Новости № 39(2016)

Официально


Президент Российской академии наук Владимир Фортов совершил рабочую поездку в Международный институт прикладного системного анализа, расположенный в Лаксенбурге, и выступил с докладом в Австрийской академии наук.

Министр образования и науки Ольга Васильева уволила сотрудника, который внес в проект изменений в Положение о присуждении ученых степеней норму, вызвавшую бурю протестов со стороны научного сообщества.

Министр образования и науки Ольга Васильева дала программное интервью информагентству ТАСС. Она рассказала о развитии системы образования, основных направлениях и приоритетных задачах в работе.




Регионы


В рамках международного Татарского нефтегазохимического форума состоялось подписание партнерского договора между Казанским (Приволжским) федеральным университетом и Научно-производственной фирмой “Пакер”, занимающейся производством оборудования для добычи нефти.

В Саратовском государственном техническом университете прошла Международная конференция “Развитие профессионального ИКТ-образования в РФ и Казахстане на основе европейской рамки квалификаций”.

Томский политехнический университет и крупнейший за Уралом завод химического машиностроения “Кемеровохиммаш” договорились вместе создавать новые технологии переработки золошлакового материала - отходов, образующихся при сжигании угля.

СНГ


Около 55 тысяч абитуриентов стали студентами 52 белорусских вузов нынешним летом. Почти половина из них будет учиться за счет госбюджета. В то же время более 8 тысяч мест так и остались вакантными. Почти все - на платную форму обучения.

Общее собрание Национальной академии наук Республики Армения недавно переизбрало руководящий состав НАН.

Социологический опрос, организованный Институтом социологии Национальной академии наук совместно с благотворительным фондом “Интеллектуальная перспектива”, показал, что всего 30% украинских граждан выступают за предоставление русскому языку статуса второго официального, а более 55,5% эту инициативу не поддерживают.

Интердайджест


23.09.2016
Генетики установили происхождение одежды Ледяного человека Отци - оно оказалось неожиданно сложным для медного века. Об этом сообщают Smithsonian.com; National Geographic News.

23.09.2016
Первые американские поселенцы могли прибыть морским путем, а не через Аляску - об этом свидетельствуют новые данные анализа доисторической ДНК, приведенные в Science NOW.

Веб


23.09.2016
В Тюменском госуниверситете запущен внутренний корпоративный портал для студентов, аспирантов, преподавателей и сотрудников.


Статистическое отделение городской управы разработало данные, добытые им путем анкеты, о питании среднего класса московского населения.
























Сауна для ископаемых. Попарившись, трудноизвлекаемые залежи нефти и битумов становятся легкими на подъем.
Наука
№ 49(2015)

04.12.2015


“Вы ее попробуйте, достаньте-ка, догадайтесь, где она, руда”. Слова некогда популярной песенки точно обозначают трудные проблемы разведки и добычи полезных ископаемых. Причем не только в тех случаях, когда речь идет о рудных месторождениях. Непросто извлечь из “подземного царства”, скажем, битумы и некоторые виды нефти. Порой для этого нужны не только особые технологии, но и предварительное математическое и физическое моделирование. Решением задач в этой области активно занимаются коллективы ученых в нашей стране и за рубежом. Исследования одной из российских групп поддержаны грантом Президента РФ. Ее возглавляет старший научный сотрудник Института механики и машиностроения Казанского научного центра РАН Адель АБДУЛЛИН. От него наш корреспондент узнал, как разрабатывают месторождения сверхвязких нефтей и битумов, а также о тонкостях моделирования задач для этой сферы.

