авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |

«КАТАЛОГ ИННОВАЦИОННЫХ РАЗРАБОТОК ПО ПРИОРИТЕТНОМУ НАПРАВЛЕНИЮ «РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ» ВЫПУСК 7 Москва, 2013 ...»

-- [ Страница 4 ] --

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Инициированный проект создания опытно промышленной технологии выпуска краун эфиров отличается рентабельностью и инвестиционной привлекательностью. Сроки коммерциализации проекта, согласно тактическому сценарию, составляют от 3,9 до 4,7 лет, период сохранения конкурентоспособности от 5 до 10 лет. Для отрасли производящей высокотехнологичный и наукоемкий товар, требующий существенных материальных и интеллектуальных затрат, данный проект является Объемы краун эфиров сложного строения в общем Структура потенциальных потребителей содержании нарабатываемых краун эфиров целесообразным для коммерциализации, тем более что окупается за достаточно короткий срок, является социально значимым и ликвидирует зависимость от импорта. Технология получения краун эфиров имеет высокий технико экономический потенциал, большую востребованность специали зированными производствами и отвечает требованиям мировых стандартов качества.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Потребителями краун эфиров являются в первую очередь предприятия Росатома, в частности ПО «Маяк», в целях селективного извлечения долгоживущих изотопов радиоактивных элементов из отходов перед из утилизацией, предприятия горно металлургического комплекса для разделения металлов,, также применяются в медицине, в качестве искусственной мембраны.

Общий вид технологической линии и отдельные элементы Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико энергетический институт имени А.И. Лейпунского»

(ФГУП «ГНЦ РФ – ФЭИ») Адрес: 249033, Калужская обл., г. Обнинск, пл. Бондаренко, д. Телефон: +7 (48439) 98562 (приемная);

+7 (48439) 98412 (канцелярия) Факс: +7 (48439) 68225;

E mail: postbox@ippe.ru Web: www.ippe.ru 1. Номер государственного контракта № 16.525.11.5002.

2. Наименование темы контракта Разработка модульной комплексной системы глубокой очистки и обеззараживания природных вод на основе нового класса наноструктурных мембранных фильтрующих материалов и модифици рованных природных сорбентов.

3. Критическая технология Технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Целью выполнения ОКР было создание эффективной комплексной системы глубокой очистки природных вод от вредных примесей, включая радиоактивные, с улучшенными технико экономи ческими показателями для снижения влияния загрязнения природных вод на здоровье человека и рассчитанных на широкий класс потребителей (индивидуальные и коллективные пользователи).

В рамках выполнения Государственного контракта ГНЦ РФ – ФЭИ разработало принципиально новую унифицированную комплексную систему глубокой очистки природных вод производи тельностью от 1 до 10 м3/ч. Ее создание основано на использовании новых научно технических решений и включает следующие основные элементы:

– модуль предварительной очистки от механических загрязнений, основанный на тонкопле ночном течении и очистке зернистым слоем;

– модуль окисления кислородом, позволяющий проводить окисление и удаление растворен ного железа и марганца с эффективностью не менее 99,99%;

– сорбционный модуль с использованием природных модифицированных сорбентов, обеспечивающий очистку воды от Ca Mg жесткости, нефтепродуктов, остаточного алюминия, хлороформа до норм СанПиН, а также очистку от радиоактивных примесей (137Cs, 90Sr и др.);

– модуль мембранной очистки, основанный на новом классе наноструктурных фильтрующих материалов, обеспечивающей очистку воды от примесей размером более 0,2 мкм с эффективностью не менее 99 % и возможность проведения более 1000 регенераций мембранных фильтрующих элементов без использования химических реагентов;

– модуль обеззараживания воды на основе ультрафиолетового облучения.

Модульная конструкция рассматриваемой системы позволяет легко ее адаптировать к различным потребителям по производительности и набору используемых модулей, а также в зависимости от состава исходной воды. По совокупности показателей (производительность, качество очистки, стоимость, массогабаритные характеристики, удобство обслуживания, срок службы) система существенно превосходит лучшие российские и зарубежные аналоги. Стоимость очистки воды разрабатываемой системой в ~ 2 раза ниже стоимости очистки воды существующими на мировом и отечественном рынках системами. В разрабатываемой системе используются расходные материалы, не оказывающие отрицательного воздействия на окружающую среду.

Образцы вышеуказанных систем на производительность 1, 5 и 10 м 3 /ч прошли опытную апробацию на объектах социально бытового комплекса ГНЦ РФ ФЭИ и по итогам Государственных приемочных испытаний (май 2013 г.) рекомендованы к серийному производству.

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищённость, сравнение с имеющимися аналогами) В рамках реализации Государственного контракта поданы 3 заявки на изобретения:

1) 2012152298 от 06.12.2012. «Мембранный фильтр для очистки жидкости».

2) 2012152299 от 06.12.2012. «Модуль предварительной очистки».

3) 2013123604 от 23.05.2013. «Модуль сорбционной очистки».

Основные технические характеристики унифицированной комплексной системы глубокой очистки природных вод:

№ Параметр Ед. изм. Изм. значение Требование по ТЗ 1 Мутность до очистки 10,0 10, ЕМФ после очистки 1,8 2, 2 Жесткость общая до очистки 15,0 мг экв/л после очистки 2,8 3 Железо Fe общ.

до очистки 7,0 7, мг/л после очистки 0,09 0, 4 Марганец до очистки 1,0 1, мг/л после очистки 0,02 0, 5 Фториды до очистки 5,0 5, мг/л после очистки 0,9 1, 6 Sr 90 4, Бк/дм3 НРБ Cs 137 5, Модули унифицированной комплексной системы глубокой очистки природных вод обладают следующими конкурентными преимуществами перед аналогами:

Модуль предварительной очистки:

– непрерывная самоочистка поверхности сетчатых фильтрующих элементов потоком очищаемой воды;

– непрерывная эвакуация примесей в накопительный отстойник с последующей выемкой и утилизацией осадка или со сбросом его в канализацию;

– длительный ресурс работы без замены;

– малые и экономичные массогабаритные характеристики.

Модуль окисления кислородом:

– увеличение поверхности и времени контакта газообразного кислорода газообразного кислорода с водой и соответственно увеличение скорости и глубины протекания реакции окисления Fe2+ в Fe3+ с практически полным использованием введенного в воду кислорода;

– отсутствие азота и необходимости деаэрации очищаемой воды за счет использования чистого кислорода в качестве газового окислителя вместо воздуха;

– возможность автоматизированного регулирования подачи кислорода;

– надежность работы, энергоэкономичность, малая металлоемкость;

– по сравнению с озонированием значительно меньшее влияние на развитие коррозионных процессов в системе.

Сорбционный модуль:

– использование био и химически безопасных природных сорбентов, при этом отсутствуют проблемы с переработкой или эвакуацией отработанного материала;

– экономичность и доступность используемых сорбентов, коагулянтов и флокулянтов;

– возможность быстрого и полного осаждения взвеси, высокая эффективность умягчения и очистки от растворенных примесей в том числе от радиоактивных (цезий, стронций, активность и другие);

– экономичность, технологичность, малая энерго и металлоемкость предлагаемых технических решений.

Модуль мембранной очистки – практически полное удаление взвесей из воды и достижение идеальной прозрачности воды после фильтрации через мембрану;

– высокую тонкость фильтрования по взвесям до 0,2 мкм и при необходимости до 0,1 мкм и менее;

– рекордная удельная проницаемость мембран благодаря особой развитой нанощелевой пористости;

– возможность многократного повторения цикла «накопление сброс осадка» благодаря приданию мембране специфических антиадгезионных свойств по отношению к осадку, обеспечение длительного ресурса работы мембраны;

Принципиальная схема унифицированной комплексной системы глубокой очистки природных вод – эффективное задержание мембраной практически всех видов бактерий размером более ~ 0,2 мкм, т.е. мембрана практически является стерилизирующей по большинству контролируемых бактерий, возможность введения в состав мембран специальных стерилизирующих добавок;

– высокая прочность прочность в широком интервале температур (10 100 °С) и диапазоне давлений фильтра ции (1,0 10 атм.), технологичность и химическая стойкость мембран;

– возможность широкой адаптации мембран к различным условиям работы благодаря модификации свойств на стадии изготовления;

– высокая износостойкость, позволяющая очищать жидкие среды от абразивных взвешенных частиц;

– производство наноструктурированных мембран эко логически безопасно и базируется на доступном и Опытный образец модуля дешевом российском сырье с использованием отечест предварительной очистки венного серийного и недорогого оборудования.

