Российские ученые создали новые катализаторы для очистки газов

*️⃣ Катализаторы на основе стеклянных микроволокон с частицами платины разработали исследователи ФИЦ «Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН», сообщает пресс-служба РАН. Преимущества перед другими системами заключаются в гибкости, высокой активности и стабильности, устойчивости к аварийным условиям.

🧪 Оборудование предназначено для очистки отходящих газов от вредных примесей. По словам одного из разработчиков, младшего научного сотрудника отдела технологии каталитических процессов ИК СО РАН Дмитрия Баранова, реакция очистки протекает на поверхности частиц платины размером порядка 10 нанометров, расположенных на стеклянных микроволокнах. Особенность разработки – ее непривычная геометрическая форма и гибкость носителя. Благодаря новому методу синтеза исследователи смогли значительно повысить активность катализатора: платиносодержащий раствор наносится на стеклоткань не традиционной пропиткой, а напылением мелкодисперсных капель. Активность платины в этом случае повышается в полтора раза.

🦾 Испытания катализатора проводятся на специально созданной для этого экспериментальной установке.

#наука #очистка_газов

Московские физики помогут нефтяникам и золотодобытчикам обнаруживать полезные ископаемые

👨‍👩‍👧‍👦 Ученые МФТИ представили новое цифровое решение — электроразведку. Она позволяет определять наличие залежей полезных ископаемых на исследуемых участках. Как сообщает пресс-служба вуза, разработка представляет собой метод геофизических исследований, основанный на определении электрических свойств подповерхностного пространства. Путем передачи электрических сигналов с дневной поверхности и регистрации на ней вызванных полей можно получить информацию о составе почвы, наличии флюидов, драгоценных металлов, нефти и газа. При этом не требуется проводить буровые работы.

👨‍👩‍👧‍👦 По словам ведущего научного сотрудника лаборатории прикладной вычислительной геофизики МФТИ Василия Голубева, специализированный софт дает возможность исследователям построить 3D-модель изучаемого участка, в основе цифровой карты которого лежат данные электроразведки. При анализе этой информации можно изучить строение предполагаемого месторождения, определить качество запасов, а также точно определить их местоположение.

👨‍👩‍👧‍👦 В вузе особо подчеркивают, что новое программное обеспечение разработано лабораторией прикладной вычислительной геофизики с нуля, без использования каких-либо коммерческих или сторонних библиотек, что полностью решает проблему внешних зависимостей или ограничений. ПО способно заменить аналогичные сервисы, предоставляемые зарубежными компаниями.

#наука #электроразведка

Российские ученые представили способ, позволяющий быстрее прогнозировать результат гидроразрыва пласта

🛢 Новая разработка исследователей Пермского политеха поможет снизить затраты на расчеты и ускорить добычу нефти, сообщает пресс-служба вуза.

⚙️ Авторы отмечают, что на результат гидроразрыва пласта (ГРП) влияют условия течения, свойства коллектора, скорость закачки жидкости, шероховатость естественных трещин и др. Новый метод прогнозирования, разработанный и протестированный учеными, построен на использовании теории информации – результаты прогнозируются с применением только ключевых показателей: обводненности и дебита нефти до проведения ГРП, ширины и длины трещины.

💬 Как поясняет доцент кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ, кандидат технических наук Владимир Поплыгин, в ходе исследования был выполнен статистический анализ ключевых параметров, на основе которого построены графики разных значений для каждого из них. Ученые пришли к выводу, что разработанная модель имеет меньшую погрешность по сравнению с прошлыми, доказывая, что для результатов прогнозирования ГРП достаточно выбрать самые важные факторы. С их помощью оценка дебита скважин после ГРП будет проходить с минимальными погрешностью и временными затратами.

#наука #ГРП

Разработка ученых ПНИПУ позволит повысить эффективность подводных нефтехранилищ

🌊 Подводные резервуары для хранения нефти в последние годы активно применяются при производстве морской нефти в крупных глубоководных и арктических проектах. Их использование позволяет снижать негативное воздействие на окружающую среду в данных условиях.

🛢 Традиционно нефть хранится на морских платформах до выгрузки в танкер или трубопровод для транспортировки на берег, что приводит к увеличению веса и размеров платформы, а также к необходимости задействовать постоянный персонал для ее обслуживания. Как отмечает пресс-служба Пермского политеха, исследователи вуза в содружестве с коллегами из ИПНГ РАН рассчитали параметры нефтехранилищ на примере различных широко используемых конструкций подводных резервуаров. Для предотвращения контакта нефти с водой и уменьшения толщины нежелательного слоя эмульсии в таких нефтехранилищах, расположенных на морском дне, используются мембраны. Они устанавливаются внутри оболочки хранилища, обеспечивая надежную изоляцию и защиту от коррозии. Анализ показал, что применение гибких мембран позволяет снизить толщину стенки и габаритные размеры, а также уменьшить массу конструкции.

