-
Дата отправки2022-04-29
-
Дата принятия2022-07-21
-
Дата публикации2022-11-10
Глубинное строение, тектоника и геодинамика Охотоморского региона и структур его складчатого обрамления
Применение зонально-блоковой модели земной коры для построения региональных тектонических схем и разрезов земной коры на основе комплекса геолого-геофизических данных позволяет рассматривать получаемые карты и разрезы как тектонические модели. Основными элементами таких моделей являются блоки с древним континентальным основанием и межблоковые зоны, образованные комплексами островных дуг, аккреционной призмы или океанической коры. Разработанная геотектоническая модель Охотоморского региона отражает особенности глубинного строения, тектоники и геодинамики. Киммерийские Новосибирско-Чукотская, Верхояно-Колымская, Колымо-Омолонская и Амурская складчатые области и альпиды Корякско-Камчатской и Сахалин-Сихотэ-Алиньской складчатых областей развиваются вдоль северных, западных и южных границ Охотоморского мегаблока с континентальным типом коры. С востока мегаблок ограничивается океаническими бассейнами и островными дугами.
-
Дата отправки2022-02-22
-
Дата принятия2022-09-15
-
Дата публикации2022-11-10
Проблема генезиса мезоархейских алюмокремнистых пород Карельского кратона и возможность их использования в качестве кварц-полевошпатового сырья
Представлены оригинальные данные, полученные при исследовании химического и минерального составов позднеархейских алюмокремнистых пород (ранее называвшихся силицитами) Койкарской и Эльмусской структур Ведлозерско-Сегозерского зеленокаменного пояса Карельского кратона (Центральная Карелия). Комплексное исследование этих образований позволило установить их сложный генезис как результат позднего наложения на осадочные и вулканогенно-осадочные породы полевошпат-кварцевого состава гидротермально-метасоматического воздействия, метаморфических преобразований. Благодаря наложенным процессам метасоматического (температурного?) воздействия на полевошпат-кварцевые алевролиты происходил вынос Fe из микровключений в кварце и полевом шпате и концентрирование его оксидов по границам зерен. Такие минералы, как монацит, паризит, алланит, также размещаются либо по границам зерен кварца и полевых шпатов, либо совместно с кальцитом заполняют микротрещины, что позволяет избавляться от них при подготовке кварц-полевошпатовых концентратов, используя различные технологии обогащения. По большинству лимитируемых ГОСТами показателей отдельные пробы в естественном виде соответствуют требованиям, предъявляемым к кварц-полевошпатовому сырью для использования его в составе шихт при производстве различных видов стекла. Дополнительное обогащение исходного сырья (измельчение, рассев на узкие классы и дальнейшая магнитная сепарация) приводит к снижению содержания Fe 2 O 3 до нормируемых значений. Получаемые кварц-полевошпатовые концентраты различной крупности могут использоваться в производстве строительной и тонкой керамики (санитарно-керамических изделий, облицовочных и отделочных плиток, художественного, хозяйственного фарфора и фаянса). Однородность минерального и химического состава, возможность компактной добычи и обогащения (в том числе на передвижных малогабаритных установках) повышает перспективность и конкурентоспособность данного нетрадиционного полевошпатового сырья Центральной Карелии.
-
Дата отправки2021-12-21
-
Дата принятия2022-06-20
-
Дата публикации2022-11-10
Научное обоснование методов вторичного вскрытия фаменских отложений юго-востока Пермского края на основании геомеханического моделирования
В статье представлены результаты анализа геологического строения отложений фаменского яруса девонской системы на территории Пермского края. Выполнено численное моделирование распределения неоднородного поля напряжений вблизи скважины для двух рассматриваемых типов перфорации. С учетом геометрии формируемых перфорационных каналов созданы численные конечно-элементные модели околоскважинных зон с учетом щелевой и кумулятивной перфорации. Определено, что при проведении щелевой перфорации создаются условия для существенного восстановления эффективных напряжений и, как следствие, восстановления проницаемости породы-коллектора. Область восстановления напряжений находится вблизи скважины в пределах радиуса, равного длине щелей, и зависит от величины депрессии на пласт, с ее увеличением области уменьшаются. По результатам оценки областей разрушения установлено, что при создании щелевой перфорации коллектор в околоскважинной зоне остается достаточно устойчивым и зоны разрушения могут возникнуть только при депрессиях от 10 МПа и выше. Противоположная ситуация была получена для кумулятивной перфорации, зоны разрушения вблизи отверстий возникают уже при депрессии 2 МПа. В целом анализ результатов численного моделирования напряженного состояния для двух моделируемых типов перфорации говорит о том, что щелевая перфорация обладает большей эффективностью по сравнению с кумулятивной. В то же время окончательный вывод можно будет сделать по результатам определения закономерностей изменения проницаемости рассматриваемых горных пород под воздействием изменяющихся эффективных напряжений и выполнения расчетов величины дебитов скважин после создания рассмотренных типов перфорационных каналов.