- В последнее время из-за интенсивного истощения основных месторождений стал расти интерес к исследованиям по добыче сверхвязких, тяжелых нефтей и природных битумов, запасы которых весьма внушительные, - рассказывает Адель Ильдусович. - Эти запасы хоть и сосредоточены на сравнительно небольших глубинах, однако относятся к категории трудноизвлекаемых. Большая часть мировых запасов тяжелой нефти находится в Канаде, Венесуэле, России.
Природные битумы - углеводородное сырье, используемое в химической и энергетической промышленности. Они залегают в недрах в твердом, вязком и вязко-пластичном состояниях. Из них получают легкую синтетическую нефть и нефтяной кокс, компоненты моторного топлива. Битумы используют в строительстве (для дорожного покрытия, производства мягкой кровли), промышленности (при создании изоляторов, антикоррозийных покрытий). Из остаточных продуктов переработки нефти, каменного угля и сланцев получают искусственные или технические битумы. По составу они сходны с природными.
Проблема разработки месторождений высоковязкой нефти и природных битумов в том, что в естественных пластовых условиях такая нефть практически неподвижна. Экономически непросто создать технологии, адаптированные к геолого-физическим условиям их залегания. Для этого нужны эффективные физико-химические и тепловые методы разработки.
- В названии вашего проекта упоминается парогравитационое дренирование. Что это такое? Какие у него преимущества?
- В зависимости от условий залегания и физических свойств углеводородного сырья разработка месторождений природных битумов проводится карьерным, шахтным или скважинным способами. Первый эффективен при небольшой глубине (до 75 метров). На больших глубинах (несколько сотен метров) применяют шахтный способ. При скважинной добыче природных битумов на пласт воздействуют термически и физико-химически.
На сегодня известно достаточно много технологий извлечения тяжелых нефтей и природных битумов. Это циклическая закачка пара, парогравитационный метод дренирования (ПГД), холодная добыча, извлечение растворителями в парообразном состоянии, процесс с добавлением растворителя, комбинации внутрипластового горения и добычи нефти из горизонтальной скважины, технология с использованием катализаторов окисления.
В России при добыче высоковязких нефтей и природных битумов, в основном, используют тепловые технологии: на Ашальчинском месторождении (Республика Татарстан) и Ярегском (Республика Коми). Самый распространенный метод скважинной добычи природных битумов и высоковязких нефтей - это метод парогравитационного дренирования (в западных странах - SAGD, Steam Assisted Gravity Drainage). В технологии парогравитационного дренирования две горизонтальные скважины располагаются параллельно по напластованию одна над другой, с небольшим смещением относительно друг друга (примерно 5-10 м). Для разогрева пласта в верхнюю горизонтальную скважину закачивается пар. Пар пробивается к верхней части продуктивного пласта, образуя паровую камеру, где впоследствии конденсируется в воду. Пар нагревает битум, снижая его вязкость, который вместе с конденсированным паром под действием силы тяжести стекает в добывающую скважину. Стадия роста паровой камеры вверх продолжается до тех пор, пока камера не достигнет кровли пласта, после чего она начинает расширяться в стороны. При этом нефть всегда находится в контакте с высокотемпературной паровой камерой, благодаря чему потери тепла минимальны, это делает способ разработки экономически оправданным при определенных геолого-физических условиях.
- Каков ваш вклад? Что уже сделали и что предстоит?
- Сейчас ведутся интенсивные работы по физическому и гидродинамическому моделированию, на основе которого совершенствуются технологические процессы и создаются новые технические средства добычи сверхвязких нефтей и природных битумов в России, Канаде, Венесуэле, США, Китае. Методом ПГД в Канаде планируют извлечь до 60% собственных запасов.
Несмотря на эффективность парогравитационного воздействия, этот метод имеет ряд технологических, экологических и экономических недостатков, основные из которых: невысокая тепловая эффективность в определенных геологических условиях, потребление больших объемов природного газа при производстве водяного пара. Все это создает большие эксплуатационные затраты и служит причиной существенных выбросов углекислого газа в атмосферу. К недостаткам относится также использование значительных объемов воды при производстве пара. Это приводит к интенсивной эксплуатации подземных или поверхностных источников, затратам на очистку отработанной воды и ее утилизацию. Один из путей решения всех этих проблем - добавка к нагнетаемому пару углеводородных растворителей. Это расширит область применения и повысит энергетическую эффективность метода, поможет интенсифицировать добычу битума, а также снизить объемы потребления природного газа и воды. Однако этот метод требует учета геолого-физических и термодинамических условий, свойств и состава пластовых флюидов и растворителей. В этом направлении ведутся совместные исследования в нашей лаборатории, ИОФХ им. А.Е.Арбузова КазНЦ РАН и ПАО “Татнефть”.
