№ 5 (May 2008)
Весной прошлого года в РГУ нефти и газа им. Губкина стартовал эксперимент – первый конкурс молодежных инициативных проектов, задачей которого явилось стимулирование развития прикладной науки в рамках ВУЗа (см. НГЕ, №7, 2007, стр. 32-38)
By Елена Жук
Призовой фонд конкурса, предоставленный компанией Chuda Ltd., был распределен между пятью из 35 проектов, отобранных членами экспертной комиссии за оригинальность предложенных решений и наибольшее соответствие потребностям нефтегазовой отрасли. Причем не только в России, но и в мировом масштабе. Спустя год эксперты, оценивая результаты работы молодых ученых, смогли с удовлетворением отметить, что попытка установления «моста» между наукой и производством оказалась успешной.
Например, за это время «золотые» призеры подтвердили блестящий результат, победив также в конкурсах на заключение сразу нескольких государственных контрактов в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2012 годы». Так, в 2007 году был успешно исполнен контракт по теме «Технологии производства топлив и энергии из органического сырья» с объемом бюджетного финансирования 1,2 млн р. Продолжаются работы по двум другим государственным контрактам – «Исследование способов получения водородосодержащего газа конверсией углеводородного сырья и создание научно-технического задела для разработки новой эффективной технологии получения водорода высокой чистоты 99,9% об. в каталитических реакторах радиально-спирального типа » (срок исполнения – 2007-2008 годы, объем финансирования 6 млн р.), «Создание научно-технического задела по нетрадиционным технологиям децентрализованного получения водорода из органического сырья и воды» (срок исполнения 2007–2008 годы, объем финансирования – 12 млн р.). Напомним, что заявленный Евгением Ивановым и Павлом Гущиным проект связан с созданием плазмохимических модульных установок переработки природного и попутного нефтяного газа в синтез-газ, водород и жидкие углеводородные топлива. Именно эта научная работа, интерес к которой со стороны компаний в НГЕ могут подтвердить, в том числе, и благодаря звонкам в редакцию, стала обладателем специальной премии имени Черского на VII-й Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам нефтегазовой отрасли «Новые технологии и газовой промышленности». Результаты исследований Гущин и Иванов смогли опубликовать в журнале ВАК «Наука и техника» и сборнике ООО ИРЦ «Газпром» за последние два года.
«В энергетике будущего важнейшая роль отводится водороду, представляющему собой чистый, CO2 нейтральный, источник энергии. Он может быть использован непосредственно для генерации электроэнергии с помощью топливных элементов, как на транспорте, так и для децентрализованной генерации электроэнергии в стационарных системах энергоснабжения», – этим, наверное, со слов победителей, объясняется интерес к проекту как со стороны государства, так и со стороны компаний.
Сегодня авторами разработана методика исследований по получению водорода из воды и органического сырья, состоящему из двух стадий. Для получения 12,9 м3 / час водорода высокой чистоты по данной технологии требуется подача 6 м3/час метана и 4 м3/час углекислого газа. Молодыми учеными также проведено моделирование и построена математическая модель процесса; проведены патентные исследования; разработана техническая документация на демонстрационный образец системы производства водорода, предусматривающий получение 10 м3/час водорода чистотой 99,98%. При получении же водорода в каталитических реакторах радиально-спирального типа на серийных установках малой мощности (1-10 кг/час) его стоимость, согласно проведенным расчетам, не превысит 50-60 р. за 1 кг водорода. Технологию с одинаковой эффективностью смогут использовать как частные потребители, так и городские власти.
Разработкой метода повышения износостойкости тормозных устройств за счет применения биметаллических материалов старший преподаватель кафедры «Износостойкости машин и оборудования» Андрей Коновалов занимается не первый год. Суть нового подхода заключается в изменении конструкции дискового устройства тормозного механизма за счет изготовления его из материалов с разными теплофизическими характеристиками. В тормозном диске создается биметаллический поверхностный слой, представляющий собой конфигурацию износостойкой рабочей поверхности и подповерхностной термоотводящей вставки, выполняющей роль холодильника. В ходе выполненных исследований было установлено, что использование предлагаемого подхода позволяет снизить износ контактной поверхности тормозного диска в 1,5-1,7 раза, температура зоны трения снижается в 1,3 раза. После проведения патентного анализа существующих изобретений в области повышения эффективности тормозных устройств была подана заявка на патент «Биметаллический диск». В дальнейшем автор проекта планирует провести исследования с целью определения коэффициента трения при применении биметаллических тормозных дисков, а также провести анализ использования широкого ряда материалов для создания термоотводящих слоев в биметаллических материалах.
В проекте «Разработка метода автоматизированной адаптации гидродинамических моделей» была поставлена и решена задача оценки проницаемости слоев околоскважинной зоны слоисто-неоднородного пласта с учетом вероятностно-статистического характера значений фильтрационно-емкостных параметров. Авторами проекта Петром Пятибратовым и Александром Ермолаевым был разработан метод автоматизированной адаптации гидродинамических моделей путем поиска проницаемостей околоскважинных зон, основанный на взаимодействии моделей фильтрации и оптимизации.
Для выполнения проекта «Технология очистки прискважинной зоны пласта» совместным гидроимпульсным и вибросейсмическим воздействием» была использована экспериментальная установка кафедры разработки месторождений. Принципиальное отличие разрабатываемой технологии очистки прискважинной зоны от имеющихся аналогов заключается в том, что используются совместно низкочастотные сейсмические воздействия непосредственно на скелет порода и гидравлические пульсации, которые воздействуют непосредственно на сам флюид, который движется в породе. В ходе выполнения проекта авторы, проведя анализ литературных источников, промыслового опыта и экспериментальных зависимостей, исследовали как отдельное, так и совместное влияние отмеченных воздействий на процесс выноса глинистых частиц.
Как отметила заместитель председателя конкурсной комиссии профессор Оксана Елагина: «Работы подошли от уровня лабораторных экспериментов к натурным. С натурным экспериментом чрезвычайно сложно, изготовление установки в натуральную величину – задача непростая и, как правило, плохо финансируемая. Обычно заказчик сразу хочет получить готовое „железо“».
Из пяти проектов, победивших на конкурсе, пожалуй, только один не получит продолжения в рамках РГУ нефти и газа: автор занявшего второе место проекта «Геолого-геофизическое моделирование структуры пустотного пространства карбонатных коллекторов при разработке трудноизвлекаемых запасов нефти» Павел Пономаренко уволился из университета. Однако результаты, полученные за прошедший год в рамках остальных проектов-победителей, позволяют надеяться на внедрение достижений науки на промыслах страны. В конце мая успешный эксперимент получит продолжение в виде второго конкурса, в котором, наряду с выбранными в 2007 году проектами, заявят о себе и новые. Передовые достижения российской научной мысли готовы приносить пользу «нефтянке». Интересно, какие компании на этот раз окажут поддержку отечественной вузовской науке?
