидроразрыве. Давление смыкания на забое – давление жидкости, при котором трещина смыкается.

Ученые ПНИПУ исследовали двенадцать скважин. Проведя математические вычисления, они определили, что среди перечисленных выше параметров наибольшее влияние на итоговый дебит нефти оказывают удельный расход пропанта, расчлененность, давление смыкания на забое и дебит жидкости до гидроразрыва. Эти параметры легли в основу уравнения, позволяющего прогнозировать дебит нефти после гидроразрыва пласта.

Разработанная политехниками модель универсальна, поскольку для проведения расчета требует лишь подстановки в уравнение значимых технологических параметров объекта, на котором планируется устраивать гидроразрыв.

– Результаты при моделировании близки к полученным на практике. Отклонение модельных значений дебита нефти от фактических составляет в среднем 8,86%, – отмечает доктор технических наук, доцент, профессор кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ Григорий Хижняк.

Гидравлический разрыв – один из самых дорогостоящих методов повышения нефтеотдачи скважины, поэтому требуется заранее определить, насколько целесообразно его применение. Основные преимущества модели ученых ПНИПУ – универсальность и простота, ее использование не требует приобретения зарубежного коммерческого ПО, преимущественно распространенного в данной сфере. Полученные в ходе исследования данные расширяют представления о том, как происходит гидроразрыв пласта и какие параметры месторождения или скважины в наибольшей мере повлияют на дебит нефти после его проведения.
Источник – «Научная Россия»

Географы МГУ оценили влияние прорыва боковой морены на рельеф высокогорной зоны Большого Кавказа

В МГУ впервые изучили влияние прорыва боковой морены на развитие процессов разрушения и переноса горных пород на Кавказе. Исследование провели сотрудники лаборатории эрозии почв и русловых процессов имени Н.И. Маккавеева географического факультета МГУ. С помощью современных количественных методов были детально изучены рельеф территории и этапы его изменений после прорыва боковой морены в долине ручья Джанкуат в 2015 году. Результаты исследования опубликованы в одном из ведущих мировых журналов «Geomorphology».

В высокогорной зоне Большого Кавказа активно тают ледники. При их отступании откладываются большие массы рыхлообломочного материала разного размера: от валунов до суглинков. Материал, который накапливается по бокам поверхности движения ледника, называется боковой мореной.

В условиях потепления климата и повышения скорости сокращения ледников растет число прорывов боковых морен. Как следствие, огромное количество рыхлого обломочного материала поступает в днища речных долин. Рельеф окружающей территории сильно меняется. А поступающий материал становится дополнительным источником наносов при формировании селей. Водокаменные селевые потоки периодически возникают в высокогорных районах и нередко приводят к человеческим жертвам, разрушают инфраструктуру.

«На основе современных количественных методов мы оценили причины и последствия прорыва боковой морены в долине ручья Джанкуат, — рассказал руководитель проекта, ведущий научный сотрудник лаборатории эрозии почв и русловых процессов географического факультета МГУ Валентин Голосов. – Событие произошло в ночь с 30 июня на 1 июля 2015 года и повлекло за собой перестройку русла ручья Койавган, ранее впадавшего в ручей Джанкуат ниже по течению. Прорыву предшествовало выпадение экстремальных осадков. Неделей ранее выпало 227 мм осадков, включая 60 мм в течение одних суток. Одновременно в более высокогорных частях водосбора активно таял снег. Согласно нашим оценкам, при формировании прорыва было перемещено порядка 200 000 куб. м материала. Это соответствует понижению уровня поверхности исследованных зон водосбора на 1.91 м в год».

Это первое подобное исследование на Кавказе и одно из немногих в мире. В нем впервые с высокой детальностью изучены изменения рельефа приледникового речного водосбора под воздействием прорыва боковой морены и его дальнейшего развития вплоть до затухания эрозионно-аккумулятивных процессов. Прорывы боковых морен, наряду с прорывами моренных валов приледниковых озёр, являются одними из наиболее значимых водно-эрозионных событий, происходящих в высокогорной зоне. Помимо селевой опасности, рыхлообломочный материал, в огромных объёмах поступающий в днища речных долин, в конечном итоге является одним из основных источников заиления горных водохранилищ и ирригационных сетей, а также износа турбин гидроэлектростанций.