-
Дата отправки2022-05-18
-
Дата принятия2022-07-21
-
Дата публикации2022-11-10
Совершенствование метода оценки изгибных напряжений в стенке подземного трубопровода
- Авторы:
- Р. В. Агиней
- А. А. Фирстов
Приведены краткие сведения о современных методах определения изгибных напряжений протяженных участков подземных магистральных трубопроводов без доступа к образующей трубопровода. Обоснована необходимость модернизации методов, основанных на определении конфигурации оси трубопровода с поверхности грунта с последующим расчетом по полученным данным изгибных напряжений. Предложена математическая модель, позволяющая при планировании исследования рассчитать оптимальные параметры съемки оси трубопровода с поверхности грунта для трубопровода произвольной конфигурации и глубины залегания. Проведены стендовые испытания трассоискателя БИТА-1 для определения погрешности в измерении глубины залегания оси трубопровода. Доказано, что отклонения показаний трассоискателя относительно истинных значений в узких интервалах глубин залегания подчиняются нормальному распределению и не меняют свой знак. Представлены доверительные интервалы погрешности в определении глубины залегания оси трубопровода для прибора БИТА-1.
-
Дата отправки2021-05-27
-
Дата принятия2022-09-06
-
Дата публикации2022-11-10
Использование функций резонанса при оценке параметров межскважинных зон
Показано, что использование силового резонанса приводит к эффекту «встряхивания» пласта с последующей разбивкой пленочной нефти и вовлечением ее в дальнейший процесс фильтрации. Впервые для нефтепромысловой геофизики обоснована концепция метода пассивной шумометрии при контроле за разработкой нефтегазовой залежи за счет измерений добротности контуров в точечных областях каналов выработки пластов (КВП) межскважинных зон. Установлено, что определение глубины модуляции реактивного параметра замещения погонной цепи КВП является решающим фактором в определении параметрического возбуждения не только для систем затухания в КВП, но и без затухания в метрологическом обеспечении анализа петрофизических свойств кернов из скважин. Показано, что на основе метода комплексных амплитуд (для тока пластовых давлений, разностей дебитов, импендансов) можно построить различные семейства резонансных кривых: амплитуды смещений (при перепаде дебитов на пьезоемкости исследуемого участка пласта), скорости (амплитуды тока пластовых давлений), ускорений (амплитуды перепада дебитов на погонной пьезоиндуктивности участка КВП). А использование прогнозируемых погонных фильтрационно-емкостных свойств продуктивного пласта при непрерывном его регулировании приводит к повышению точности проведения тампонажа в каждом последующем подцикле образования нового сегмента в траекториях КВП, что способствует более полной выработке продуктивных залежей углеводородов и повышает достоверность прогнозирования показателей разработки.
-
Дата отправки2021-12-19
-
Дата принятия2022-07-21
-
Дата публикации2022-11-10
Увеличение содержания крупных фракций в добываемой массе угля комбайном с использованием парных срезов
Основной объем угля добывается подземным способом с использованием очистных комбайнов. В современных очистных комбайнах преимущественно используются шнековые исполнительные органы, отличающиеся простотой конструкции, технологичностью и надежностью. Однако в процессе отделения угля от массива резанием выход мелких классов составляет 40-50 % от общего объема добычи. Поэтому поиск и разработка технических решений, обеспечивающих повышение выхода крупных фракций в процессе добычи угля шнековыми очистными комбайнами, является актуальной задачей. Традиционно эта задача решается увеличением толщины срезов, что достигается установкой резцов с большим радиальным вылетом и увеличением скорости подачи очистного комбайна. В статье рассматривается нетрадиционный способ увеличения сечения срезов формированием энергоэффективных парных и групповых срезов с взаимным наложением полей напряжения в массиве от действия соседних резцов. Результаты моделирования процесса резания угля подтверждают, что повышение эффективности разрушения горного массива резцами шнековых исполнительных органов очистного комбайна может быть достигнуто комплексным техническим решением, включающим формирование парных срезов и совмещенных зон напряжений в массиве. В результате выход крупных фрагментов при резании парными резцами увеличивается в 1,3-1,8 раза по сравнению с резанием одиночным резцом.