Важнейшим техническим преимуществом мембранного модуля является возможность многократного накопления и сброса осадка с поверхности мембранных фильтроэлементов без разборки конструкции фильтра. Очищаемые взвеси остаются на поверхности мембраны и благодаря их низкой адгезии к мембране легко удаляются с ее поверхности обратным гидроимпульсным ударом очищенной воды.

Мембранный модуль обеспечивает практически идеальные условия работы для модуля ультрафиолетовой очистки финишной стерилизации воды. Отсутствие взвесей и прозрачность воды позволяют достигать максимально возможной эффективности УФ стерилизации и ресурса работы ламп.

6. Описание области применения полученных резуль татов (области науки и техники, отрасли промыш ленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная Опытный образец модуля на их основе инновационная продукция) сорбционной очистки Предполагаемые потребители комплексных систем глубокой очистки природных вод от вредных примесей, включая радио активные загрязнения, следующие:

– коттеджные поселки, малые населенные пункты, индиви дуальные пользователи (установка систем очистки в квартирах, подъездах);

– строительные компании для установки на вновь строя щихся многоэтажных домах;

– крупные и средние предприятия, использующие качест венную питьевую воду;

– транспортная отрасль для очистки питьевой воды в поездах и на кораблях;

– предприятия, занимающиеся розливом и продажей качественной питьевой воды;

– предприятия ТЭК для подготовки технической воды и получения качественной питьевой воды;

– школы, детские учреждения, бассейны, больницы и др.;

Опытный образец модуля – олимпийские объекты для получения питьевой воды;

мембранной очистки – Министерство обороны РФ для обеспечения питьевой водой военных объектов (мобильные и стационарные системы);

– фармацевтические предприятия и др.

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Продажа продукции и заключение лицензионных договоров 8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Проведены предварительные переговоры с заказчиками:

Смоленская АЭС, профилакторий ФЭИ, Филиал «Текстильщики» ФГУП «Красная звезда» и индивидуальные потребители.

Опытный образец унифицированной комплексной системы глубокой очистки природных вод Экспериментальный образец универсальной комплексной системы очистки природной воды Открытое акционерное общество «Электрогорский институт нефтепереработки»

(ОАО «ЭЛИНП») Адрес: 142530, Моск. обл., г. Электрогорск, ул. Буденного, д. Телефон: +7 (49643) 3 30 37;

3 30 Факс: +7 (49643) 3 30 Е mail: Elg_ELINP@rambler.ru Web: www.elinp.ru 1. Номер государственного контракта № 16.525.12.5010.

2. Наименование темы контракта Разработка технологий опытно промышленного производства смазок и масел с вовлечением в их состав отходов производства линейного алкилбензола. Создание опытного производства мощностью 300 тонн в год.

3. Критическая технология Технология мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации её загрязнений.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Объектом исследования являются пластичные смазки, применяемые в различных областях промышленности, компонентный состав пластичных смазок, технологические схемы их производства, технологическая и эксплуатационная документация на процесс изготовления смазок, изготовление и испытания опытных образцов смазки, разработка проекта опытного производства.

Цель работы: «Разработка технологий опытно промышленного производства смазок и масел с вовлечением в их состав отходов производства линейного алкилбензола. Создание опытного производства мощностью 300 тонн в год».

Степень внедрения – разработана проектная документация на установку опытного производства смазок, разработана технологическая и эксплуатационная документация, получено и смонтировано технологическое оборудование. приобретено оборудование для аналитического сопровождения процесса производства смазок, построен складской комплекс.

Эффективность работы – смонтирована опытная установка по производству полимочевинных смазок, разработан процесс изготовления смазок на полимочевинной основе с использованием в их составе полиалкилбензола.

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищенность, сравнение с имеющимися аналогами) На основании проведённых исследований и опытно промышленных испытаний на стенде «закрытый подшипник», выполненных в исследовательском центре Европейской подшипниковой корпорации, выявлены перспективные композиции полимочевинных смазок, в которых в качестве дисперсионной среды используется полиалкилбензол. На данный момент эти композиции отработали 3000 часов, что превышает долговечность мыльной смазки Литол 24 примерно в 3 раза и, принимая во внимание более низкую температуру саморазогрева (особенно у низкотемпературной полимоче винной смазки), можно прогнозировать более высокую длительность работы разработанных композиций по сравнению с импортным аналогом полимочевинной смазкой SKF LGHP2, предлагаемой крупнейшей мировой компанией по выпуску подшипников для этих узлов трения.

Результаты сравнительных испытаний представлены на графике.

На разработанные композиции оформлена заявка на патент № 2012146014 от 30 ноября 2012 г. – «Пластичная смазка с повышенной работоспособностью и способ её получения».

6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Разработанные с использованием полиалкилбензола полимочевинные смазки могут быть использованы в различных узлах трения, в первую очередь как многоцелевые и низкотемпературные.

Такие смазки могут быть использованы практически во всех отраслях промышленности: метал лургической, строительной, целлюлозобумажной, машиностроительной, пищевой и т.д.

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Предполагаемые пути коммерциализации – увеличение объемов реализации полимочевинных смазок и областей их использования.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) По итогам прошедшего периода объем реализованной продукции составил 40 тонн. Потребители полимочевинных смазок: ОАО «Волга», ОАО «ГАЗ», ЗАО «Тулаэлектропривод», ОАО «АВТОВАЗ», ОАО «Норильский Никель».

Раздел ТЕХНОЛОГИИ ПОИСКА, РАЗВЕДКИ, РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И ИХ ДОБЫЧИ Общество с ограниченной ответственностью «Торговый Дом «Буровые материалы»

(ООО «ТД «Буровые материалы») Адрес: 119619, г. Москва, ул. Производственная, д. 6, стр. Телефон: +7 (495) 781 89 Факс: +7 (495) 781 25 E mail: gryaznov@drillmat.ru Web: www.drillmat.ru 1. Номер государственного контракта № 14.515.11.0070.

2. Наименование темы контракта Разработка алгоритмов поиска и разведки месторождений нефти и газа на основе системно аэрокосмических методов.

3. Критическая технология Технологии поиска, разведки, разработки месторождений полезных ископаемых и их добычи.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Цель исследования Создание новых методов и технологических решений по прогнозу наличия полезных ископаемых с учетом комплексного освоения месторождений. Создание методики выделения перспективных нефтегазоносных площадей на основе системно геодинамической интерпретации материалов дистанционного зондирования Земли. Разработка алгоритма поиска и разведки месторождений нефти и газа на основе системно аэрокосмических методов.

Описание исследований:

1) Выполнен аналитический обзор современной научно технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно техническую проблему, исследуемую в рамках НИР и показавший бурное развитие технических средств космического и низковысотного сегментов мониторинга вновь поставило задачу сопряженного и квазисинхронного получения разновысотной информации об изучаемых производствах технологического комплекса. Целесообразно создание единого программного обеспечения для тематической обработки и совместной интерпретации комплексной информации.

2) Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011 96. В результате поиска по теме «Способы повышения производительности скважин в осложненных условиях» в соответствии с регламентом поиска отобрано 23 документов. В результате патентного поиска по рассматриваемой тематике всего отобрано 23 патента, из них 14 российских, 5 американских, 2 китайский, 2 международных.

Ниже представлен список патентов по рассматриваемой тематике в табличном виде.

3) Осуществлен выбор и проведено обоснование методов и средств, направлений исследований в расчетах систем добычи нефти. Следует отметить, что при создании методики выделения перспективных нефтегазоносных площадей на основе системно геодинамической интерпретации материалов дистанционного зондирования Земли и разработка алгоритма поиска и разведки месторождений нефти и газа на основе системно аэрокосмических методов выбор направления исследований сводится к определению рационального соотношения между использованием традиционных геолого геофизических и системно аэрокосмических данных. Представляется целесообразным комплексный (с учетом и геолого геофизических и системно аэрокосмических методов) подход к решению исследуемых задач при использовании системно аэрокосмической информации в качестве основы для интегрирования обрабатываемой информации.

4) Проведена сравнительная оценка вариантов возможных решений исследуемой проблемы с учетом результатов прогнозных исследований, проводившихся по аналогичной тематике.