«Результаты наших исследований помогают оценивать суммарный вклад аналогичных прорывов боковых морен в сток наносов высокогорных рек. Тем самым мы можем прогнозировать их вклад в темпы заиления горных водохранилищ, которые функционируют или проектируются в среднегорной и высокогорной зонах Большого Кавказа, а также других горных систем, где активно идут процессы таяния ледников», — сказал Валентин Голосов.
Источник – «Научная Россия»

На Земле нашли космический минерал, названный в честь уральского ученого

Группа исследователей из Польши и Израиля обнаружила в пустыне Негев на Ближнем Востоке космический минерал, названный в честь руководителя лаборатории ExtraTerra Consortium УрФУ Виктора Гроховского. Это первая находка минерала гроховскиит (Grokhovskyite) в земных породах. Состав и характеристики находки ученые описали в журнале Minerals.

«В ходе полевых работ в 2019 и 2021 годах в пустыне Негев в Израиле было собрано более 200 образцов фосфидсодержащей брекчии (горная порода, сложенная из угловатых обломков и сцементированная. — Прим. ред.) с обломками черного слабоизмененного минерала геленита (высококальциевые породы), обогащенного сульфидами. Дисульфиды хрома одновалентных металлов были обнаружены в фосфидсодержащей эксплозивной брекчии, образующей небольшую вертикальную зону шириной 4–5 м в слоистой породе («низкотемпературный Хатрурим») в обнажении на дороге Арад — Мертвое море, впадина Хатрурим», — описывают место находки соавторы статьи.

Породы пирометаморфического комплекса Хатрурим, как поясняют исследователи, распространены вдоль крупного тектонического разлома в земной коре Мертвого моря, на территории Израиля, Палестины и Иордании.

«“Классическая” генетическая гипотеза предполагает, что эти породы образовались в результате сгорания битумного вещества, содержащегося в осадочном протолите. Недавно предложенная гипотеза “грязевых вулканов” утверждает, что активизация природных пожаров и пирометаморфическая трансформация осадочного протолита происходили при участии метана из газовых ловушек в тектонически активной рифтовой зоне Мертвого моря», — объясняют происхождение минерала ученые.

Напомним, гроховскиит обнаружили в мелких включениях в камасите метеорита Уакит, найденного в 2016 году в Бурятии. Сегодня образец железного метеорита Уакит, содержащий гроховскиит, находится в экспозиции Центрального Сибирского геологического музея (ИГМ СО РАН). Почти одновременно гроховскиит нашли в железном метеорите Gove в северной части Австралии. Зарегистрировали новый минерал в декабре 2019 года в комиссии по новым минералам, номенклатуре и классификации Международной минералогической ассоциации.

«У этого минерала удивительная история. Дисульфид хрома CuCrS₂ (гроховскиит. — Прим. ред.) был синтезирован в лабораторных условиях и всесторонне изучался, так как слоистые дихалькогениды рассматриваются как перспективные функциональные материалы для электронных устройств ввиду их термоэлектрических свойств и ионной проводимости. Но в природе он впервые был обнаружен в веществе внеземного происхождения, что позволило открывателям зарегистрировать его как космический минерал, а вот теперь спустя четыре года он найден и в земных породах», — комментирует сотрудник кафедры физических методов и приборов контроля УрФУ Виктор Гроховский.

Отметим, Виктор Гроховский в 2013 году вошел в список десяти людей, замеченных в мире, по версии журнала Nature. Группа исследователей и туристов УрФУ под его руководством занималась поиском и исследованием метеорита, упавшего на территории Челябинской области в феврале 2013 года. В 2014 году решением Международного астрономического союза в честь Гроховского была названа малая планета (астероид 16399 Grokhovsky). Источник – «Научная Россия»

