Энергия+ | Онлайн-журнал

Томские ученые разработали гибридную систему теплоснабжения для Крайнего Севера Специалисты Томского государственного архитектурно-строительного университета разработали гибридную систему теплоснабжения для территорий Крайнего Севера. Традиционные методы генерации в ней сочетаются с передовыми, основанными на возобновляемых источниках энергии. Как ученые объяснили «Энергии+», созданная ими система представляет собой сочетание традиционных (газовых и угольных) и альтернативных (солнечных) тепловых установок, которые работают вместе под управлением сложной автоматики. За счет этого удается, в том числе, сократить расход топлива. В ясные дни система сама переключается на солнечные коллекторы — устройство для накопления солнечной энергии для обогрева помещений и нагрева воды. В пасмурные автоматика переводит основную нагрузку на газовые котлы. Юрий Кривошеин, младший научный сотрудник Томского государственного архитектурно-строительного университета:

Преимущество системы в том, что она дает возможности для тонкой настройки. Какие именно тепловые установки использовать, какой мощности и в каком сочетании, можно определить, исходя из особенностей региона, населенного пункта или даже конкретного дома. Это позволяет внедрять ее в существующие сети теплоснабжения на этапе их ремонта или модернизации или закладывать при проектировании новых.

Системы внедрили в энергоэффективном жилом квартале в Якутии. Сейчас научный коллектив трудится над совершенствованием разработки. Одна из целей — создать для нее эффективные тепловые аккумуляторы.

В Томской области открыли крупное месторождение углеводородов Специалисты «Газпром нефти» обнаружили в Томской области месторождение с геологическими запасами около 30 миллионов тонн углеводородов. Для региона это открытие стало крупнейшим за последние пять лет. Новое месторождение назвали «Нежданный мыс», оно находится в районе села Парабель. Для поиска углеводородов использовали метод 3D-сейсморазведки, цифровую обработку геологических данных и гидродинамические модели залежей. Иван Раздобудько, генеральный директор добывающего предприятия «Газпром нефти» в Томской и Омской областях:

Открытие месторождения стало возможным благодаря работе профессиональной команды и применению передовых методов геологоразведки, которые позволили значительно сократить сроки исследований и повысить качество полученной геологической информации.

При изучении участка, площадь которого превышает 600 квадратных километров, специалисты применяли зеленую сейсмику. За счет использования компактного транспорта для геологоразведочных работ удалось сохранить более 800 тысяч деревьев.

Химики получили катализатор для быстрой переработки метана в жидкие углеводороды Ученые Института катализа имени Борескова Сибирского отделения РАН разрабатывают катализатор для окислительной конденсации метана — прямой переработки газа в жидкие углеводороды. Он синтезируется простыми методами и может сделать процесс переработки более эффективным и экономичным. По словам авторов, катализатор синтезируют механокерамическим методом. На первом этапе исходные вещества — карбонат стронция (SrCO3) и оксид титана (TiO2) — активируют в специальной мельнице, увеличивая тем самым их химическую активность. Затем полученную смесь спекают в печи при высоких температурах. В результате получается материал с уникальной кристаллической структурой. В нем чередуются слои со структурами перовскита (SrTiO3) и каменной соли (SrO). Как показали исследования, катализатор за счет особенностей своей слоистой структуры способен эффективно разрывать связи между водородом и углеродом в молекуле метана и запускать их «пересборку» с образованием жидких углеводородов. Александр Горкуша, младший научный сотрудник Отдела исследования катализаторов Института катализа СО РАН:

В отличие от других способов переработки метана в ценные продукты, окислительная конденсация позволяет исключить одну из самых дорогих и сложных фаз — предварительное образование синтез-газа (смеси оксида углерода и водорода, которую используют как самостоятельное топливо и сырье для получения водорода, метилового спирта и синтетического топлива). Переработка на исследуемых нами катализаторах протекает в один этап, за счет чего весь процесс может стать гораздо более экономичным и эффективным.

