Угольные отходы будут спасать шахты от обрушения и бороться с загрязнением

⚙️ Исследовательский коллектив НИТУ МИСИС разработал и представил многокомпонентный композитный материал на основе техногенных отходов угольной промышленности. Разработка позиционируется как экономически эффективная альтернатива традиционным цементным вяжущим, применяемым в процессе закладочных работ при подземной добыче угля.

🪨 В России около 20% угля добывается «по-старинке» — под землей. Проблема в том, что укреплять подземные выработки, чтобы они не обвалились, – дело дорогое. Специальные закладочные материалы стоят немало, а повсеместно их не используют. Но есть и другая беда: угольная промышленность оставляет после себя горы техногенных отходов – золы, шлака, лигносульфонатов. Их складирование на хвостохранилищах приводит к деградации почвенного покрова и загрязнению гидросферы, а также требует значительных капитальных затрат на хранение и экологическую ремедиацию.

Зачем выбрасывать, если можно превратить в ценный ресурс!

❗ Для решения данной двуединой задачи ученые НИТУ МИСИС предложили использовать эти отходы.

🧪 Из отходов угледобычи исследователи создали новый композит, который по своим свойствам может заменить цемент. Прочность нового материала достигается за счет создания многоуровневой композитной системы.

Зола-унос – основной компонент, который вступает в реакцию с кальцием и создает основу, похожую на цемент. Введение нанокристаллического кремнезёма обеспечивает существенное уплотнение всей структуры полученного массива. Стекловолокно работает как арматура в бетоне, придавая материалу устойчивость к растяжению и предотвращая появление трещин. Получается прочный, пластичный и долговечный материал, который отлично подходит для засыпки шахтных выработок.

Таким образом:
🟢 вместо складирования отходов осуществляется их переработка, а значит – снижение загрязнения окружающей среды;
🟢 себестоимость закладочных работ снижается, что делает подземную добычу более рентабельной;
🟢 укрепление выработки – это более безопасные условия труда для шахтеров.

Таким образом, представленная разработка демонстрирует потенциал для масштабного применения в угледобывающей и строительной отраслях, снижая экологические риски и оптимизируя операционные издержки.


#уголь
#экология


ЦДУ ТЭК

Прощай, ненужная вода!

🕳️ На поздних стадиях эксплуатации нефтяных месторождений наблюдается существенное ухудшение показателей добычи: доля попутной воды в добываемой жидкости достигает критических значений — 80–90 %. Данная тенденция влечёт за собой:

〰️ значительные энергозатраты на перекачку избыточного объёма воды;
〰️ ускоренный износ трубопроводных систем и насосного оборудования;
〰️ рост операционных издержек при снижении рентабельности добычи.

⚙️ Именно поэтому существующая технология добычи на зрелых месторождениях характеризуется низкой эффективностью и повышенной экологической нагрузкой.

📄 Исследовательская группа Высшей школы нефти (ВШН), входящей в экосистему «Татнефть», разработала и запатентовала инновацию, которая позволила «омолодить» старые нефтяные скважины: устройство для сепарации водонефтяной смеси непосредственно в скважине. Ключевой принцип технологии — опережающий сброс попутной воды с использованием резервной скважины в качестве сепарационного узла.

Главная идея в том, чтобы использовать уже существующую, но временно бездействующую скважину как своего рода «отстойник-сепаратор». В данную «запасную» скважину устанавливается специальная устьевая арматура. Эта конструкция позволяет разделять нефть и воду прямо внутри скважины. Отделившаяся вода сразу же отправляется в соседнюю нагнетательную скважину для поддержания давления в пласте. А уже «подсушенная» нефть, с минимальным содержанием воды, направляется в товарный парк, готовая к дальнейшей переработке.

🛢️ Технология открывает новые перспективы для «зрелых» месторождений, позволяя продлить их жизнь, сделать добычу более прибыльной и при этом менее вредной для окружающей среды.

По данным ЦДУ ТЭК – филиала РЭА Минэнерго России, за 9 месяцев 2025 года всего по фонду обводненность нефтяных скважин составила – 87,3%.


#добыча_нефти
#технология


ЦДУ ТЭК

Аномалия Мессояхского месторождения

〰️В нефтегазовой отрасли газовые гидраты давно считаются одним из ключевых технологических вызовов и ярким примером того, как физико-химические процессы в недрах влияют на добычу углеводородов.