Исследования термальных полей Камчатки повысят безопасность туристов

Термальные поля активных вулканов Карымский, Узон и Мутновский на Камчатке изучили эксперты Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН. По итогам электроразведки и геохимических исследований термальных вод ученые пришли к нескольким важным выводам.
Эксперты выяснили, что растворы из подземных грязевых котлов выходят на поверхность по открытым стабильным каналам, которые соединены с источником магматических газов и вещества. Исследователи также раскрыли происхождение гейзера Нового и Медвежьих источников: оказывается, те образовались после землетрясения 1996 г. в районе Карымского озера. Дополнительно ученые предположили, что гейзеры Академии Наук питает глубинный источник, связанный с эпицентром этого же тектонического события.
Электроразведка помогла экспертам точно установить границы термальных зон.
«Методика может быть применена при поисках и эксплуатации геотермальных месторождений, определении безопасности туристических маршрутов», — сообщила научная сотрудница лаборатории эколого-экономического моделирования техногенных систем ИНГГ СО РАН София Коханова.
Так, исследователи обнаружили, что на вулкане Мутновский на одной из площадок толщина твердой корки над резервуаром с термальными водами не превышает 5 м, и местами горячий раствор подходит к самой поверхности. Это делает небезопасными пешие походы туристов по территории.
Результаты наблюдений легли в основу диссертации С.П. Кохановой на соискание ученой степени кандидата технических наук и были представлены на геофизическом семинаре института. Сообщается, что ученые планируют продолжить исследования термальных полей Камчатки в дальнейшем.
Источник: Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН. ИНГГ СО РАН продолжает исследования на Камчатке: в фокусе – термальные воды.
Источник – «Научная Россия»

Российские ученые нашли скрытый источник питания рек в Кыргызстане

Российские специалисты, проводившие исследование воды в реке Ала-Арча, пришли к интересному выводу – у этой “артерии” есть мощный, но скрытый источник питания, который может пополнить стратегические запасы водных ресурсов республики.
Ученые Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н. П. Лаверова (ФИЦКИА) уже не первый месяц изучают состояние ледников в долине реки Ала-Арча.
Процессы, происходящие во льдах на вершинах и склонах гор республики, не менее важны для науки и могут дать ответы на многие вопросы. Именно поэтому ФИЦКИА и Институт водных проблем и гидроэнергетики Национальной академии наук КР не так давно подписали соглашение о сотрудничестве. В число направлений, представляющих взаимный интерес, вошло в том числе изучение ледников в Кыргызстане.
И для арктической зоны России, и для азиатских стран важное значение имеет понимание деградации (ухудшения состояния) вечной мерзлоты и ледников высокогорий. В Кыргызстане льды являются основным источником воды для сельского хозяйства и энергетики, – рассказали в федеральном центре.
Республика, как отметили российские ученые, представляет собой отличный модельный район, в котором в сжатые сроки можно получить данные о процессах разрушения ледников, применяя радиоизотопные методы. Причем эта информация актуальна не только для Кыргызстана, но и для других стран Центральной Азии.
Итоги совместной работы российских и кыргызских ученых, как рассказали в Институте водных проблем и гидроэнергетики НАН КР, должны помочь спрогнозировать будущие источники питания водоемов в республике. И уже есть первые результаты исследований.
ФИЦКИА опубликовал статью, посвященную работе специалистов в долине реки Ала-Арча. Главный вывод – водная артерия питается не только из ледников, но и из другого источника.
“Российские ученые обнаружили явное увеличение минерализации воды в русле горной реки на высотном промежутке 2900 – 3100 метров, что маловероятно при исключительно ледниковом питании. На высоте, где зафиксирована аномалия, наблюдается отклонение и по изотопному составу воды, он сильно утяжеляется. Обычно воды в верховьях горных рек формируются из ледникового стока, и изотопный состав там имеет более отрицательные значения. Здесь противоположная ситуация”, – говорится в статье со ссылкой на заведующего лабораторией экологической радиологии Лаверовского центра Евгения Яковлева.
Этот источник, вероятнее всего, так называемый погребенный лед. “В верховьях Ала-Арчи расположен крупнейший в долине реки моренно-ледниковый комплекс, потенциально содержащий значительные объемы скрытого льда. Он, покрытый моренными отложениями, формировался в период, когда зима была теплее, чем сейчас: предположительно около шести-восьми тысяч лет назад”, – говорится в публикации.
Как считают российские ученые, этот дополнительный источник питания реки важен с точки зрения оценки стратегических запасов воды в Кыргызстане.”Коллеги из Института водных проблем и гидроэнергетики
Академии наук КР в последние годы фиксируют явное сокращение оледенения в данном месте. Это может сказаться на состоянии реки Ала-Арча, которая является важной для народного хозяйства страны водной артерией – она питает крупнейший по объему Орто-Алышский водозабор подземных вод Бишкека, а также значительную часть местных сельхозугодий. Минувшим летом город уже испытывал острый дефицит воды”, – отмечается в статье.
Как полагают специалисты, благодаря этому открытию Кыргызстан может значительно увеличить имеющиеся на территории республики запасы воды, так как ранее скрытые льды не учитывались в балансе водных ресурсов республики. Теперь же это можно сделать.
По словам главы Национальной академии наук Кыргызстана Канатбека Абдрахматова, российские и кыргызские ученые могли бы вместе изучать не только состояние ледников страны.
“Не так давно я встречался с президентом Российской академии наук Геннадием Красниковым. Мы хорошо поговорили, обсудили направления, в которых могли бы вместе работать, помощь, которую российские ученые могли бы оказать нам. Как оказалось, всех нас интересуют темы экологии. Взять, к примеру, Иссык-Куль. Сколько на озеро можно пустить туристов с условием, чтобы водоему не был нанесен серьезный вред? Мы радуемся миллионам отдыхающих, но наша “горная жемчужина” – замкнутая экосистема. Сколько визитеров она может “переварить” без вреда для себя? У нас нет сил самим исследовать Иссык-Куль, а в России есть шикарные научные институты, которые могли бы помочь нам в этом деле,” – рассказал Канатбек Абдрахматов корреспонденту “РГ”.

