Дисертації з теми "Інтенсифікація технології"

Входження України до європейського освітнього простору спонукає до вдосконалення методів, засобів та організаційних форм процесу навчання у вищій школі. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/33329

Heat recuperation has paramount importance for efficient energy usage in chemical industry. Compact heat exchangers are capable to increase the amount of recuperated heat without excessive size, weight and cost penalties. The principles of creating compact heat exchangers including pillow-plate type heat exchangers are discussed.

Дисертація присвячена питанням теоретичного обгрунтування нового методу вирішення науково-практичної задачі з інтенсифікації видобутку газу з багатопластового газового родовища з нерівноміцними колекторами. В дисертації вперше обґрунтована можливість використання стійких (тортонських) газоносних відкладів для видобутку газу з нестійких (майкопських) газоносних відкладів способом внутрішньосвердловинного перепуску газу через перепускні свердловини з нестійкого у стійкий колектор і відбору всього газу родовища через стійкий колектор, використовуючи експлуатаційні, в т.ч. горизонтальні, свердловини з технологічної платформи. Розроблена математична модель перепуску газу через перепускні свердловини з нестійких колекторів у стійкі колектори і відбору газу через експлуатаційні свердловини, пробурені в стійкому колекторі. Розроблена методика досліджень процесу перепуску газу.
Диссертация посвящена вопросам теоретического обоснования нового метода решения научно-практической задачи по интенсификации добычи газа из многопластового газового месторождения с неустойчивыми коллекторами (на примере разработки Архангельского многопластового газового месторождения, расположенного на шельфе Черного моря). Впервые в диссертации обоснована возможность использования устойчивых (тортонских) газоносных отложений для добычи газа из неустойчивых (майкопских) газоносных отложений способом внутрискважинного перепуска газа через перепускные скважины из неустойчивых в устойчивые коллектора и отбором всего газа месторождения через эксплуатационные, в т.ч. горизонтальные, скважины, пробуренные в устойчивом коллекторе. Вышеуказанный способ внутрискважинного перепуска газа позволяет реализовать важные задачи: исключить недопустимые резкоизменяющиеся нагрузки на призабойную зону перепускной скважины в неустойчивом коллекторе, что уменьшит вероятность разрушения призабойной зоны перепускной скважины; в морских условиях разбурить равномерную сетку перепускных скважин с устьем на дне моря, которые с неустойчивого коллектора направят газ к забоям эксплуатационных, в т.ч. горизонтальных, скважин, пробуренных в устойчивом, высокопроницаемом коллекторе; исключить преждевременное обводнение и уменьшить вероятность обвала горизонтального участка ствола эксплуатационной горизонтальной скважины в устойчивом коллекторе до окончания разработки всего месторождения; значительно сократить период извлечения запасов газа и повысить рентабельность разработки всего месторождения. Впервые обоснованы условия и разработана математическая модель перепуска газа через перепускные скважины из неустойчивых коллекторов в устойчивые, высокопроницаемые коллекторы и отбором всего газа месторождения через эксплуатационные, в т.ч. горизонтальные, скважины. Разработан стенд для экспериментального исследования перепуска газа через керн из неустойчивого коллектора и керн из устойчивого, высокопроницаемого коллектора. Разработана методика исследований перепуска газа. С помощью предложенного метода по полученным результатам экспериментальных исследований установлено, что в результате возможности перепуска газа из неустойчивого в устойчивый коллектор, даже при резких остановках (пусках) эксплуатационных горизонтальных скважин из устойчивого коллектора давление на забоях перепускных скважин изменяется плавно что предупреждает разрушение неустойчивой призабойной зоны этих скважин. Напримере Архангельского многопластового газового месторождения,расположенного на шельфе Черного моря, проведено сравнение технико-экономических показателей вариантов разработки многопластового месторождения при традиционных вариантах разработки и при организации внутрискважинного перепуска газа. Ожидаемый экономический эффект составит не менее 569 млн.гривен.
Dissertation is devoted to the questions of theoretical ground of new method of decision of scientific and practice task on intensification of extraction of gas from the multilayer gas deposit with the unsteady Maikop collectors of shelf of the Black and Azov seas (on the example of development of Arkchangelsk gas field which located on the shelf of the Black sea). First in dissertation possibility of the use of Torton gas deposits is grounded for the extraction of gas from the Maikop gas deposits by the method of the mining in-well controlled lift gas and development all lays through the net of development wells with wellhead on sea bottom and horizontal development wells with wellhead on a technological platform. Terms are first grounded and the physical and mathematical model of transmitting gas is developed through transpose wells from the unsteady collectors of the Maikop deposits in high-permeability, strong gas collectors of Torton deposits and development all lays through the transpose wells and horizontal development wells, drilled to Torton deposit. It is set that the area of perforation of transpose well in a Torton lay must be disposed in the conditional radius of influencing of operating horizontal development wells.