Научный коллектив продолжает совершенствовать разработку.

Лучший способ напомнить о чем-то важном — сделать это ярко и незабываемо. Самым важным для онлайн-журнала «Энергия+» являются его герои: ученые, нефтяники, энергетики, атомщики, угольщики, студенты и все остальные люди, которые связали свою жизнь с энергетикой и благодаря которым все мы бесперебойно получаем энергию — в виде топлива и электричества. Самым ярким событием последних дней стал велофестиваль «ЗСД Фонтанка Фест». Соединив все это вместе с нашей командой инженеров, мы построили уникальный диско-байк. Смотрим, что случилось дальше!

Ученые из Намибии улучшили свойства цемента, растворив в нем углекислый газ Ученые университета Намибии придумали, как улучшить свойства цементной пасты — смеси из кварцевого песка, связующих добавок, отвердителей и воды. Такая паста заполняет полости и затвердевает, предохраняя горные породы от обрушения. Для совершенствования пасты ученые насытили воду углекислым газом 👩‍🔬 Как авторы разработки пишут в научном журнале «Записки Горного института», кварцевый песок смешали с водой, в которой предварительно растворили углекислый газ, сформировали образцы (залили смесь в цилиндрические формы) и оставили высыхать. Исследования показали, что на 28-й день прочность образцов составила 638 килопаскалей — это на 24% больше, чем требуется по техническому регламенту подземных выработок. При этом минимальной необходимой прочности образцы достигают уже через восемь дней — на 71% быстрее, чем образцы без добавления углекислого газа. Эффект связан с тем, что реакции между углекислым газом, цементом и водой приводят к образованию дисперсной системы с мелкими частицами. Они заполняют пустоты и полости твердеющего цементного камня. Из-за этого увеличивается его прочность, а отвердевание происходит быстрее. Авторы продолжают совершенствование смеси. Разработка может пригодиться в добывающей промышленности: при добыче угля и руды при помощи цементной пасты, способной быстро твердеть в условиях подземных шахт, выработанные пространства защищают от обрушения и накопления в пустотах газа.

В Новосибирске изобрели гигантский домкрат для извлечения труб из скважин Специалисты Новосибирского государственного университета создали устройство для быстрого и простого извлечения обсадных труб при ремонте, модернизации или консервации нефтяных скважин. В отличие от традиционных методов новый не предполагает разрезания и разрушения трубы. После бурения скважины ее укрепляют: устанавливают внутри трубы, называемые обсадными. Между ними и горными породами заливают слой цемента. Как рассказали «Энергии+» авторы разработки, устройство представляет собой составной домкрат длиной девять метров, снабженный раздвижными элементами-«щечками», которые частично повторяют по форме внутреннюю поверхность трубы. Его спускают в скважину и подключают к насосно-компрессорным трубам, по которым нагнетается техническая вода. После этого «щечки» домкрата раздвигаются и деформируют обсадную трубу — ее поперечное сечение из круглого становится овальным. Деформируясь, труба разрушает цементный камень, находящийся снаружи нее, — заставляет его трескаться и крошиться; при этом не разрушается сама. Передвигая домкрат снизу вверх по обсадной колонне, можно деформировать всю трубу и без проблем извлечь ее из скважины. Андрей Савченко, заместитель директора Центра трансфера технологий и коммерциализации Новосибирского государственного университета:

Преимущество нашей методики в том, что для ее использования не нужно дополнительного оборудования: домкрат приводится в действие исключительно за счет стандартного оборудования, которое есть на нефтепромысле.

Технология и конструкция устройства защищены патентами.