Газовые гидраты — кристаллические соединения клатратного типа, образующиеся при сочетании газа (чаще всего метана) и воды в строго заданных термобарических условиях (давление и температура). Их структура напоминает решётку из молекул воды, в полостях которой «заперты» молекулы газа. Они хорошо горят при высокой температуре, так как при этом происходит обратный процесс распада. В процессе добычи и транспортировки газа гидраты образуются в стволах скважин, трубопроводах и запорной арматуре - накапливаясь, они сужают проходное сечение и могут полностью блокировать потоки газа и жидкости, приводя к аварийным остановкам.

〰️Существование природных скоплений газогидратов долгое время оставалось предметом научных предположений - вплоть до середины XX века. Позже появилась практическая доказательная база.

〰️В 1967 году было открыто Мессояхское газовое месторождение. К северу от него находятся нефтяные Восточно-Мессояхское и Западно-Мессояхское месторождения — эти залежи нефти признаны самыми северными в мире. Его запасы — около 20 млрд м³, в сравнении с такими гигантами как Ямбург или Уренгой кажутся незначительным объёмом. Спустя некоторое время геологи обнаружили, что пластовое давление снижалось не так, как предписывает закон Бойля-Мариотта, знакомый многим ещё со школы.

〰️Эксплуатация газового месторождения неизбежно ведёт к истощению запасов — с момента запуска первой скважины объём газа сокращается, а давление падает. Так газовое месторождение теряет воздух по тому же принципу, что и проколотый шарик. К 2014 году с начала разработки на Мессояхском месторождении добыли около 62% первоначальных запасов. Согласно газовому закону, давление должно было уменьшиться на те же 62%. Однако снижение составило лишь 30%. Учёные взялись за изучение аномалии и выявили ряд факторов.

〰️В процессе эксплуатации месторождения присутствовали периоды сезонных простоев и длительных остановок. В периоды консервации месторождения пластовое давление восстанавливалось до уровня 6 Мпа, что указывало на приток газа извне во время простоя — иных объяснений феномену найти не удалось.

Учёные выдвинули несколько гипотез о механизме восстановления давления, но всерьёз рассматривались две:
— Гипотеза о подошвенной воде. Предполагалось, что снизу пласта поступает вода извне. По мере роста её уровня объём газовой части сокращается, что приводит к повышению давления.
— Теория Макогона получила официальный статус. Согласно ей, газогидраты в покрышке пласта находятся в динамическом равновесии: распад и образование протекают с одинаковой скоростью. Общая масса газогидратов и объём газа остаются неизменными.

В процессе добычи давление в системе резко падает, нарушая установившееся равновесие. В действие вступает газовый закон: если система, находящаяся в устойчивом равновесии, подвергается внешнему воздействию — например, изменению одного из параметров равновесия, — в ней активизируются процессы, противодействующие этим изменениям.

В рассматриваемой ситуации наблюдается падение давления и сокращение объёма газа. В ответ запускается компенсационный механизм: газогидраты начинают распадаться, что ведёт к восстановлению объёма газа и, соответственно, давления.

〰️Отметим, что распад газогидратов происходит и в период эксплуатации месторождения, хотя его эффект почти незаметен, когда скорость образования газа невелика. Зато во время остановок добыча газа прекращается, и его объём постепенно накапливается — это и приводит к частичному восстановлению пластового давления. Таким образом, тайна Мессояхского месторождения получила вполне научное объяснение — без привлечения мистики, в соответствии с физикой.

По данным ЦДУ ТЭК – филиала РЭА Минэнерго России, за 6 месяцев 2025 добыча природного газа на Мессояхском газовом месторождении составила 17,696 млн куб м , что выше первого полугодия 2024 года на 31%.


#добыча_газа


ЦДУ ТЭК

Нефть, которую не замечали 30 лет

🛢️ В конце 1980-х годов учёные, исследуя образцы «отходов» с Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения, совершили неожиданное открытие. В остатках сепарационного оборудования и образцах породы (керне) они обнаружили высокомолекулярные компоненты (ВМК) — смесь твёрдых парафинов, озокерита, церезина и углеводородов.

Официально новый вид тяжелого углеводородного сырья был выделен в 2010 году Институтом проблем нефти и газа РАН.

🕳️ Из ВМК учёные выделили новый вид углеводородного сырья — матричную нефть. Её особенность в том, что она «встроена» в саму породу, словно краска в ткань.

Матричная нефть зарождается в самых плотных участках породы — в мельчайших порах карбонатного резервуара. На этом этапе она относительно подвижна. Со временем из неё уходят лёгкие углеводороды — они переходят в газоконденсатную фазу (становятся газом с конденсатом). В результате нефть становится очень вязкой (как густой мёд или смола), практически перестаёт двигаться, постепенно «сливаясь» с породой и перестаёт выделяться в общий поток при добыче.