Появление и быстрое совершенствование лазерных высокоточных методов, прямого обнаружения углеводородов в воздухе над залежами и флуоресценции растительности над месторождениями нефти и газа открывает широкие перспективы использования аэрокосмических методов в интересах прогноза нефтегазоносного потенциала поисковых объектов.

5) Проведено теоретическое исследование путей создания методики выделения перспективных нефтегазоносных площадей. Системная организация работ по мониторингу запасов углеводородного сырья предопределяет необходимость совместного их выполнения по основным направлениям работ с установлением их иерархической соподчиненности и выявлением взаимосвязей и взаимозави симостей. Тем самым намечается минимально необходимый комплекс методов и технологий для решения задач любого из этих направлений, а также предопределяются структура и организация всего комплекса работ по сопряженному мониторингу запасов нефти и газа.

6) Проведено обоснование целесообразности разработки единого алгоритма поиска и разведки месторождений нефти и газа на основе системно аэрокосмических методов. Целевое задание комплексных исследований решается путем изучения и картирования ландшафтных индикаторов компонентов ПТК как элементов единой, закономерно упорядоченной системы компонентов ландшафта, являющихся индикаторами особенностей геодинамики, неотектоники и глубинного строения. На материалах дистанционного зондирования эти индикаторы находят наиболее полное и достоверное отображение, что и обеспечивает возможность их системного картирования при минимальных затратах времени и средств. Системный подход к изучению обеспечивает также действенный самоконтроль результатов дешифрирования.

7) Проведена предварительная и тематическая обработка материалов дистанционного зондирования Земли, полученных с природоресурсных искусственных спутников Земли в пределах эталонных площадей. Стереоскопическое восприятие модели рельефа, построенной по паре соседних снимков, достигается более легким путем при визуальном методе дешифрирования. В случае дешифри рования фотоотпечатков (бумажных копий) применяются простые стереоприборы (стереоскоп, реже стереоочки). Более того, после некоторой тренировки можно научиться наблюдать стереомодель без приборов. Возможно визуальное стереоскопическое дешифрирование цифровых снимков и на экране монитора при использовании стереоочков (анаглифических или затворных жидкокристаллических) и специальных программных пакетов.

К преимуществам автоматизированного метода дешифрирования можно отнести возможность преобразования яркостей цифровых снимков для улучшения их восприятия, а также разнообразные математические операции. Операция наложения (оверлея) – одна из наиболее часто используемых.

Несомненны преимущества этого метода при обработке многозональных снимков, но особенно велики они при сопоставлении разновременных съемочных и картографических материалов с целью изучения изменений объектов.

Что касается объективности получаемых результатов, нужно иметь в виду следующее: при компьютерной обработке данных дистанционного зондирования анализ изображения ведется по формальным признакам, поэтому получаемые результаты лишены субъективизма. Однако представление о том, что они полностью объективны, не в полной мере соответствует действительности.

Большинство процедур выполняется с большим или меньшим участием исполнителя, который не только выбирает способы обработки, но и задает необходимые параметры, от которых в существенной степени зависят получаемые результаты.

8) Проведен анализ основных сведений о технических возможностях современных природо ресурсных носителях аппаратуры для дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Широкому распространению аэрокосмических методов при поисках нефти и газа за рубежом в значительной степени способствовал прогресс в области электронно вычислительной техники и информационные технологий. С целью повышения оперативности получении данных ДЗЗ и других геолого геофизических материалов, широко используется передача информации по спутниковым каналам или каналам сети Интернет.

Дополнительным стимулом для активного использования аэрокосмических методов на поисковом этапе геологоразведочных работ является исчерпание крупных и средних нефтегазоносных структур, что указывает на необходимость перехода к поискам малоамплитудных и неантиклинальных ловушек, в том числе и в трещиноватых породах.

9) Описаны стандартные операционные процедуры для проведения системно геодинамических исследований участков недр на основе дистанционных методов.

Полученные данные сравниваются с результатами инженерно геологических, структурно геоморфологических построений, с имеющимися схемами и картами тектоники и неотектоники. Это дает возможность наметить главные геодинамические особенности территории в целом, проверить и уточнить основные признаки дешифрирования этих элементов, а также выделить участки, представленные геоморфологически различными по генезису и составу образованиями, т.е. составить «каркас» карты результатов дешифрирования.

10)Разработана методика выделения перспективных нефтегазоносных площадей на основе системно геодинамической интерпретации материалов дистанционного зондирования Земли.

Системный анализ является основой методологии дистанционного изучения нефтегазоносных бассейнов. Системное обоснование дистанционных методов одинаково действенно как в области их теории и методологии, так и в решении методических, технологических, производственных и организационно хозяйственных проблем. Главной задачей системного анализа, помимо разработки пространственной и временной иерархии изучаемых объектов, следует считать выявление в составе, структуре и динамике различных систем тех компонентов и взаимосвязей, которые оказывают решающее влияние на их функционирование.

11)Разработан алгоритм поиска и разведки месторождений нефти и газа на основе системно аэрокосмических методов.

С целью повышения коэффициента успешности при нефтегазопоисковых работах решаются две основные задачи:

– прогнозирование и выявление поисковых объектов с обоснованием их достоверности;

– оценка перспектив нефтегазоносности прогнозируемых и выявленных поисковых объектов.

Для решения этих задач в условиях различной геологической изученности ведущих нефтегазо носные провинций был использован широкий набор аналитических методов, позволивший повысить достоверность прогнозов.

12)Разработана Программа и методика проведения экспериментальных системно геодинами ческих исследований алгоритма для поиска и разведки месторождений нефти и газа на основе системно аэрокосмических методов.

Цель экспериментальных системно геодинамических алгоритмов:

– исследование технологических характеристик алгоритма и путей достижения значений, установленных требованиями технического задания (ТЗ);

– предварительная оценка соответствия алгоритма требованиям ТЗ, а также для определения готовности алгоритма к приемочным испытаниям;

– подтверждение соответствия характеристик алгоритма всем требованиям, заданным ТЗ, в условиях, максимально приближенных к условиям реальной эксплуатации (применения, использования), а также для подтверждения эксплуатационной пригодности алгоритма.

13)Проведены экспериментальные системно геодинамические исследования алгоритма поиска и разведки месторождений нефти и газа на основе системно аэрокосмических методов.

В пределах разрабатываемых месторождений нефти и газа выполнены значительные объемы системно геодинамических, физико геологических и флюидодинамических работ, нацеленных на изучение и детальное картирование соответствующих неоднородностей в продуктивных отложениях.

Таким образом, проведены экспериментальные исследования алгоритма поиска и разведки месторождений нефти и газа на основе системно аэрокосмических методов. В итоге были выявлены закономерности пространственно временного распределения неоднородностей, обусловленных физико геологическими, современными геодинамическими, флюидодинамическими и космобио ритмическими процессами. Эти результаты подтверждают корректность и эффективное применение описанных выше методики и алгоритма.

14)Проведено обобщение и оценка полученных результатов.

Достоверность, эффективность и применимость аэрокосмических технологий подтверждены практическим их применением при поисково разведочных работах на нефть и газ в Западно Сибирской, Волго Уральской, Прикаспийской, Северо Кавказско Мангышлакской, Тимано Печорской, Днепровско Припятской и Восточно Сибирской нефтегазоносных провинциях.

Использование данных технологий обеспечивает рост достоверности получаемых данных в 2 4 раза, точности в 5 10 раз, информативности в 30 раз.

15)Разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных НИР в дальнейших исследованиях и разработках.

Информация об особенностях строения разрабатываемых месторождений, полученная в результате системно геодинамических и физико геологических исследований, сопоставительный анализ этой информации с результатами геолого геофизических и геолого промысловых работ позволяет дать следующие рекомендации на разработку новых методов и технологий моделирования залежей нефти и газа.

16)Проведена технико экономической оценки рыночного потенциала полученных результатов.

Согласно проведенной оценке стоимость проекта по геологическому изучению участка недр сокращается более чем в 2 раза, а нерезультативность бурения минимизируется.

Таким образом, приведенный условный расчет позволяет получить оценочное суждение о принципиальной эконмической эффективности реализации предложенных методики и алгоритма поисков и разведки месторождений нефти и газа.

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищённость, сравнение с имеющимися аналогами) В рамках выполнения проекта не предусмотрено получение объектов интеллектуальной собственности.

В результате поиска по теме «Способы повышения производительности скважин в осложненных условиях» в соответствии с регламентом поиска отобрано 23 документов, сведения о которых приведены в таблице В.6.1.