-
Дата отправки2022-03-17
-
Дата принятия2022-10-04
-
Дата публикации2022-11-10
Повышение достоверности 3D-моделирования оползневого склона на основе учета данных инженерной геофизики
Оползни относятся к числу наиболее опасных геологических процессов, представляя угрозу для всех инженерных сооружений. С целью оценки устойчивости склонов применяются комплексные инженерные изыскания, результаты которых необходимы для выполнения расчетов устойчивости грунтовых масс и оценки рисков развития оползневых процессов. Приведены результаты комплексных геолого-геофизических исследований типичного оползневого склона отрогов гор Северо-Западного Кавказа, сложенного глинистыми грунтами. Цель работы – повышение достоверности оценки устойчивости оползневого массива за счет построения объемной 3D-модели склона, включающей его основные структурные элементы, выделенные с помощью современных методов инженерной геофизики. Учет геофизических данных при формировании расчетной 3D-модели склона позволил обозначить важные структурные элементы оползня, что существенным образом отразилось на корректности расчета его устойчивости.
-
Дата отправки2022-01-31
-
Дата принятия2022-09-06
-
Дата публикации2022-11-10
Фильтрационные исследования на кернах и насыпных моделях Уренгойского месторождения для определения эффективности водогазового воздействия на пласт при извлечении конденсата из низконапорных коллекторов и нефти из нефтяных оторочек
- Авторы:
- Н. А. Дроздов
Нефтяные оторочки, как и газоконденсатные пласты, крупнейшего в России Уренгойского месторождения разрабатываются в режиме истощения без поддержания пластового давления, что привело к серьезным осложнениям в добыче нефти, газа и конденсата. Кроме того, следствием разработки месторождения в режиме истощения являются низкие значения нефтеотдачи и конденсатоотдачи. Данные проблемы актуальны и для других нефтегазоконденсатных месторождений. Одним из возможных вариантов решения является водогазовое воздействие. Рациональные величины газосодержания смеси для воздействия на газоконденсатные залежи и нефтяные оторочки нефтегазоконденсатных месторождений должны подбираться исходя из данных фильтрационных исследований на керновых моделях. В статье приведены результаты фильтрационных экспериментов по вытеснению конденсата и нефти водой, газом и водогазовыми смесями при моделировании условий Уренгойского месторождения. Водогазовое воздействие показало хорошие результаты в экспериментах по вытеснению конденсата, остаточного газа и нефти. Установлено, что водогазовые смеси с низким содержанием газа (10-20 %) обладают лучшей нефтевытесняющей способностью (на 9,5-13,5 % выше) по сравнению с водой. Эксперимент с использованием составной линейной модели пласта из сцементированного кернового материала по основным характеристикам вытеснения нефти дал одинаковые результаты с фильтрационными опытами с насыпными моделями пласта и показал высокую эффективность водогазового воздействия на пласт как метода увеличения нефтеотдачи при использовании его на нефтегазоконденсатных месторождениях.
-
Дата отправки2022-04-05
-
Дата принятия2022-07-21
-
Дата публикации2022-11-10
Разработка ресурсосберегающей технологии выемки пологих угольных пластов с труднообрушающимися породами кровли (на примере шахт Куангниньского угольного бассейна)
- Авторы:
- В. П. Зубов
- Ле Куанг Фук
Показано, что к числу основных направлений совершенствования технологических схем ведения горных работ на шахтах Куангниньского угольного бассейна относят создание вариантов ресурсосберегающих систем разработки длинными столбами. Они обеспечивают снижение потерь угля в межстолбовых целиках и затрат на поддержание подготовительных выработок, закрепленных анкерной крепью. Реализация этих направлений затруднена (а в ряде случаев практически невозможна) при залегании над угольным пластом труднообрушающихся пород, склонных к значительным зависаниям в выработанном пространстве. В Куангниньском бассейне закреплено анкерной крепью 9-10 % выработок, эксплуатационные потери угля достигают 30 % и более; ежегодно перекрепляют до 50 % выработок. Сделан вывод о том, что реальные условия для уменьшения потерь угля и эффективного использования анкерной крепи в качестве основной крепи повторно используемых подготовительных выработок создаются при реализации идеи, выдвинутой в Санкт-Петербургском горном университете: оставление между повторно используемой выработкой и выработанным пространством целика угля повышенной ширины и его последующая отработка на одной линии с очистным забоем одновременно с погашением повторно используемой выработки.