Теме использования нетрадиционных углеводородов, в частности моделированию парогравитационного дренирования при разработке сверхвязких нефтей и природных битумов, как раз и посвящен проект, поддержанный Советом по грантам Президента РФ. Мы занимаемся комплексным исследованием механизмов паротеплового воздействия для создания научно-методических и технологических решений разработки таких месторождений с учетом специфики рассматриваемого процесса. Разрабатываем и реализуем модели, алгоритмы и методики расчета парогравитационного дренирования.
Мы уже создали аналитическую модель парогравитационного дренажа, учитывающую все основные стадии роста паронефтяной камеры. Рассчитали влияние фильтрационных и теплофизических параметров пласта на дебит горизонтальной скважины. (Дебит скважины - это ее основная характеристика, которая определяет, какой объем нефти она может дать в заданную единицу времен. Или проще, дебит - это объем продукции, добываемой из скважины за единицу времени). Сопоставили результаты расчетов по предложенной модели с экспериментальными данными, они хорошо согласуются. Получили оценки дебита горизонтальной скважины при парогравитационном дренировании для условий залежи сверхвязкой нефти Ашальчинского месторождения.
Впереди еще много работы, много интересных и сложных задач. Мы хотим кроме математического провести еще и физическое моделирование парогравитационного дренирования, что позволит более полно исследовать и описать данный процесс, уточнить нашу модель.
- Если судить по вашей работе, она имеет сугубо прикладной характер. Так ли это?
- На мой взгляд, создание эффективных технологий разработки месторождений высоковязких нефтей и природных битумов - это фундаментальная проблема, решение которой находится на стыке многих отраслей науки. Задачи проекта имеют теоретический и прикладной аспекты. Они рассматриваются с точки зрения механики сплошной среды, в частности, это неизотермическая многофазная фильтрация с фазовыми переходами. Именно с этих позиций выстроена вся работа над проектом, но с учетом реальных прикладных задач.
Большие запасы тяжелых нефтей и природных битумов в России, в том числе и в Республике Татарстан, - это одни из важнейших перспективных источников углеводородного сырья. У тяжелых нефтей высокая вязкость, высокое содержание серы, асфальтенов и тяжелых металлов. Эти факторы усложняют проблему добычи и переработки. Математическое и физическое моделирование - основные инструменты для исследования парогравитационного дренирования. Особенность такой задачи - резкое изменение вязкости нефти с ростом температуры. Моделирование методов воздействия на пласт, при которых происходят значительные и быстрые изменения свойств флюида или породы, а также фазовые переходы, требует использования сильно “измельченной” гидродинамической сетки и малых шагов по времени. Эффективность разработки определяется наличием достоверной информации о комплексе фильтрационных и теплофизических свойств пласта. Для контроля процесса добычи в нагнетательной и добывающей скважинах регистрируются изменения давления и температуры. Эти данные содержат лишь косвенную информацию о параметрах паровой камеры и профиле притока флюида по длине скважины, поэтому для поиска необходимых параметров была поставлена обратная задача и предложен метод ее решения.
Прогноз добычи нефти тепловыми методами делается на основе результатов предварительного моделирования процесса. Для этого необходимо детальное изучение параметров пласта и пластового флюида. А чтобы оценить эффективность технологии “паронефтяной камеры”, нужны предварительные расчеты значений дебита горизонтальной скважины при каждом конкретном наборе геолого-гидродинамических и технологических режимов разработки. Такой расчет значений дебитов скважин может осуществляться как с помощью специализированных программных комплексов гидродинамического моделирования, так и путем применения инженерных формул на основе известных зависимостей. К числу таких зависимостей относятся формулы Батлера, Рейса. Однако эти формулы описывают отдельные стадии процесса парогравитационного дренажа. В нашем проекте мы разрабатываем модель процесса парогравитационного дренирования, учитывающую все основные стадии данного процесса, а также новый метод оценки дебита горизонтальной скважины и паронефтяного отношения. На основе этой модели построим вычислительный алгоритм решения обратных задач, в качестве исходной информации для которых используем результаты термодинамических исследований скважин. Разработанные модели и алгоритмы расчета планируем оформить в виде программного комплекса.
- Где можно будет его применить?
- Ожидаемые результаты исследования можно использовать в топливно-энергетическом комплексе, в частности в неф­тедобывающей промышленности. Логическим следствием реализации результатов будет более полное понимание термогидродинамических процессов, происходящих в продуктивном пласте при парогравитационном дренировании. Выполнение проекта позволит получить фундаментальные знания и результаты, необходимые для обоснования ввода в разработку месторождений с залежами битумов и высоковязких нефтей.