В результате патентного поиска по рассматриваемой тематике всего отобрано 23 патента, из них 14 российских, 5 американских, 2 китайский, 2 международных. Ниже представлен список патентов по рассматриваемой тематике в табличном виде.

Ведущими организациями по активности патентования в области использования аэрокосмических технологий для перспектив нефтегазоносности являются:

– Производственное геологическое объединение по региональному изучению геологического строения территории страны и Государственный научно исследовательский и производ ственный центр «Природа», (RU) – Нижневолжский научно исследовательский институт геологии и геофизики, (RU) – Общество с ограниченной ответственностью «ТРАНС СЕРВИС», (RU) – Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный космический научно производственный центр имени М.В. Хруничева», (RU) – UNIV BEIJING (PEKING UNIVERSITY), (CN) – Beijing institute of technology, (CN) – Ophir Corporation, (US) – MOBIL OIL CORPORATION, (US) – CHEVRON RESEARCH COMPANY, (US) – ELBURN ENTERPRISES S.A. [BZ/BZ];

(BZ). Общество с ограниченной ответственностью «Научно производственное объединение «АЛЬКОР» Академии естественных наук РФ», (RU) – Открытое акционерное общество «Научно исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела – Межотраслевой научный центр ВНИМИ», (RU) – Открытое акционерное общество «Татнефть» им. В.Д. Шашина, (RU) – Государственное научно производственное предприятие по региональному изучению геологического строения территории страны «Аэрогеология», (RU) 6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Алгоритм поиска и разведки месторождений нефти и газа на основе системно аэрокосмических методов должен обеспечивать:

а) структурное дешифрирование по методу проявления признаков нефте или газонасы щенности;

б)выявление и картирование аномалий в строении современного ландшафта и связанных с ними особенностей глубинного строения;

в) сопоставление данных дистанционного зондирования Земли с геолого геофизической информацией.

Разработанная в ходе выполнения НИР методика выделения перспективных нефтегазоносных площадей на основе системно геодинамической интерпретации материалов дистанционного зондирования Земли должна предназначаться для поисков, разведки и доразработки месторождений углеводородного сырья и позволять:

а) выделять наиболее перспективные направления проведения детальных геологоразведочных работ;

б) уточнять геологическое строение разведанных структур;

в) проводить комплексную интерпретацию результатов.

Разрабатываемый алгоритм поиска и разведки месторождений нефти и газа на основе системно аэрокосмических методов должен обеспечить:

1) повышение оперативности реализации программ мероприятий по приросту запасов территорий не менее чем на 20%;

2) сокращение затрат на реализацию программ мероприятий по приросту запасов территорий не менее, чем на 10%.

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) На данном этапе коммерциализация результатов не предусмотрена.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Нет.

Рисунок 2. Западно Сибирская нефтегазоносная Рисунок 1. Западно Сибирская нефтегазоносная провинция. Центральная приподнятая зона провинция. Центральная приподнятая зона Уренгойского месторождения. Структурная карта Уренгойского месторождения. Карта результатов по кровле продуктивного пласта БУ2,3,14 составлена системно геодинамического дешифрирования по результатам совместной интерпретации космических фотоснимков, полученных камерой сейсморазведочных, промыслово геофизических КФА 200 с ИСЗ «Ресурс Ф1» и системно аэрокосмических данных Рисунок 3. Западно Сибирская нефтегазоносная Рисунок 4. Западно Сибирская нефтегазоносная провинция. Талинская площадь. Диагонально провинция. Талинская площадь. Карта результатов решедчато блоковый рисунок современных системно геодинамического дешифрирования фраг геодинамических процессов. Фрагмент синтезиро мента синтезированного космического фотоснимка.

ванного космического фотоснимка, полученного камерой 1 2 – структурные линии, выраженные в строении КФА 200 с ИСЗ «Ресурс Ф1» в 09. час. 15 мин. ландшафта и сопоставляемые с геодинамически 16.07.1988 г. активными зоной (1) и локальными (2) флексурно разрывными нарушениями Рисунок 3 Структура блока, реализующего изолиро ванную оценку в составе алгоритма комплексной многокритериальной оценки перспектив нефтегазоносности Открытое акционерное общество «Научно исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела – Межотраслевой научный центр ВНИМИ»

(ОАО «ВНИМИ») Адрес: 199106, г. Санкт Петербург, линия 22 я, д. 3, корп. 3, литера В Телефон: +7 (812) 327 21 20;

321 84 85, 320 03 Факс: +7 (812) 321 E mail: vnimioao@yandex.ru Web: www.vnimi.ru 1. Номер государственного контракта № 02.515.11.5027.

2. Наименование темы контракта Разработка системы технологических решений для обеспечения экологической и геодинамической безопасности эффективного освоения недр и земной поверхности.

3. Критическая технология Технологии поиска, разведки, разработки месторождений полезных ископаемых и их добычи.

Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы В ходе выполнения контракта была разработана и реализована новая концепция обеспечения экологической и геодинамической безопасности недропользования, состоящая в том, чтобы минимизировать отклонения геодинамического состояния от естественного состояния и сделать их как можно более плавными и монотонными. Показано, что при этом особое внимание должно уделяться геодинамически активным (энергоактивным) зонам, где наиболее высока плотность энергии и наиболее вероятны опасные геодинамические события, нарушающие равновесное состояние среды, специальные усилия должны быть направлены на предотвращение случаев создания техногенных геодинамически опасных зон в процессе ведения горных работ.

В ходе реализации концепции был проведен большой объем теоретических, лабораторных и натурных исследований, которые дали возможность получить новые знания о горных породах и горном массиве, изучить эволюцию техногенных массивов, разработать и апробировать методы моделирования горных массивов, создать методы комплексной оценки и снижения экологического и геодинамического риска, создать ряд новых технических решений по эффективному и экологически безопасному ведению горных работ, развить аппаратно программные средства и методики мониторинга геодинамических и геоэкологических процессов. В первую очередь – исследован механизм памяти горных пород, показано, что эффект «забывания» связан не с восстановлением структуры, а со сбросом микронапряжений, возникающих на границах между структурными элементами;

– показана зависимость горных ударов от 22 летнего цикла солнечной активности;

выявлен механизм комплексного влияния активных разломов и техногенных факторов на аварийность трубопроводов, – изучено формирование блочных структур при закладке отработанного пространства глубоких рудников;

– разработаны и апробированы технология и система регионального деформационного мониторинга;

– установлена чередование усиления газодинамических и деформационных процессов и высокая минерализация подземных вод при консервации шахт затоплением;

– разработан новый методический подход, к построению карт комплексного учета факторов экологического и геодинамического риска и т.д.

Детально исследовано влияние разломов на аварийность газопроводов. В России, как показывают выборочные данные, количество аварий на трубопроводах выше, чем в США и странах Западной Европы, больше потери ценного сырья и экологических ущерб. К сожалению точных чисел назвать нельзя, ибо данные добывающих компаний и экологических организаций расходятся в 3 5 и более раз.

Среди российских (и в меньшей степени иностранных) специалистов идет спор о причинах аварий. Одни исследователи утверждают, что аварии вызываются только техногенными (дефекты материала или строительства, механические воздействия и т.д.) или катастрофическими причинами (землетрясения, разливы рек, карст и т.д.). Другие исследователи утверждают, что, кроме катастро фических явлений, существуют неблагоприятные природные условия, прежде всего относятся места пересечения разломов в земной коре, где резко возрастает риск аварий на трубопроводах.

И те, и другие исследователи приводят убедительные примеры, однако неясность ситуации заставляет компании, занимающиеся строительством и эксплуатацией трубопроводов, предпочитают придерживаться осторожной половинчатой позиции.

Например, в нормативном документе «Транснефти», контролирующей большую часть российских нефтепроводов, в числе факторов, способствующих повышению аварийности, указываются разломы.

Однако в суммарном коэффициенте, характеризующем вклад различных факторов в аварийность, общий вклад природных факторов оценивается всего 10% (и отдельно 1% приходится на коррозионную активность грунта), причем разломы рассматриваются лишь как один из факторов, повышающих вероятность резких перемещений грунта.

Проведенные во ВНИМИ натурные наблюдения и теоретические исследования на различных трубопроводах, также изучение литературы по данному вопросу показало, что вторая точка зрения ближе к истине, однако влияние разломов на аварийность имеет сложные причины и наблюдается не на всех разломах. Главной задачей этих исследований было понять, почему одни разломы вызывают повышенность, а другие – никак не влияют на трубопроводы, в чем состоят причины, механизмы и дополнительные факторы, сочетание которых с разломами, ведет к росту аварийности.

