Недропользование

Тяжелая битуминозная нефть является основным источником нигерийских нетрадиционных ресурсов. Эти ресурсы существуют в виде нефтеносного песка и битуминозного масла, образуя пояс битумной нефти, охватывающий около 120 км, простирающийся от Лагоса, Огун, Ондо и Эдо, причём огромные запасы этих ресурсов находятся в штате Ондо. В этом исследовании применен метод ядерно-магнитного резонанса (ЯМР) для изучения битуминозной нефти юго-запада Нигерии. В спектроскопии ЯМР на ядрах 1Н и 13С в качестве стандарта используют сигналы протонов и ядер углерода, соответственно, молекулы тетраметилсилана Si(CH3)4. В спектрах ЯМР 13С рассматриваемых объектов разделяются полностью области поглощения алифатических (7-65 м.д.) и ароматических (108-170 м.д.) ядер атомов углерода. В спектрах керна битуминозных отложений Нигерии в последний диапазон вносят заметный вклад сигналы атомов углерода олефиновых фрагментов. Анализ более известных способов дробного деления ароматической области спектра ядерно-магнитного резонанса 13С показал, что для фракций, не содержащих конденсированных циклических и гетероатомных соединений, достаточно обоснованным можно признать выделение поддиапазонов химического сдвига, соответствующих ароматическим атомам углерода: незамещенным - 110-130 м.д., метилзамещенным - 130-137 м.д., другим алкил- и нафтилзамещенным - 137-148 м.д. В объектах, содержащих более значительные количества гетероатомов, выделяют области поглощения четвертичных атомов углерода, связанных с кислородом или азотом, - 148-170 м.д., карбонильных углеродных атомов - 170-200 м.д., а также третичных ароматических атомов углерода, находящихся в орто-положении к гидроксильному или эфирному атому кислорода, - 108-118 м.д.

В представленной работе с использованием данных метода ядерно-магнитного резонанса экспериментально проведен комплексный анализ энергетических и структурных особенностей строения асфальтеновых наноагрегатов и рассчитана фрактальная размерность ядра сложных структурных единиц (ССЕ) для двух альтернативных групп нативной нефти, которая составляет 2,040 и 1,556 ед. Установлено, что нефть с низкой фрактальной размерностью ядра обладает более высокой (в 1,5-5,0 раз) динамической вязкостью, и проведено теоретическое обоснование данного физического явления. Выявлено, что нефть с низкой фрактальной размерностью в силу своей структурной индивидуальности строения парамагнитного каркаса обладает повышенной естественной ингибирующей способностью асфальтенов ядра по отношению к росту и выпадению твердых парафинов, формирующих органические асфальтеносмолопарафиновые отложения (АСПО). По данным температурных исследований, моделирующих охлаждение потока нефти при подъеме в насосно-компрессорных трубах, установлено, что динамика роста радиуса ядра ССЕ при агрегации асфальтеновых частиц хорошо описывается линейной моделью, при этом интенсивность агрегации выше в среднем в 3,6 раза в нефти с более низкой фрактальной размерностью Дополнительно выявлено, что коэффициент температурной агрегации асфальтенов зависит от радиуса начальной затравки и для нефти с высокой фрактальной размерностью описывается монотонной логарифмической моделью. Для нефти с низкой размерностью установлена аномальная нелинейная агрегация при малых радиусах начальной затравки, что приводит к нарушению монотонного характера изменения коэффициента агрегации. По результатам опытов, моделирующих осаждение парафинов на металлической поверхности, установлено, что эффективность действия ингибиторов АСПО в нефти с низкой фрактальной размерностью на 5-49 % выше по сравнению с группой высокоразмерной нефти. Полученные в работе результаты могут быть использованы на практике при создании современных методов управления свойствами нефтяных дисперсных систем при разработке, добыче и переработке углеводородов.

Основным способом добычи полезных ископаемых являются открытые горные работы. До 80 % горной массы, получаемой при этом, перевозится карьерными самосвалами с дизельными двигателями. Существенным недостатком использования дизельного автотранспорта является загазованность атмосферы, особенно на глубоких горизонтах. Выхлопные газы дизельного автотранспорта оказывают вредное влияние на здоровье человека и окружающую среду. При постоянном воздействии выхлопных газов на организм могут развиваться иммунодефицит, бронхиты, страдают сосуды головного мозга, нервная система. С ростом глубины горных работ возрастает концентрация техники на горизонтах, ухудшаются условия естественного проветривания рабочего пространства карьеров. На глубине карьеров более 200-250 м загрязнение воздуха вредными веществами на рабочих местах приводит к постепенному превышению предельно допустимых концентраций. Это сказывается не только на людях, но и на экономике предприятия, так как влечет за собой необходимость остановки карьера, ухудшение видимости на трассе, что также обусловливает частично или полностью приостановку работы оборудования. Перспективным направлением решения проблемы является перевод карьерных самосвалов на электроэнергию. В совокупности все положительные качества троллейвоза понижают эксплуатационные расходы на транспортирование горной массы на 15-20 %, а также исключают загазованность карьера и образование дыма. Самым серьёзным недостатком троллейвоза является необходимость в питании от контактной сети. В настоящее время, благодаря современным технологиям, устранение большинства недостатков троллейвоза не представляет сложности. Карьерные троллейвозы лучше использовать только на долгосрочных разработках, поскольку содержание контактной сети троллейных линий требует ухода и обслуживания. Срок окупаемости затрат может составить 2-4 года.

Предметом статьи является реакция природной среды на различные воздействия, связанные с нефтегазовой отраслью. Проанализировано современное состояние реализации проекта создания газотранспортной системы «Сила Сибири» в Восточной и Юго-Восточной Сибири. Цель исследования - показать проблемы, возникающие на различных стадиях создания объекта. К ним отнесены выбор варианта трассы трубопровода, способа прокладки трубы. Проект газотранспортной системы (ГТС) «Сила Сибири» в Восточной Сибири в последнее время успешно реализуется. Завершены стадии изысканий и проектирования, в разгаре прокладка трубы. После успешных изысканий и проектирования начат один из наиболее ответственных этапов - прокладка трубы и строительство системы в целом. В общей комплексной системе инженерно-геологических знаний совершенно особым направлением является изучение сезонно- и многолетне-мерзлых пород. И дело не только в изучаемых параметрах - составе, строении и свойствах горных пород, но и в особенностях агрегатных состояний объекта исследований. Отрицательные температуры обусловливают принципиальные отличия в составе горных пород с развитием разнообразных подземных льдов, иногда составляющих до 90 % толщи, и иных характеристик. Приведены основные результаты эколого-геокриологических исследований Института мерзлотоведения СО РАН последних лет, позволившие выявить главные сложности проекта и показать пути их решения. Показаны достоинства и описаны проблемы выбранного варианта трассы в конкретных инженерно-геологических условиях, подтверждена целесообразность применения подземного способа прокладки труб. Сделаны выводы, что сложные и разнообразные природные условия трассы ГТС обусловливают на стадиях строительства и эксплуатации в пределах участков с многолетне-мерзлыми грунтами и опасными геокриологическими и инженерно-геокриологическими процессами ряд специфических проблем. Избежать их можно лишь при условии доизучения наиболее сложных участков. Даны рекомендации по структуре ведомственного инженерно-геокриологического мониторинга.