-
Дата отправки2021-11-17
-
Дата принятия2022-04-06
-
Дата публикации2022-11-10
Метод прогноза напряженного состояния обделки подземных сооружений квазипрямоугольной и арочной форм
- Авторы:
- М. А. Карасев
- Тиен Тай Нгуен
Рассмотрен метод прогноза напряженно-деформированного состояния обделок подземных сооружений, форма поперечного сечения которых отлична от кругового очертания. Основной задачей исследования является разработка методики оценки влияния параметров формы поперечного сечения подземных сооружений на напряженное состояние обделки. Для решения поставленной задачи обоснован и развит метод расчета напряженного состояния обделки для тоннелей арочной с обратным сводом и квазипрямоугольной форм. Выполнена апробация методики, которая показала, что точность прогноза напряженного состояния обделки достаточна для выполнения практических расчетов. Предложен алгоритм проведения многовариантного анализа влияния формы поперечного сечения подземных сооружений арочной и квазипрямоугольной форм на напряженное состояние обделки. С использованием разработанного алгоритма выполнены параметрические расчеты и получены закономерности формирования напряженного состояния обделок подземных сооружений для различных инженерно-геологических условий, а также начального поля напряженного состояния. Выполнена количественная оценка влияния геометрических параметров тоннелей на их напряженно-деформированное состояние.
-
Дата отправки2021-07-05
-
Дата принятия2022-07-21
-
Дата публикации2022-11-10
Анализ дробления с использованием цифровой обработки изображений и эмпирической модели (KuzRam): сравнительное исследование
Дробление горной породы отражает степень контроля взрывных работ. Несмотря на точность скринингового анализа для определения распределения взорванных горных пород по размерам, этот метод остается сложным и длительным из-за большого объема взорванной породы. Метод цифровой обработки изображений может преодолеть ограничения точности и скорости. Используются эмпирическая модель KuzRam и численный метод (цифровая обработка изображений) с применением двух программ обработки изображений (WipFrag и Split-Desktop) для анализа распределения частиц по размерам пород, раздробленных взрывчатыми веществами в известняковом карьере Джебель-Меджунес. Цифровая обработка основана на анализе фотографии отвалов взорванной породы с использованием методов обработки изображений. Цель этой работы состоит в оценке и сравнении результатов, полученных для каждого взрыва с помощью двух методов, и выявления сходства и различия между ними. С помощью этих двух методов были проанализированы три различных взрыва с одинаковым проектированием. Результат модели KuzRam дал идеалистические результаты из-за неоднородности структуры горных пород, хотя эта модель может быть использована для первоначальной оценки проектирования взрыва. С целью повышения эффективности взрыва предложен новый коэффициент показателя фрагментации для сравнения полученного фрагмента с расчетным идеальным размером модели KuzRam путем учета проектных параметров взрыва и взрываемости. Оба способа обработки изображений дают близкие результаты с большей точностью для Split-Desktop. Применение метода поможет повысить эффективность и снизить затраты на дробление в рассматриваемом карьере.
-
Дата отправки2021-10-15
-
Дата принятия2022-09-06
-
Дата публикации2022-11-10
Экспериментальные исследования теплового способа бурения плавлением скважины в ледовом массиве с одновременным контролируемым расширением ее диаметра
- Авторы:
- Д. В. Сербин
- А. Н. Дмитриев
В сезонные работы 64-й Российской антарктической экспедиции в 2018-2019 гг. на буровом комплексе им. Б.Б.Кудряшова (станция «Восток», Антарктида) специалисты Санкт-Петербургского горного университета провели экспериментальные исследования процесса бурения плавлением с одновременным расширением скважин в ледовом массиве. Для исследований были разработаны, изготовлены и испытаны стенд и натурная модель термогидравлического бурового снаряда-расширителя. Первые стендовые испытания натурной модели подтвердили ее работоспособность и пригодность для экспериментального бурения с одновременным расширением скважин в ледовом массиве, определены эксплуатационные возможности, обнаружены недостатки, которые будут учтены в будущем. В статье обоснован выбор конструктивных элементов термогидравлического бурового снаряда-расширителя. Установлено, что технологию бурения сплошным забоем с одновременным расширением скважины в ледовом массиве возможно реализовать за счет комбинирования процесса контактного бурения плавлением и конвективного расширения с созданием принудительной призабойной кольцевой циркуляции подогретого теплоносителя. Определены зависимости интенсивности расширения от основных технологических параметров: активной тепловой мощности нагревательных элементов пенетратора и циркуляционной системы, механической скорости бурения, производительности насоса. По результатам исследований будет спроектирован и изготовлен экспериментальный образец термогидравлического бурового снаряда-расширителя для испытания его в условиях скважины 5Г.