Для проведения анализа был выбран Краснотурьинский участок газопроводных трасс, расположенный на восточном склоне Северного Урала. Этот участок выделяется большим количеством «беспричинных» на первый взгляд мест концентраций аварий, главным образом, коррозионного или стресс корозионного типа. При суммарной протяженности трасс всего в 37 км, насчитывающих до ниток газопровода, в этом районе случилось 16 аварий и еще 37 прорывов труб при профилактических гидроиспытаниях. В среднем это составляет 1,4 повреждения на 1 погонный км трассы, произошедших вне прямой зависимости от срока эксплуатации труб.

В результате проведенных научных исследований установлен основной механизм влияния активных разломов на аварийность трубопроводов. Главным фактором, приводящим к повреждениям трубопроводов, является коррозийное действие минерализованных подземных вод, поступающих через разгруженные активные разломы и зоны дробления. Максимальная аварийность наблюдается на «сухих» участках трасс, расположенных в зонах влияния тектонически разгруженных активных разломов вблизи мощных ЛЭП, усиливающих коррозионные процессы. Существенное влияние на интенсивность данного процесса оказывает тип минерализации, также наблюдается некоторое повышение аварийности с увеличением неотектонической активности разломов. Детально выяснен вклад каждого фактора, и методами статистического анализа составлена эмпирическая формула, учитывающая 71 % дисперсии плотности аварий и 82 % дисперсии количества аварий:

С помощью этих оценок можно выбрать оптимальную трассу с минимальным количеством опасных участков и/или выделить участки трассы, для которых следует использовать усиленную электрохимическую защиту.

Прогноз количества аварий на газопроводах Описанный выше механизм влияния геодинамических факторов на аварийность на трубо проводов, является основным (на это указывает роль коррозии в авариях, сконцентрированных в приразломных зонах), но не единственным. Другой, более простой, механизм наблюдается в зонах многолетней мерзлоты. Наиболее опасными для трубопроводов являются зоны сильного проявления пучения, а также талики и участки погребенного льда. Именно на таких участках имеют место наибольшие деформации трубопроводов, способные привести к нарушениям их целостности.

Исследования, проведенные нами на Таймыре, показали, что наблюдается отчетливая связь распространения таликов и погребенного льда с геодинамическим положением блоков. Предва рительный геодинамический анализ трасс будущих трубопроводов и проведение необходимых корректировок позволили бы уменьшить трудоемкость проведения изысканий и существенно снизить вероятность аварий. Кроме того, подобный анализ помогает решать сложную проблему выбора оптимальной температуры перекачиваемых углеводородов в районах распространения вечной мерзлоты.

Мониторинг геодинамического состояния горного массива 22 летний цикл геодинамической активности 5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищённость, сравнение с имеющимися аналогами) 1) Технологический регламент эффективной и экологически безопасной отработки место рождений полезных ископаемых. Разработан впервые, позволяет снизить экологический ущерб при ведении горных работ.

2) Программное обеспечение для построения карт комплексного учета факторов экологического и геодинамического рисков. Позволяет строить карты геодинамического и экологическогого риска с учетом влияния совокупности рассеянных и сосредоточенных факторов.

3) Конструкция Многоцелевой перенастраиваемой системы геофильтрационного мониторинга МПСГМ 1М/GSM. Конструкция должна обеспечивать автономное измерение геодина мических, гидрогеологических и геохимических парметрах в скважинах с передачей информации с помощью сотовой связи.

4) Патент РФ № 2381369 от 28.08.2008. Способ предотвращения горных ударов в породах почвы выработок. Позволяет использовать распределение энергии взрыве скважинных зарядов для сброса горного и газового давления в подстилающих породах с крепкими прослоями.

5) Патент РФ № 2367923 от 13.02.2008. Стенд для физического моделирования геомехани ческих процессов.

Построение карт геодинамического и экологического риска 6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Разработанные в ходе выполнения НИР технологический регламент и комплекс технических решений предназначаются для научных и проектных организаций и предприятий горнопромыш ленного комплекса. Эффект от внедрения включает в себя:

– повышение безопасности горных работ, снижение риска смертельного травматизма шахтеров;

– уменьшение отрицательного техногенного воздействия на окружающую среду;

– повышение качества и безопасности жизни населения горнодобывающих регионов.

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) – заключение договоров на адаптацию и внедрение разработанных РИД;

– продажа и наладка разработанных средств геодинамического мониторинга на горных предприятиях;

– создание и коммерциализация новых технических решений для конкретных предприятий и горнодобывающих регионов на основе результатов выполненного проекта.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) К настоящему времени проект уже окупился, и в дальнейшем ожидается рост продаж на внутреннем рынке и рынках СНГ (ожидаемый объем продаж – не менее 10 15 млн. руб. в год).

Геодинамическая карта Ступенчатое газовыделение Краснотурьинского района при затоплении шахт Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный минерально сырьевой университет «Горный»

(Горный университет) Адрес: 199106, г. Санкт Петербург, 21 я линия, д. Телефон: +7 (812) 328 86 Факс: +7 (812) 328 86 E mail: ivanov mv spmi@yandex.ru Web: www.spmi.ru 1. Номер государственного контракта № 02.525.11.5004.

2. Наименование темы контракта Разработка экологически безопасных комбинированных физико технических и физико химических технологий добычи и комплексной переработки руд.

3. Критическая технология Технологии поиска, разведки, разработки месторождений полезных ископаемых и их добычи.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Научно практическая новизна выполненной работы заключается в том, что физико технические и физико химические технологии добычи и переработки полиметаллических и железных руд реализуются в рамках единого технологического комплекса, обеспечивающего повышение эффективности, увеличение комплексности и экологическую безопасность освоения недр.

В соответствии с поставленной целью в результате выполненных исследований разработаны и апробированы:

– экологически безопасные технологии комплексного освоения месторождений железных и полиметаллических руд комбинированным способом, обеспечивающие эффективное сочетание физико технических и физико химических процессов для повышения извлекаемой ценности добываемых и перерабатываемых руд, снижения потерь полезных ископаемых в недрах, повышения степени комплексности освоения минеральных ресурсов за счет вовлечения в эксплуатацию некондиционных руд и утилизации отходов горно металлургического произ водства, включая:

– технологии добычи богатых железных руд под высоконапорными водоносными горизонтами;

– новый виброфлокуляционный (гравитационно электромагнитный GEM) метод извлечения мелких и тонких плотных минералов (таких как золото, платина, серебро и т.п.) из различных видов руд, включая:

• технологический регламент и техническую документацию на опытные образцы по извлечению и улавливанию мелких плотных минералов (преимущественно содержащих благородные металлы), обеспечивающих снижение потерь ценных компонентов;

– безотходная технология получения высокосортных железоокисных пигментов не химическими методами, включая:

• технологический регламент, техническую и конструкторскую документацию на опытные образцы технических средств для создания производственного модуля;

– технологические регламенты на основные технологические процессы экологически безопасных комбинированных физико технических технологий добычи руд на природо охранных территориях (»Холоднинское» и «Озерное» месторождения) и при подземной отработке богатых железных руд под высоконапорными водоносными горизонтами (Яковлевское месторождение);

– технологии возведения закладочных массивов на основе местных вяжущих и отходов обогащения, металлургического производства и кучного выщелачивания для условий медно колчеданных месторождений Урала и для комплексных медно никелевых руд Талнахско Октябрьского месторождения, включающие рецептуры закладочных смесей, состав закладочных комплексов, технологию изготовления закладочных смесей и формирования искусственных массивов.

– Временный технологический регламент комбинированной физико технической и физико химической геотехнологии комплексного освоения месторождений полиметаллических руд и сопутствующих им техногенных образований», включающий разделы по определению параметров комбинированной геотехнологии, ведению закладочных работ, геоинфор мационному обеспечению, буровзрывным работам, электрохимической технологии подготовки воды для флотации и выщелачивания, производственному мониторингу экологического состояния комбинированных геотехнологий.