Справка “РГ”

Ала-Арча – приток реки Чу. Ее длина составляет 78 километров, площадь бассейна – 270 квадратных километров. Вода из реки используется для заполнения нескольких водохранилищ и орошения сельскохозяйственных земель с помощью отводных каналов. Берет начало с ледников в районе северного склона Кыргызского хребта, имеет множество притоков. В их числе Ак-Сай, Топ-Карагай, Теке-Тер, Туюк-Суу, Адыгене.
В верховьях реки расположен одноименный живописный парк с проложенными туристическими тропами.
Артем Петров (Бишкек)
Источник – Российская газета – Неделя – Киргизия: №242(9187)

В Севастополе появилась лаборатория для изучения экологического состояния Крыма

В Институте атомной энергетики и промышленности Севастопольского государственного университета создана научно-исследовательская лаборатория, специализирующаяся в области радиоэкологии и морской радиохимии. Одна из его основных задач — оценка экологического состояния Крыма и окружающих вод. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе СевГУ.
«Научно-исследовательская лаборатория «Радиоэкология и морская радиохимия» создана в Институте ядерной энергии и промышленности Севастопольского государственного университета. <…> Лаборатория создана для решения важных для региона вопросов комплексной оценки экологического и радиоэкологического состояния полуострова и прилегающих акваторий, усугубившегося после катастрофы на Чернобыльской АЭС», — говорится в сообщении.
НИЛ также будет отвечать за поиск и тщательное исследование субмаринных источников подземных вод, что поможет решить проблемы нехватки воды на полуострове, отметил заведующий лабораторией кандидат технических наук Николай Бежин.
«Лаборатория создана недавно, но до этого мы работали в рамках внутреннего гранта СевГУ по привлечению ведущих ученых. Основная наша цель – извлекать «все из всего» для решения практических задач», — сказал он.
Алевтина Двинятина
Источник – “Южная служба новостей”

Утвержден новый перечень загрязняющих веществ для принятия мер госрегулирования

Подписано распоряжение правительства России об утверждении новой редакции перечня загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры государственного регулирования в области охраны окружающей среды.
Перечень необходим для нормирования выбросов и сбросов загрязняющих веществ, а также при исчислении платы за негативное воздействие на окружающую среду.
По поручению президента страны Минприроды России актуализировало документ для повышения эффективности экологического контроля и улучшения качества окружающей среды. Дополнения подготовлены на основе научных проработок и правоприменительной практики.
В обновлённый перечень добавлено 79 веществ, загрязняющих воздух, водные объекты и почвы.
Среди 38 веществ, которыми дополнен раздел «Для атмосферного воздуха» – углерод (сажа), тяжёлые металлы и их соединения (бериллий, цинк, барий), гидроксид натрия, хлорвинил, абразивная и асбестосодержащая пыль, смолистые вещества в составе выбросов производства алюминия, а также тиолы.
Раздел «Для водных объектов» дополняется 17 веществами, раздел «Для почв» – 24 веществами. В перечни радионуклидов изменения не вносились.
Введение мер госрегулирования для новых веществ будет поэтапным, с учётом сроков получения предприятиями природоохранных разрешительных документов.
Источник – ecoportal.su