⚙️ Даже если скважина проходит через залежь матричной нефти, оборудование её не «видит»:
— она не поднимается по скважине самостоятельно;
— не отделяется при стандартной очистке (сепарации);
— остаётся запертой в микроскопических порах породы.

Почему её не нашли за 30 лет добычи на Оренбургском месторождении?

Всё просто: традиционные методы добычи не рассчитаны на такую нефть. Она слишком вязкая и прочно связана с породой. Поэтому все эти годы её просто не замечали — добывали газ и конденсат, а матричная нефть оставалась в недрах.

Можно ли ее добывать?

Ключ к извлечению — специальные растворители. Они размягчают вязкую массу, позволяя нефти отделяться от породы и делают её подвижной, чтобы можно было поднять на поверхность.

*️⃣ Обнаружение матричной нефти (нового типа углеводородного сырья, которое ранее не учитывали) открывает новые перспективы для освоения, однако требует разработки и внедрения инновационных методов добычи. Запасы на Оренбургском месторождении (на сегодняшний день единственном в России, где достоверно выявлена матричная нефть) — оценивались в 2,56 млрд тонн нефтяного эквивалента.


#добыча_нефти
#Оренбургское_месторождение


ЦДУ ТЭК

Развитие газоснабжения Мурманской области

💨 Территория Мурманской области не охвачена газовой трубопроводной инфраструктурой. Регион получает сжиженный углеводородный газ (СУГ) напрямую с заводов-производителей. По данным ЦДУ ТЭК – филиала РЭА Минэнерго России, за 10 месяцев 2025 года поставки СУГ в Мурманскую область составили 5,3 тыс. т, что на 2,5% больше аналогичного периода прошлого года.

📄 В рамках комплексного развития инфраструктуры Мурманской области утверждена программа газификации на 2026-2030 годы. Несмотря на увеличение объёмов поставок СУГ, приоритетом стало создание системы сетевого газоснабжения. Основой проекта определён магистральный газопровод Волхов – Мурманск длиной 1 400 км, ввод в эксплуатацию которого запланирован до 2030 года.

Мероприятия программы:
〰️ Строительство межпоселковых распределительных сетей;
〰️ Монтаж газопроводов-отводов к объектам теплоснабжения;
〰️ Технологическое присоединение 24 ТЭЦ и котельных, включая:
Апатитскую ТЭЦ ПАО «ТГК 1» (230 тыс. кВт);
АО «Мурманская ТЭЦ» (12 тыс. кВт);
Котельные АО «Мурманэнергосбыт» и АО «Кольская ГМК».

Проект охватит города: Апатиты, Кировск, Мончегорск, Мурманск, Кандалакша и ЗАТО Североморск.

⚙️ Интеграция региона в общероссийскую систему газоснабжения принесёт тройной эффект:

Экономический — сокращение расходов на отопление благодаря замене угольного топлива на газ;
Технологический — рост устойчивости энергосистемы региона;
Экологический — снижение нагрузки на окружающую среду.

🗺️ Предполагается, что развитие и газификация Мурманской области послужит катализатором для промышленного роста, развития перерабатывающих производств и модернизации транспортно логистических коридоров в Арктической зоне.


#газ #Мурманская_область


ЦДУ ТЭК

Бурить умнее

⚙️ Специалисты политехнического университета Самары завершили разработку и получили патент на уникальное устройство – разбуриваемый механический пакер. Инновация призвана радикально упростить бурение в сложных геологических условиях и повысить безопасность работ.

🕳️ Устройство выполняет функцию временной «пробки» в скважине: оно герметизирует нужный участок, используя давление закачиваемой жидкости (цементного раствора или промывочной воды). Принцип работы напоминает надувной шарик, который расправляется под напором воды и плотно прилегает к стенкам.

❗ Ключевое преимущество — отсутствие необходимости извлекать пакер после завершения операции. Когда задача выполнена (например, цемент затвердел), устройство просто высверливается буровым инструментом как обычная порода. Это радикально изменяет ход процесса, исключая целый этап тяжелых работ и значительно сокращая время работы дорогостоящей буровой установки.

По данным ЦДУ ТЭК – филиала РЭА Минэнерго России, в октябре 2025 года проходка по России составила 2 549,6 тыс. м, из которых эксплуатационное бурение 98,4%.


#добыча_нефти
#технология


ЦДУ ТЭК