☑️ Результаты анализа ученых демонстрируют зависимость массогабаритных показателей от включения гибких мембран в конструкцию нефтехранилищ.

#наука #нефтедобыча

Пермские ученые создали самовосстанавливающийся тампонажный раствор для нефтяных скважин

🧪 Новый состав характеризуется улучшенными показателями основных технологических свойств, обеспечивает плотный контакт цементного камня с обсадной колонной и стенкой скважины и показывает способность самостоятельно восстанавливать целостность при появлении микрозазоров и трещин.

👨‍👩‍👧‍👦 По словам доктора технических наук, заведующего кафедрой нефтегазовых технологий ПНИПУ Сергея Чернышова, получаемый из разработанного раствора цементный камень обладает способностью к линейному расширению, из-за чего обеспечивается его плотный контакт с обсадной колонной и стенкой скважины. Основа раствора, помимо тампонажного портландцемента и базовых модифицирующих реагентов, используемых в обычных растворах, также содержит комплексную минеральную добавку из нанооксида алюминия, талька, гидроксида кальция, полугидрата гипса и прочих примесей. Она и позволяет говорить о самовосстановлении цементного камня после различных нарушений. Синтетический полимер на основе полиакриламида, входящий в ее состав, снижает процессы водоотделения и водоотдачи, а пеногаситель на основе кремнийорганического полимера уменьшает пенообразование. Требуемую подвижность раствора позволяет получить добавление пластифицирующей добавки на основе поликарбоксилатного сополимера, а увеличение плотности контакта цементного камня с обсадной колонной и горной породой обеспечивает расширяющая добавка.

🛢 Как отмечают в пресс-службе вуза, в промысловых условиях свойства нового тампонажного раствора позволят получить качественную герметичную крепь обсадной колонны в стволе скважины.

#наука #нефтедобыча

Новый метод моделирования солнечных электростанций с водородными накопителями предложили российские ученые

👨‍👩‍👧‍👦 Исследователи лаборатории моделирования электроэнергетических систем Томского политехнического университета (ТПУ) разработали математическую модель и на ее основе – гибридный процессор: они позволяют моделировать переходные процессы в солнечных электростанциях с водородными системами накопления энергии.

👨‍👩‍👧‍👦 Как отмечает один из авторов нового метода, ассистент отделения электроэнергетики и электротехники ТПУ Владимир Рудник, особенности подключения систем возобновляемой генерации с водородными накопителями существенно влияют на переходные процессы в энергосистеме, и особенно остро эта проблема проявляется в ситуациях, когда установки с инверторным подключением внедряются в слабые сети. В результате возникают незатухающие колебания, которые приводят к нарушению устойчивости в энергорайонах и даже в энергообъединениях.

👨‍👩‍👧‍👦 Особенность разработки томских политехников заключается в использовании физических моделей для повышающего преобразователя постоянного тока и силового преобразователя. Математическая модель позволяет выявлять причины колебаний режимных параметров различной частоты и амплитуды в энергосистемах.

👨‍👩‍👧‍👦 Разработанная модель была протестирована на Всережимном моделирующем комплексе реального времени ТПУ: полученные результаты легли в основу экспериментальных образцов силовых инверторных устройств, которые разрабатываются в университете. Кроме того, ученые планируют продолжить работу, связанную с анализом влияния генерирующих установок с инверторным подключением на переходные процессы в слабых сетях. Теперь их цель – выявление конкретных причин, вызывающих колебания режимных параметров различной частоты и амплитуды в энергосистемах.

#наука #водород #солнечная_энергия

Томские ученые ведут исследования в новом кернохранилище

👨‍👩‍👧‍👦 Это уже второе по счету хранилище, которое увеличит общий объем хранимого в институтах «Роснефти» керна на 25%, отмечает пресс-служба компании. В томском корпоративном институте собрано уже более 150 км физических образцов горных пород: два кернохранилища способны вместить до 260 погон. км породы.