5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищённость, сравнение с имеющимися аналогами) Новые технологии, созданные при выполнении данной работы защищены девятью патентами на изобретения: способы разработки мощных крутопадающих залежей неустойчивых руд, способ дозакладки выработанного пространства при комбинированной системе разработки, способ Рисунок 1. Принципиальная схема комплексного освоения месторождений расширенным циклом комбинированных геотехнологий:

1 – земснаряд;

2 – пульповод;

3 – обогатительная фабрика;

4 – дозирующий бункер;

5 – доставка компонентов шихты из склада (6);

7 – окомкователь;

8 – система конвейеров;

9, 10 – временный склад окатышей;

11 – приемный бункер;

12 штабель окатанного материала;

13 выработки для сбора продуктивного раствора;

14 – комплекс переработки продуктивного раствора;

15 – консольный штабелеукладчик;

16, 18 – формируемый и выщелачиваемый штабель окатанного материала;

17 – склад отходов выщелачивания (после извлечения полезных компонентов);

19 – система орошения;

20 – прудки продуктивного и маточного растворов;

21 – закладочный комплекс;

22 – копер;

23 – искусственный массив на основе твердеющей закладочной смеси;

24 – массив окатышей;

25 – формируемый массив гидравлической закладки.

Рисунок 2. Типовые технологические схемы комбинированной физико технической и физико химической геотехнологии извлечения крепи при полной закладке выработанного пространства твердеющим материалами, магнитогравитационный сепаратор, устройство для эффективного разделения мелких частиц, круглый концентрационный стол, гравиэлектромагнитный сепаратор, способ получения природного железоокисного пигмента из руды.

Объектами интеллектуальной собственности являются разработанные «Технологические регламенты на основные технологические процессы экологически безопасных комбинированных физико технических технологий добычи руд на природоохранных территориях и при подземной отработке богатых железных руд под высоконапорными водоносными горизонтами, а также технологические регламенты: «Производственный мониторинг состояния комбинированных физико технических технологий добычи руд» (Рис. 1, 2, 3).

Технология производства высокосортных железоокисных пигментов (Рис. 4).

Виброфлокуляционный метод извлечения мелких плотных компонентов (Рис. 5).

Технология формирования искусственных массивов с использованием закладочных смесей на основе отходов обогащения, металлургического производства и кучного выщелачивания (Рис. 6).

Технология электрохимической обработки оборотных вод обогатительных фабрик и подотваль ных вод хвостохранилищ, включающая конструкторскую документацию на технические средства реализации технологии (Рис. 7, 8).

«Временный регламент…», регламентирующий основные положения, правила и процедуры организации и осуществления технологического процесса комбинированной геотехнологии с применением физико технических и физико химических методов комплексного освоения месторождений полиметаллических руд и сопутствующих техногенных образований.

Разработанные технологии расширенного цикла комбинированных геотехнологий на горнодобывающих предприятиях позволят:

– вовлечь в переработку некондиционные руды и техногенные образования горнорудного производства (хвосты обогатительных фабрик, отвалы вскрыши месторождений, подотвальные воды и др.);

– восполнить минерально сырьевую базу горнодобывающих предприятий за счет вовлечения в эксплуатацию некондиционных руд и отходов производства;

– повысить степень комплексности освоения минеральных ресурсов на 30 40%;

– снизить издержки производства на 10 15%;

Рисунок 3. Комбинированная система разработки богатых железных руд – повысить извлекаемую ценность добываемых и перерабатываемых руд на 30 40%;

– снизить потери полезных ископаемых в недрах на 15 20%;

– заместить дорогостоящие инертные заполнители, добываемые специально, отходами переработки руды не менее чем на 30 %;

– размещать до 50% общего объема отходов в выработанном пространстве карьеров и подземных рудников;

– снизить экологическую нагрузку горнодобывающих предприятий.

6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Разработанные технологии и технологические регламенты предназначены для использования:

при открытой и подземной разработке полиметаллических месторождений, расположенных на Рисунок 4. Схема цепи аппарата для получения высокосортных пигментов природоохранных территориях, а также при подземной разработке месторождений рыхлых неустойчивых руд под высоконапорными водо носными горизонтами.

Значительный эффект достигается на гор нодобывающих предприятиях, реализующих расширенный цикл комбинированной геотехно логии для отработки залежей балансовых и забалансовых руд, извлечения полезных ком понентов из техногенных образований и утили зации отходов в подземное выработанное про странство, либо внедрением отдельных элемен тов технологического цикла (водоподготовка, выщелачивание, использование хвостов обога щения для закладки подземных выработок).

К числу наиболее перспективных место рождений для внедрения разрабатываемых Рисунок 5. Типовой вариант схемы обогащения технологий относятся месторождения богатых золотосодержащих руд с применением железных руд Белгородской группы (Яковлев виброфлокулярного метода (GEM метода) ское, Гостищевское и др.), а также полиметал лические месторождения, расположенные в пределах водосборной территории озера Байкал (Холоднинское, Озерное и др) и Уральского региона (Ново Учалинское). Освоение данных месторождений ранее было затруднено по факторам технологическая или экологическая безопасность Разработанные технологические регламенты и методические подходы эксплуатации подземных сооружений и ведения горных работ в сейсмических областях универсальны и могут быть применены при разработке месторождений (или подземном строительстве) в практически любых регионах мира, где строительными нормами требуется учет возможных сейсмических воздействий.

Виброфлокуляционный (гравитационнно электромагнитный GEM) метод является эффективной альтернативой традиционным методам извлечения мелких и тонких плотных минералов (золото, платина, серебро и т.п.) из различных видов руд.

Предполагается использование GEM метода на действующих обогатительных фабриках, преимущественно обогащающих мелкие плотные минералы (в частности, золото, платину и т.п.), при переработке техногенного сырья, а также на вновь проектируемых предприятиях.

Технология производства железоокисных пигментов пригодна для использования на железорудных месторождениях, имеющих в своем составе достаточное количество окисленных Рисунок 6. Схема приготовления закладочных смесей на основе хвостов обогащения и вяжущего низкой водопотребности (ВНВ) железных минералов, например для руды Яковлевского месторождения. Технология является безотходной и экологически чистой.

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Разработанные технологии разработки месторождений являются конкурентоспособными на международном рынке технологий, патентоспособны и содержат НОУ ХАУ. Имеются объективные предпосылки для продажи лицензий на их использование зарубежным компаниям. Значительный эффект достигается при вовлечении в отработку забалансовых руд и техногенных отходов горнорудной промышленности.

На основе разработанных технологических регламентов и методик возможно выполнение услуг по проектированию технологий подземной разработки месторождений, расположенных: под высоконапорными водоносными горизонтами, на природоохранных территориях, в сейсмически опасных регионах России и мира.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) В настоящее время разработанные технологии используются при отработке Яковлевского и Ново Учалинского месторождений. Объем продаж высокосортной аглоруды на Яковлевском руднике составляет 1,1 млн.тонн в год. Основные потребители: Северсталь, Тулачермет, Запорожсталь.

Рисунок 8. Экспериментальный образец модульного кондиционера ЭКВБ 1,5 для электрохимической обработки воды производи тельностью 1,5 м3/час Рисунок 7. Технологическая схема электрохимического кон диционирования оборотных и подотвальных вод перед опера циями флотации и выщелачивания полиметаллических руд:

C1 – электромагнитный клапан;

Р2 – ротаметр;

Е3 – расходный бак;

Н4 – насос;

Р5 – ротаметр;

П6 – реле потока;

Э7 – бездиафрагменный электролизер;

Э8 – источник постоянного тока;

В9 – вентилятор;

Е10 – сепаратор Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный университет нефти и газа имени И. М. Губкина»

(РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина) Адрес: 119991, г. Москва, Ленинский проспект, д. 65, корп. Телефон: +7 (495) 719 20 Факс: +7 (499) 135 87 E mail: Inna_gryaznova@mail.ru Web: www.gubkin.ru 1. Номер государственного контракта № 16.525.12.5002.

2. Наименование темы контракта Создание и внедрение энергоэффективного технологического комплекса для добычи нефти из простаивающего и малодебитного фонда скважин на основе применения многофункциональных физико химических воздействий и инновационного оборудования.


3. Критическая технология Технологии поиска, разведки, разработки месторождений полезных ископаемых и их добычи.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Цель исследования – Создание технологического комплекса и технических средств, предназна ченных для комплексного освоения и эксплуатации простаивающего и малодебитного фонда скважин с целью увеличения добычи нефти и энергосбережения. Создание эффективных технологий эксплуатации нефтяных месторождений, предназначенных для вовлечения в разработку не дренируемых или слабодренируемых запасов нефти.