-
Дата отправки2021-02-12
-
Дата принятия2022-07-26
-
Дата публикации2022-11-10
Проявление несовместимости судовых остаточных топлив: способ определения совместимости, исследования состава топлив и осадка
- Авторы:
- Р. Р. Cултанбеков
- А. М. Щипачев
Представлены результаты исследований проблемы активного осадкообразования при смешении остаточных топлив, вызванного проявлением несовместимости. Разработан лабораторный способ определения совместимости и стабильности топлив, позволяющий выявлять количественную характеристику активности осадкообразования. Выполнены лабораторные исследования и обозначены несовместимые компоненты топлив. Проведены испытания для определения показателей качества проб и группового индивидуального состава топлив. Установлены результаты содержания общего и неорганического углерода в полученных осадках с помощью прибора Shimadzu TOC-V SSM 5000A. Определен и рассчитан химический состав на анализаторе LECO CHN-628. Групповой состав входящих в осадок топлив углеводородов изучен с помощью метода газовой хромато-масс-спектрометрии на приборе GCMS-QP2010 Ultra Shimadzu. Для получения дополнительной информации о структурно-групповом составе осадка топлив проведены исследования методом ИК-спектрометрии на ИК-Фурье спектрометре IRAffinity-1. Осуществлен рентгеноструктурный анализ образцов осадка с помощью рентгеновского дифрактометра XRD-7000 Shimadzu, критериями оценки были межплоскостные расстояния d 002 и d 100 , а также размеры кристаллитов L с и L а . Выполнен микроструктурный анализ общего осадка методом сканирующей электронной микроскопии. Результаты исследований подтвердили, что на осадкообразование главным образом влияет содержание алканов нормального строения в составе топливной смеси. Разработаны рекомендации по сохранению качества топлив и снижению осадкообразования при хранении и транспортировке.
-
Дата отправки2022-03-14
-
Дата принятия2022-06-20
-
Дата публикации2022-11-10
Модель шагающего пробоотборника для исследования донной поверхности подледникового озера Восток
Технологии и технические средства исследования подледниковых озер Антарктиды – новое развивающееся научно-техническое направление, которое на сегодняшний день не имеет четко установленной методологии. На основании разрабатываемой технологии бурения новой скважины доступа к озеру Восток и его вскрытия, а также анализа существующих способов и устройств для отбора проб донных отложений, предложена принципиальная модель пробоотборника с движителем шагающего типа, обладающего способностью передвигаться по различным траекториям и позволяющего вести работы в широком технологическом диапазоне. В предложенной модели устройства предусмотрена его оснастка различными исполнительными органами для взятия проб донной поверхности с разными физико-механическими характеристиками. На основании представленной принципиальной модели шагающего пробоотборника разработана математическая модель устройства на основе методов теоретической механики. В результате выполненных исследований получены зависимости, позволяющие осуществить научно обоснованный выбор оптимальных значений геометрических и силовых параметров шагающего устройства. Разработан концептуальный дизайн шагающего пробоотборника, учитывающий взаимное расположение и сопряжение его основных компонентов, габаритные размеры доставочного снаряда, а также эстетическую составляющую устройства.
-
Дата отправки2022-06-01
-
Дата принятия2022-09-06
-
Дата публикации2022-11-10
Влияние трансграничного углеродного регулирования ЕС на экономическую эффективность российской нефтепереработки
- Авторы:
- В. Л. Уланов
- О. Н. Скоробогатько
Реализация трансграничного углеродного регулирования (ТУР) приводит не только к предполагаемым экологическим изменениям, но и к трансформации рыночной конъюнктуры. В исследовании оцениваются потери сектора нефтепереработки от введения ТУР на экспорт нефтепродуктов из России в страны Европейского союза. Сформирован подход к оценке влияния ТУР на себестоимость продукции нефтепереработки и выявлены механизмы его воздействия на экономику российских нефтеперерабатывающих заводов. Исследование проведено на основе фактических данных объема эмиссии парниковых газов по действующим правилам европейской системы торговли квотами на выбросы. Декомпозиция оценок влияния ТУР осуществлена на прямой и косвенный эффекты, а также эффект адаптации. Показано, что при введении механизма ТУР цены нефтепродуктов на внутреннем рынке будут определяться не только логистическим фактором, но и требованиями к экологичности нефтепереработки. Введение ТУР окажет существенное влияние на экономику нефтепереработки, в том числе и заводы, не осуществляющие экспорт в ЕС. Совокупное влияния ТУР на экономику российских нефтеперерабатывающих заводов составит около 250 млн дол. США.