Эксперт оценил разработку сложного участка Уренгойского месторождения Освоение «Газпром нефтью» ачимовских залежей — запасов углеводородов, залегающих на сложном участке 3А Уренгойского месторождения на глубине около четырех километров, — отвечает требованиям времени, а опыт компании следует распространять в масштабах страны. Таким мнением с «Энергией+» поделился заведующий кафедрой бурения скважин Санкт-Петербургского горного университета, доктор технических наук, профессор Михаил Двойников. По словам эксперта, сегодня разработка трудноизвлекаемых запасов — дело актуальное и важное. Михаил Двойников, заведующий кафедрой бурения скважин Санкт-Петербургского горного университета, профессор:

В нефтедобыче складывается такая ситуация, при которой уже освоенные месторождения, которые находятся на небольшой глубине, себя в большой степени исчерпали. Поэтому приходится уходить вглубь, где сохраняются значительные запасы углеводородов, но очень тяжелые условия для их добычи, включая малопроницаемые породы, высокие температуры и давление. При этом Уренгойское месторождение — одна из наиболее оптимальных площадок для добычи трудноизвлекаемых запасов, поскольку там уже существует вся необходимая инфраструктура.

Эксперт оценил использование трехмерных геологических моделей, на которых специалисты компании опробовали более ста сценариев разработки. По словам Михаила Двойникова, «создание цифровых двойников — подход очень актуальный и эффективный: опыт “Газпром нефти”, полученный при планировании работ на ачимовских залежах, стоит взять на вооружение другим компаниям, занимающимся добычей углеводородов».

В гостях — ученые и роботы, на стендах — джунгли и цифровые двойники: чем удивлял Петербургский экономический форум Через неделю стартует Петербургский международный экономический форум (ПМЭФ). Начиная с 1997 года он собирает сотни тысяч гостей и каждый раз удивляет их чем-то необычным. Рассказываем о семи любопытных фактах о главном деловом событии в России.

«Открывая тундру»: арт-проект о природе красоты русского севера Бескрайняя тундра, живая, находящаяся в постоянном движении, многоцветная летом и обжигающе белоснежная зимой. Арт-проект «Газпром нефти» на ПМЭФ-2024 посвящен природе этого края и переносит зрителя в фантазийный северный мир 🦌 Это произведение цифрового искусства соткано из тысяч кадров анимации, сказочных образов животных, миллионов волосков, перьев, травинок, которые неотличимы от настоящих. Вдохновением для него стали живые впечатления, эмоции и воспоминания тех, кто живет, творит и работает в этом краю. Подробнее - в нашем спецпроекте.

В Перми раскрыли секрет создания идеального водозащитного геля для скважины Ученые из Пермского политеха определили оптимальные условия создания микрогелей — суспензии с частицами полимеров размером 0,1–100 микрометров, что сопоставимо с толщиной человеческого волоса. Такие гели применяют во время добычи нефти для снижения содержания в ней воды. Специалисты усовершенствовали один из распространенных способов получения микрогелей — эмульсионную полимеризацию. Это способ, позволяющий контролировать структуру геля и размер частиц во время приготовления, не позволяя им становится крупнее, чем нужно. На это влияют концентрация и состав важнейших компонентов эмульсии — эмульгатора (вещества, обеспечивающего создание эмульсий из несмешивающихся жидкостей) и дисперсионной среды (где равномерно распределены маленькие частицы продукта). Изучив оптимальные концентрации, ученые определили оптимальные условия для получения микрогелей с частицами нужного размера. В качестве дисперсионной среды исследователи проводили эксперименты с керосином, парафиновым маслом и вазелином, а как эмульгатор использовали глицерил стеарат (натуральный глицериловый эфир глицерина и стеариновой кислоты) и поверхностно-активные вещества. В круглой колбе с тремя голышками постепенно смешивали и нагревали все компоненты. Всего изготовили и изучили 11 разных образцов. Лучший результат показал гель из керосина и глицерила стеарата с 2% поверхностно-активных веществ. Впрочем, параметры синтеза микрогелей можно менять в зависимости от задач и условий в конкретной скважине. Помимо нефтедобычи дальнейшие исследования микрогелей в России позволят использовать их для создания материалов с различными функциональными характеристиками — оптическими, электрическими, механическими и биологическими.