В процессе выполнения проекта проведены все стадии опытно конструкторских работ от разработки технического предложения, эскизного проекта, рабочей конструкторской документации до изготовления опытных образцов и проведения испытаний:

– стенда для испытания гидроструйного насоса;

– технологического комплекса с погружным гидроструйным насосом.

– передвижной комплексной станции.

1) Передвижной технологический комплекс для освоения и эксплуатации простаивающего и малодебитного фонда скважин (далее именуемый – технологический комплекс) состоит из следующих составных частей:

– передвижной блочной насосной станции ПБНС (далее именуемой – насосной станцией).

Общий вид станции представлен в приложении на чертеже ПБНС 100.00.00.000СБ;

– погружного струйного насоса с системой скважинной телеметрии.

2) Насосная станция представляет собой блок контейнер, смонтированный на прицепе шасси.

Насосная станция включает в себя следующее технологическое оборудование:

– блок насоса центробежного (БНЦ);

– блок сепараторов механических примесей (БСМ);

– блок насоса дозировочного (БДН);

– блок сепаратора газового (БСГ);

– систему контроля и управления комплексом СТЕК 1;

– инженерные системы станции, в том числе:

• систему газового анализа;

• систему рабочего и аварийного освещения;

• систему приточно вытяжной вентиляции и воздушного отопления;

• систему охранно пожарной сигнализации и автоматической системы пожаротушения;

• систему отопления;

• систему аварийного источника электропитания.

В рамках выполнения проекта получены рабочие жидкости для обработки призабойной зоны малодебитных скважин. Первая жидкость предназначена для обработок призабойных зон скважин кислотным составом с целью интенсификации притока нефти из пласта. Вторая жидкость для проведения технологии потокоотклоняющей обработки скважины изолирующим составом. Третья жидкость разработана для проведения гидравлического разрыва пласта в добывающих и нагнетательных скважинах.

Создана программа ЭВМ по оптимизации выбора направления для забуривания бокового ствола на бездействующем фонде скважин, состоящая из II модулей:

Первый модуль оптимизации длины горизонтального участка бокового ствола, вскрывающего продуктивный горизонт рассчитывает радиус проникновения фильтрата бурового раствора в пласт, исходя из чего определяет степень ухудшения свойств призабойной зоны в процессе бурения и рас считывает производительность скважины в зависимости от длины ее горизонтального участка.

Второй модуль оптимизации выбора направления для забуривания бокового ствола определяет оптимальное направление проектируемых боковых стволов, исходя из максимизации дренируемых запасов с учетом интерференции скважин.

Основные характеристики созданной научной (научно технической, инновационной) продукции.

– Передвижная комплексная станция:

• Номинальная производительность силового насоса (положение – горизонтальное, габарит – 6А, исполнение – коррозионно износостойкое, с усиленными промежуточными подшипниками) – 130 м3/сут (822 барр/сут);

• Максимальная производительность силового насоса (при частоте вращения вала – 60 Гц) – 156 м3/сут (986 барр/сут);

• Номинальный напор (на воде), развиваемый силовым насосом – 2540м;

• Максимальный напор (на воде), развиваемый силовым насосом при частоте вращения вала 60 Гц – 3660 м;

• Номинальная мощность потребления электроэнергии силовым насосом – 69,6 кВт (при частоте 60 Гц –120,3 кВт);

• Максимальная мощность потребления электроэнергии силовым насосом 78,2 кВт (при частоте 60 Гц – 132 кВт);

• Проектируемая мощность потребления электроэнергии ПБНС – 150 кВт.

– Погружной гидроструйный насос:

0 130 м3/сут Подача гидроструйного насоса Максимально допустимое гидростатическое давление 40 МПа 160оС Максимально допустимая температура Допустимое время пребывания в скважине 860 суток – Измерительно диагностический комплекс для мониторинга скважин и определения основных физических параметров работы оборудования:

Максимально допустимое давление 35 МПа Глубина спуска, не более 4000 м Погрешность измерения, не более 0,1 % – Экспериментальный стенд по исследованию гидростуйных насосов:

130 м3/сут Номинальный расход рабочей жидкости Номинальный напор, развиваемый силовым насосным агрегатом, 2550 м Габариты (длина х ширина х высота), не более 4 х 2,5 х 8 м Минимальный условный диаметр эксплуатационной колонны 89 мм 180 м3/сут Максимальная подача (суммарная подача) Диапазон допустимых температур 0 400 °С;

Свойства по перекачиваемым смесям:

динамическая вязкость, не более 100 мПа*с;

содержание механических примесей, не более 2 г/л;

газосодержание до 85% по объёму содержание попутной воды неограниченно Диапазон частот вращения вала погружного электродвигателя силового насоса – 30 70 Гц.

Максимальная мощность, потребляемая экспериментальным стендом – 50 кВт.

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищённость, сравнение с имеющимися аналогами) В качестве объекта интеллектуальной деятельности выполнения работ представлены:

1) Погружная насосная система (заявка 2013118729 от 24.04.2013) 2) Насосная система (заявка № 2013118731 от 24.04.2013) 3) Свидетельство на программу для ЭВМ «Выбор оптимальной длины и направления для забуривания бокового ствола на бездействующем фонде скважин» №2012614781 от 29.05.2012г.

Программа предназначена для проведения оптимизационных расчетов мероприятий по восста новлению продуктивности простаивающего малодебитного фонда скважин с целью поддержания и увеличения уровня добычи нефти и извлечения остаточных запасов углеводородов, а также вовлечения в разработку ранее недренируемых или слабодренируемых запасов нефтяных месторождений.

4) Патент на полезную модель № 2012120690 от 21.05.2012г. «Погружная насосная установка», РФ. Полезная модель относится к установкам для добычи жидкости из скважин погружными насосами и может быть применена для добычи нефти одновременно из нескольких продуктивных пластов, или из боковых стволов малого диаметра.

Полезные модели относятся к установкам для добычи жидкости из скважин погружными насосами и может быть применена для добычи нефти одновременно из нескольких продуктивных пластов. Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности работы погружной насосной установки в осложненных условиях при интенсивном поступлении газа в зону работы насосного оборудования. Технический результат достигается тем, что погружная насос ная установка состоит из электродвигателя, подпорного струйного насоса и основного центробежного насоса, хвостовика, спущенного в эксплуатационную колонну и соединенного с приемом подпорного струйного насоса, колонны насосно компрессорных труб. Сопло струйного насоса через дополни тельный патрубок сообщается с верхней высоконапорной частью основного центробежного насоса.

Вход в камеру смешения струйного насоса сообщается с внутренним каналом хвостовика, а выход из камеры смешения струйного насоса сообщается с кольцевым каналом между эксплуатационной Передвижная комплексная станция вид внутри Передвижная комплексная станция вид снаружи (приемочные испытания) (приемочные испытания) колонной и насосно компрессорными трубами. Хвостовик оснащен уплотнительным устройством, перекрывающим кольцевой канал между эксплуатационной колонной и хвостовиком. Выход из камеры смешения струйного насоса сообщается через отводящий патрубок с кольцевым каналом Гидроструйный насос между эксплуатационной колонной и насосно компрес сорными трубами, при этом отводящий патрубок проложен вдоль основного центробежного насоса и далее вдоль насосно компрессорных труб над основным центробежным насосом.

Техническим результатом является создание более надежных погружных насосных установок для добычи жидкости из скважин, осложненных высоким содержанием газа, что достигается за счет исключения попадания газа в зону работы основного центробежного насоса.

Сравнение с имеющимися аналогами.

Известна насосная система, содержащая входной канал и выходной канал, насосную рабочую камеру, сообщающуюся через соединительную трубу с клапанным узлом, оснащенным всасывающим клапаном и нагнетательным клапаном. Насос ная рабочая камера сообщается с входным каналом через вса сывающий клапан и сообщается с выходным каналом через нагнетательный клапан. Система оснащена насосной рабочей камерой реверсивного типа, которая выполнена проточной и имеет, по крайней мере, два присоединительных канала.

Один из присоединительных каналов сообщается с соедини тельной трубой. Другой присоединительный канал сообща ется с гидравлической камерой, которая в нижней части сообщается с входным каналом. Соединительная труба расположена вертикально и в верхней части соединена с Испытание работы гидроструйного насосной рабочей камерой, а в нижней части соединена с насоса клапанным узлом. (Патент № 125272. Насосная система. // Заявка на полезную модель № 2012141698 – Дата подачи заявки: 02.10.2012. Опубликовано: 27.02.2013.