👨‍👩‍👧‍👦 Керн, который хранится здесь, изучается с помощью цифровых технологий: для этого Томский политехнический университет разработал и изготовил микротомограф. Он позволяет исследовать поровое пространство и микротрещины в горной породе с разрешением до 3 микрон. Кроме того, с его помощью создаются цифровые изображения керна, которые помогают ученым моделировать пути течения нефти и газа, определяя таким образом степень нефтенасыщенности пластов.

👨‍👩‍👧‍👦 Также оборудование облегчает работу со сложными горными породами: например, трещинные коллекторы характеризуются неоднородной структурой и разной проницаемостью, но их изучение необходимо, поскольку в них залегает до 60% мировых запасов нефти и газа. Работая с ними, томские исследователи рассчитали математическую модель, провели эксперименты на виртуальных образцах и изучили результаты с помощью томографа. В результате они определили наиболее эффективный полимер для конкретных горных пород; ожидается, что это увеличит объем вытесненной из коллектора нефти. Апробация новой методики планируется в 2025 году.

#наука #керн

От коррозии нефтяные трубы защитят яблоки

🧪 Новое антикоррозионное покрытие создали и испытали исследователи Балтийского федерального университета (БФУ) им. И. Канта в содружестве с учеными Восточно-Казахстанского технического университета, сообщает ТАСС со ссылкой на Минобрнауки РФ. Состав инновационного покрытия включает в себя пектин, который добывают из яблок. Он стабилизирует биметаллические микрочастицы меди и серебра.

🍎 Эксперименты доказали, что последние эффективно связывают серосодержащие органические соединения. Осадив на поверхность наночастиц серебра медь, исследователи получили биметаллические микрочастицы, которые поместили в раствор яблочного пектина – в природе эта клетчатка обеспечивает твердость плодов, а в случае с раствором микрочастиц помогает поддерживать его стабильность. Далее полученный раствор нанесли на поверхность металла, контактирующего с нефтью.

⚛️ Медь и серебро хорошо притягивают к себе атомы серы, которые присутствуют в составе нефти и могут приводить к коррозии металлов. Тем самым разработка поможет уберечь трубопроводы и другое оборудование, контактирующее с нефтью, от преждевременного разрушения.

#нефтепроводы #наука

Российские физики открыли универсальный способ прогнозирования вязкости нефти

🧪Новое аналитическое выражение для расчета вязкости сырой нефти, которое описывает самые разные образцы нефти в широком диапазоне температур и обеспечивает более высокую точность результатов, предложили ученые Института физики Казанского федерального университета (КФУ).

🛢Как отмечает пресс-служба вуза, вязкость сырой нефти определяет ее текучесть и способность просачиваться через геологические породы. Казанские ученые разработали универсальное выражение, основанное на концепции температурного скейлинга: оно помогает определять температурную зависимость вязкости сырой нефти вплоть до температур аморфизации. По словам исследователей, концепция температурного скейлинга подразумевает введение температурной шкалы, отличной от шкал Цельсия, Кельвина и других. В соответствии с ней значения ключевых температур — стеклования, плавления — принимают одни и те же значения для любых систем. В этом случае температура как физический параметр будет безразмерной величиной. В вузе отмечают, что данная концепция может быть использована в самых разных задачах, где температура является одним из параметров.

👨‍👩‍👧‍👦При исследовании ученые рассмотрели образцы нефти, добытые на различных месторождениях России, Китая, Саудовской Аравии, Нигерии, Кувейта и Северного моря.

#наука #нефтедобыча

В добыче нефти помогут «умные молекулы», созданные искусственным интеллектом

👩‍🔬О синтезировании новых химических молекул для увеличения добычи углеводородов сообщает пресс-служба «Газпром нефти». Так, искусственный интеллект смоделировал 6 тыс. вариантов комбинаций химических составов для одного из зрелых месторождений на Ямале и выбрал из них приоритетную цифровую молекулу с наилучшими показателями. Производиться она будет на основе российского сырья и технологий.

🖥 Разработка включает в себя загрузку данных о доступном сырье, информации об имеющихся процессах синтеза, а также целевых критериях поверхностно-активных веществ. На основании этой информации перебирается множество вариантов составов, из них выбирается наиболее эффективный химический реагент, который будет помогать нефтяникам поддерживать уровень добычи на каждом конкретном месторождении, а также разрабатывать сложные залежи.

🖱Эффективность первой синтезированной молекулы была подтверждена лабораторными тестами в Казанском федеральном университете и Тюменском государственном университете.

👍 Исследователи отмечают, что процесс создания молекулы занял 3 месяца, притом что обычно на разработку подобных продуктов в современных научных лабораториях уходит не менее 2 лет.

#наука #нефтедобыча