Венера Салихова
Иллюстрации предоставлены А.Абдуллиным


 

Отзывы

Чтобы оставить отзыв необходимо авторизоваться или зарегистрироваться



 

Статьи на тему

Фокус - на молекулах. В МФТИ выявляют механизмы старения.
Недавно в Московском физико-техническом институте был создан Центр исследования молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний. Мы попросили исполнительного директора Центра, заместителя руководителя Лаборатории перспективных исследований Валентина Борщевского рассказать, для чего в МФТИ появилось такое научное подразделение, какие достижения у него уже есть и о каких перспективах задумываются его сотрудники. /№ 39(2016)
Не испить водицы? Родники и колодцы - в опасности.
Все больше становится колодцев, родников, из которых крайне нежелательно пить воду. Исследованием проблемы серьезно занимаются специалисты Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука СО РАН. Проекты, которые выполняет старший научный сотрудник института кандидат геолого-минералогических наук Наталия ЮРКЕВИЧ, уже третий раз получают государственную поддержку в виде гранта Президента РФ - настолько важны их результаты для науки и практики... /№ 39(2016)
Заслон опасным связям. Ученые рушат коммуникации между микробами.
Ученые Оренбургского госуниверситета предложили новый метод борьбы с микроорганизмами. Они создают из лекарственных растений антибактериальные препараты, направленные против химической коммуникации между микробами. /№ 39(2016)

РЕФОРМА РАН


В Екатеринбурге прошла внеочередная сессия Общего собрания Уральского отделения РАН, посвященная предстоящим выборам в академию. Как отметил во вступительном слове вице-президент РАН, председатель УрО Валерий Чарушин, эти выборы проходят после пятилетнего перерыва, связанного с реформой, и поэтому исключительно важны для всего научного сообщества и его региональных сегментов, тем более что впервые после объединения трех академий они проводятся в новом формате.

Профсоюз Российской академии наук разместил на своем сайте план проведения кампании за увеличение финансирования науки. Для начала ученые собираются развернуть борьбу против возможного сокращения расходов на исследования в 2016 году и предстоящем трехлетии...

Ведущие российские ученые - академики, члены-корреспонденты и профессора РАН - выступили с открытым письмом Президенту РФ Владимиру Путину, в котором подвергли жесткой критике результаты научной реформы.

На заседании Бюро Научно-координационного совета при ФАНО в очередной раз решалась судьба Якутского научного центра Сибирского отделения РАН.

Завершился прием заявок на получение статуса эксперта Российской академии наук. Удалось ли РАН сформировать корпус специалистов, способных оценить результаты исследований во всех областях науки и перспективы предлагаемых к реализации государственных проектов?

Конференции


23.09.2016
Всероссийская конференция «Наука и инновации – повышение эффективности прикладной науки» состоится 12 октября в гостиничном комплексе "Президент-отель" г. Москва.

23.09.2016
Перечень научных конференций, симпозиумов, съездов, семинаров и школ, проводимых подведомственными ФАНО России организациями в 2016 году.

09.09.2016
С 20 по 23 сентября 2016 года в Казани, на базе Казанского федерального университета, состоится крупное общественное мероприятие федерального значения в сфере науки - II Международная научная конференция “Наука будущего”, освещающая опыт и результаты научных исследований, проводимых под руководством ведущих мировых ученых в российских вузах и научных организациях.

Текущие конкурсы


23.09.2016
Стартовала кампания по распределению социальных выплат (государственных жилищных сертификатов) 2017 года молодым ученым из подведомственных ФАНО организаций. Списки и документы молодых сотрудников, желающих получить сертификаты, должны быть представлены не позднее 1 ноября текущего года.

23.09.2016
Совет при Президенте РФ по науке и образованию объявляет о приеме с 15 сентября 2016 года документов на соискание Государственной премии Российской Федерации в области науки и технологий за 2016 год.

23.09.2016
Изменения по конкурсу 2017 года проектов фундаментальных научных исследований, проводимому совместно федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и Национальным институтом онкологии США.

23.09.2016
Конкурс 2017 года проектов фундаментальных научных исследований, выполняемых молодыми учеными (Эврика. Идея).

23.09.2016
Российский научный фонд начал прием заявок на конкурс по поддержке международных научных коллективов. Конкурс проводится совместно с Немецким научно-исследовательским сообществом (DFG).

Вакансии


09.09.2016
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П.Ширшова Российской академии наук объявляет конкурс на замещение вакантной должности...

12.08.2016
Институт биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН объявляет конкурс на замещение следующих вакантных должностей...

29.07.2016
Образовательное частное учреждение высшего образования “Академия МНЭПУ” объявляет о проведении выборов на замещение вакантных должностей...





опрос

Какие рубрики нашей газеты Вам наиболее интересны?




Copyright 2010
Главная страница   |   О газете  |  Партнеры  |  Команда Поиска  |  РЕФОРМА РАН