В Росстандарте рассказали, зачем «амнистировать» советские измерительные приборы

По данным Росстандарта, более ста тысяч средств измерений, выпущенных до 1993 года, сегодня по-прежнему находятся в исправном состоянии. Однако по закону они не могут использоваться в сфере государственного регулирования, поскольку не являются «средствами измерений утвержденного типа». «Амнистировать» советские приборы и допустить их к работе предложили в кабмине. Такой законопроект Госдума уже приняла в первом чтении. В ближайшее время депутаты намерены вернуться к этому вопросу.
Как рассказали «Парламентской газете» в Росстандарте, советские приборы сегодня используются практически на всех предприятиях, которые проводят измерения и которые были открыты до 1993 года. Особенно много таких приборов в оборонной промышленности, а также на объектах электроэнергетики и в аналитических и испытательных лабораториях.
«Это, например, измерительные трансформаторы, метеорологические и радиоизмерительные приборы (универсальные вольтметры, генераторы сигналов, осциллографы), весоизмерительные приборы и так далее», — пояснили в ведомстве.
Причина популярности таких приборов не в их дефиците. Главная рекомендация тех же вольтметров и осциллографов — их высокая надежность на протяжении десятилетий, простота в эксплуатации и низкая стоимость содержания.
В других случаях, например, когда речь идет об уникальных специализированных средствах измерений, такие приборы «заточены» под конкретные объекты, поэтому их замена просто невозможна, отметили в Росстандарте.
При этом в ведомстве подчеркнули, что использование старых средств измерений ни в коем случае не должно означать отказ от «перевооружения»: «Всегда должны применяться средства измерений, обеспечивающие требуемую точность».
Внесенные поправки предлагают дать старым приборам такие же права, как и тем, что появились после 1993 года — после принятия Закона «Об обеспечении единства измерений», который и ввел понятия «сфера государственного регулирования» и «средствами измерений утвержденного типа».
«Изменения позволят применять такое оборудование, не проходя дополнительных процедур, которые несут существенную нагрузку для предприятий», — пояснил депутатам во время рассмотрения законопроекта в первом чтении глава Росстандарта Антон Шалаев.
При этом чиновник отметил, что речь идет только о случаях, когда оборудование находится в исправном состоянии, а его точность подтверждена проверками.
Объявленная «амнистия» позволит вернуть в оборот тысячи точных и надежных приборов. Всего же по данным Росстандарта, сейчас в исправном состоянии находится более ста тысяч средств измерения, выпущенных до 1993 года.
Источник – ecoportal.su

Изучение недр хотят сделать доступнее для отечественных компаний

В России предложили установить возможность перехода права пользования недрами для геологического изучения. Соответствующий законопроект принят Госдумой в первом чтении на пленарном заседании 24 октября.
В частности, документом предусматривается возможность передачи лицензии на пользование недрами для геологического изучения без необходимости подтверждения имущественных или корпоративных связей между инвесторами и пользователями недр. Передать права пользования можно будет компании без нарушений по лицензии на пользование в течение двух лет, при этом должна быть утверждена в установленном порядке проектная документация на геологическое изучение недр и полученная геологическая информация о недрах.
По словам замминистра природных ресурсов и экологии Дмитрия Тетенькина, законопроект разработан во исполнение перечня поручений президента по итогам Восточного экономического форума 16 октября 2021 года и направлен на совершенствование регулирования вопросов, связанных с осуществлением геологического изучения недр и переходом права их пользования.
«С учетом важности регионального этапа геологоразведки как старта для последующих этапов к работам будут допускаться квалифицированные недропользователи, только российские компании с опытом не менее пяти лет. Поскольку региональная разведка осуществляется Роснедрами и ее институтами, в реализации законопроекта будет принят порядок, определяющий совместное проведение работ», — отметил замминистра.
Член Комитета Госдумы по экологии, природным ресурсам и охране окружающей среды Зариф Байгускаров подчеркнул, что инициатива повышает требования к квалификации и уровню недропользователей, которым предоставят доступ к геологоразведке, поскольку сейчас к этому могут быть допущены любые компании.
Кроме того, проектом закона предлагается регламентировать порядок проведения регионального геологического изучения недр с точки зрения требований к рациональному использованию и охране недр в соответствии с правилами, которые примет Минприроды.
Источник – ecoportal.su