Бюл. №6).

Недостатком известного устройства является относительно узкий диапазон регулирования в условиях, осложненных присутствием газа и механических примесей в потоке перекачиваемой среды.

6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Разрабатываемое оборудование может применяться в нефтедобывающей отрасли для освоения и вызова притока нефти простаивающего и малодебитного фонда скважин на месторождениях:

– с трудноизвлекаемыми запасами;

– с остаточной нефтью свободных зон;

– находящихся на завершающей стадии разработки.

Разрабатываемый технологический комплекс позволит:

– проводить работы по интенсификации добычи нефти из слабодренируемых пластов с применением физико химических потокоотклоняющих технологий;

– увеличить приток нефти в скважину на 30 40% и повысить степени извлечения угле водородного сырья на 5 8%;

– эксплуатировать скважины со значительным содержанием газа и скважин, в продукции которых содержатся твердые взвешенные частицы;

– периодическую эксплуатацию пластов с регулируемой частотой переключения.

– вызов притока в скважину одновременно из двух нефтяных пластов.

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Целевыми рынками рассматриваемого товара являются рынок нефтесервисных услуг и рынок нефтепромыслового оборудования. Совокупный объём объём нефтесервисного рынка в настоящее приближается к отметке 20 22 млрд. долл./г. Число участников сервисного рынка в 2012 г. превысило 200 компаний. Основной объём сервисных услуг приходится на собственные подразделения нефтегазовых компаний (45% российского рынка).

Продажи на внутреннем рынке планируется осуществлять самостоятельно посредством создания сети, которая будет сформирована с участием инжиниринговых компаний и крупнейших снабженческих компаний, работающих на рынке нефтепромыслового оборудования. Кроме этого, может рассматривается целесообразность создания альянсов с отечественными и зарубежными нефтесервисной компаниями.

Стратегия коммерциализации интеллектуальной собственности на внешнем рынке основана на продаже лицензий на производство технологических комплексов.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Потребителями результатов НИР являются газодобывающие компании, такие как дочерние организации ОАО «Газпром», ОАО «Лукойл», ОАО «НОВАТЭК», ОАО «Роснефть», ОАО «Сургутнефтегаз», ОАО «Саханефтегаз», ОАО «Норильскгазпром» и т.д.

Стенд для испытаний гидроструйного насоса Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный университет нефти и газа имени И. М. Губкина»

(РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина) Адрес: 119991, г. Москва, Ленинский проспект, д. 65, корп. Телефон: +7 (499) 135 70 Факс: +7 (499) 135 70 E mail: seis@gubkin.ru Web: www.gubkin.ru 1. Номер государственного контракта № 16.515.11.5069.

2. Наименование темы контракта Разработка метода математического моделирования трещинно поровых коллекторов, насыщенных углеводородами, на основе разномасштабных геолого геофизических исследований.

3. Критическая технология Технологии поиска, разведки, разработки месторождений полезных ископаемых и их добычи.

4. Описание исследований или разработок, оценка достигнутых результатов постав ленным целям темы Разработан метод математического моделирования трещинно поровых коллекторов, насыщенных углеводородами, на основе разномасштабных геолого геофизических исследований. Созданы алгоритмы и программы для решения прямой задачи по определению упругих свойств порово трещинного коллектора по параметрам его модели и обратной задачи по определению параметров пор и трещин коллектора по измеренным упругим свойствам. Разработанные алгоритмы и программы протестированы на геофизических данных (измерениях скоростей упругих волн в скважине), керне (измерениях скоростей упругих волн в образце в различных направлениях) и шлифах (анализ микроструктуры порового пространства).

Ошибка расчета скоростей продольных и поперечных волн составляет менее 1%. Исследование алгоритма решения обратной задачи по оценке параметров пустотного пространства получено, что погрешность определения емкости пор менее 1.5%, погрешность определения емкости трещин менее 0.1%. Таким образом, оба разработанных алгоритма показали хорошее совпадение с экспери ментальными данными по изучению акустических свойств в лабораторных условиях и в скважинах.

Впервые осуществлено комплексное теоретическое и экспериментальное исследование влияния формы и объема субвертикальных трещин, а также хаотически ориентированных пор на упругие свойства породы. Научно исследовательский уровень разработки превышает мировой.

5. Описание созданных объектов интеллектуальной собственности, их основные особенности и конкретные конкурентные преимущества (патентная защищённость, сравнение с имеющимися аналогами) Подана заявка на патент на изобретение «Способ расчета упругих свойств и определения параметров порового пространства трещинно поровых коллекторов, насыщенных углеводородами»

(Уведомление о поступлении и регистрации заявки №2012134517 от 13.08.2012).

В заявке отмечены научные результаты, полученные впервые:

1) Впервые построена математическая модель карбонатного коллектора орторомбического типа симметрии.

2) Впервые при построении математической модели коллектора использованы совместные данные различных масштабных уровней – от нескольких микрон до десятка сантиметров.

3) При построении математической модели карбонатного коллектора применен принцип «от мелкого масштаба к крупному».

4) Разработанная математическая модель карбонатного коллектора включает в себя структуры, которые не рассматривались в предшествующих моделях.

5) Разработанная математическая модель карбонатного коллектора позволяет рассмотреть разный тип вещества в пустотах различных структурных элементов.

6) Разработанная программа решения обратной задачи по определению параметров пор и трещин карбонатного коллектора предоставляет возможность пользователю самостоятельно разделить параметры на «известные» и «неизвестные».

7) На основе сравнения результатов данных многоволнового акустического каротажа, анализа керна и шлифов, полученных в двух скважинах, расположенных в различных геологических условиях, с теоретическими расчетами исследована работоспособность разработанных алгоритмов.

6. Описание области применения полученных результатов (области науки и техники, отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция) Карбонатные коллекторы являются одним из важнейших типов коллекторов, перспективных с точки зрения добычи нефти, газа и нефтегазоконденсата. Более 60% мировых запасов нефте газоконденсатов связано с карбонатными отложениями. Проблема, с которой сталкиваются нефтегазовые компании всего мира заключается в том, что залежи в таких породах очень сложно вводятся в эксплуатацию из за проблем их разведки и разработки. Причина – сложнопостроенное пустотное пространство, включающее ориентированные трещины и хаотические пустоты различной формы. Особенностью строения карбонатных коллекторов является наличие систем трещин, которые являются гидравлическими проводниками углеводородов. Наличие таких систем трещин облегчает движение флюида, выполняет роль проводящих каналов и, тем самым, увеличивает проницаемость коллектора. Помимо ориентированных трещин карбонатные коллекторы содержат хаотические пустоты, форма которых разнообразна – от тонких трещин до вытянутых каналов. Размер пустот, наблюдаемых в карбонатных коллекторах, может меняться в довольно широких пределах – от микрон до десятков сантиметров. Свойства порового пространства породы чрезвычайно важны при численном моделировании процессов разведки и разработки нефтегазоконденсатных месторождений.

Актуальность темы исследований обусловлена тем, что разработка метода математического Анализ микроструктуры горных пород моделирования сложнопостроенных коллекторов, описывающего параметры пустотного пространства и твердой матрицы, окажет влияние на все составляющие процесса разработки месторождений с порово трещинными коллекторами (положение нагнетающих и добывающих скважин, проведение гидроразрыва пласта и т.п.), а также позволит повысить успешность обнаружения зон развития трещин по данным полевых геофизических исследований.

7. Предполагаемые пути коммерциализации инновационной разработки (продажа продукции и/или услуг, заключение лицензионных договоров, создание предприятия, необходимый объем инвестиций (финансирования) и т.п.) Продажа услуг по разно масштабным геолого исследованиям для нефтяных и газовых компаний.

8. Имеющиеся результаты (объемы продаж и т.п. – указать конкретных потребителей) Нет.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Адрес: 119991, г. Москва, Ленинский проспект, д. Телефон: +7 (495) 955 42 01;

952 59 27;

955 43 09;

458 19 Факс: +7 (495) 633 85 E mail: khadzhiev@ips.ac.ru;

max@ips.ac.ru Web: www.ips.ac.ru 1. Номер государственного контракта № 16.525.12.5009.

2. Наименование темы контракта Инновационная технология переработки природного газа в низшие олефины.

3. Критическая технология Технологии поиска, разведки, разработки месторождений полезных ископаемых и их добычи.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.