Розробка та впровадження навчально-методичного комплексу на основі віртуально-тренінгових технологій дозволило інтенсифікувати процес навчання дисципліні «Математичне програмування» студентів спеціальності «Менеджмент організацій» стаціонарної та заочної форм навчання за рахунок якісного забезпечення індивідуальної роботи студентів та самостійної роботи під керівництвом викладача

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 − процеси та обладнання хімічної технології. − Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2020 р. Дисертація присвячена підвищенню ефективності хіміко-технологічного процесу комплексної водневої термобарохімічної технології інтенсифікації видобутку вуглеводнів, в основу якого покладено інтегроване використання аномальних властивостей водню як активатора процесів дифузії та фільтрації. Для дослідження кінетики термобарохімічних процесів та фізичного моделювання комплексного впливу, в тому числі водневого, на зміну фільтраційно-ємнісних характеристик та проникності гірської породи створено експериментальний комплекс, який дозволяє відтворювати технологічні особливості здійснення хіміко-технологічного процесу, забезпечує його протікання в умовах, максимально наближених до реальних пластових. Експериментально доведено, що шляхом додавання до базових технологічних рідин гідрореагуючих речовин на основі алюмінію та синтезованого за удосконаленою технологією полімерного нітрилу параціану як активатору горіння, можна впливати на характер протікання водневих стадій хіміко-технологічного процесу. Розроблено методику експериментального визначення найбільш ефективного за характером протікання хіміко-технологічного процесу для використання на свердловинах з різними причинами зменшення продуктивності. Удосконалено комп’ютерну 3D модель багатостадійного процесу водневого термобарохімічного впливу на продуктивні горизонти свердловин, в якій ураховуються результати експериментальних досліджень. Результати дослідно-промислових впроваджень технології комплексного водневого термобарохімічного впливу в Україні та закордоном підтвердили високу ефективність удосконалених та використаних хіміко-технологічних процесів.
The thesis for scientific Degree of the Candidate of Technical Sciences in the specialty 05.17.08 – Processes & Equipment of Chemical Technology. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2020. The dissertation is dedicated to solving a topical scientific-and-practical problem of increasing the effectiveness of the chemical-technological process for intensifying hydrocarbon production, which is based on an integrated usage of anomalous properties of hydrogen as an activator of diffusion and filtration processes. An experimental complex was developed to study the kinetics of thermobaric-chemical processes and for physical modelling of the integral effect, including the hydrogen one, on the change of flow properties and permeability of the rock. The complex recreates the technological features of the chemical-technological process and ensures its flow in conditions utmost close to those in real formation ones. Methods were suggested for affecting the character of flow of the multistage thermobaric-chemical process and increasing its effectiveness, in particular, its hydrogen stages. Experiments have proved that adding hydroreacting substances based on aluminium and sodium to basic process fluids helps produce hydrogen at the low-temperature stage of the process. Hydrogen acts as an activator of diffusion and filtration of the fluid in the rock. Using 0,7-0,95% of a polymer nitrile paracyanogen synthesised to a refined technology as an activator of the combustion process increases the temperature and duration of the high-temperature stage of the chemical-technological process. This is done to a level at which, with the presence of activated hydrogen, processes of partial hydrocracking of heavy hydrocarbons occur directly in the formation. A technique was developed for determining the most effective chemical-technological process for the technology of integrated hydrogen thermobaric-chemical effect. It is based on a comparative analysis of the results of action of chemical-technological processes, differing in nature, on the recovery of the permeability of colmataged rock cores. The computer 3D model of the multistage process of the hydrogen thermobaric-chemical effect on production horizons of wells was refined. Its refinement method accounted for the results of experimental study of the unsteady process of recovery of rock permeability due to the integrated hydrogen thermobaric-chemical action. The refined and verified model describes with high accuracy the flow of filtration-diffusion and heat-and-mass transfer processes in actual chemical-technological processes during the treatment of productive formations, enabling to make prognostic evaluations about treatment results. The algorithm developed for preparing to implement the technology with account of the results of physical and mathematical simulation was used in exploratory-industrial introductions of the technology at wells in Ukraine, India, Georgia, and Turkey. The results have confirmed the high effectiveness of the refined and used chemical-technological processes in both vertical and horizontal wells.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 − процеси та обладнання хімічної технології (16 – хімічна та біоінженерія). ˗ Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2020 р. Аналіз сучасних технологій підвищення видобутку вуглеводнів виявив, що найбільш ефективними та перспективними є методи, які комплексно впливають на продуктивний горизонт, поєднуючи ефективні тепловий, хімічний та механічний впливи на продуктивний горизонт. Однією з найбільш перспективних технологій інтегрованої дії на пласт є технологія комплексного водневого термобарохімічного впливу (КВТБХВ), хіміко-технологічний процес (ХТП) якої ґрунтується на ефекті водневої активації процесів дифузії та фільтрації флюїду в пористому середовищі гірської породи продуктивного горизонту під час протікання складної екзотермічної реакції в свердловині. Метою дисертаційної роботи є підвищення ефективності хіміко-технологічного процесу КВТБХВ, зокрема його водневих стадій, шляхом фізичного та математичного моделювання. Для дослідження кінетики термобарохімічних процесів та фізичного моделювання комплексного впливу, в тому числі водневого, на зміну фільтраційно-ємнісних характеристик та проникності гірської породи створено експериментальний комплекс, який дозволяє відтворювати технологічні особливості здійснення хіміко-технологічного процесу технології КВТБХВ. Комплекс забезпечує його протікання в умовах, максимально наближених до реальних пластових, дає можливість не тільки досліджувати кінетику складної гетерогенної хімічної реакції під час перебігу ХТП, але й визначати термобаричний та хімічний впливи рідких та газоподібних продуктів реакції горючо-окислювальних складів і гідрореагуючих речовин (ГОС-ГРР), в тому числі водню, на зміну фільтраційних характеристик кернів гірської породи. Розроблено методику проведення експериментальних досліджень кінетики ХТП, яка ґрунтується на послідовному змішуванні в реакторі двох технологічних рідин, вимірюванні та фіксації основних параметрів протікання термобарохімічного процесу та відтворює його максимально близько до реального, який відбувається в свердловині. Аналіз одержаних експериментальних графічних залежностей основних параметрів кінетики ХТП, утвореного технологічними рідинами з базовим хімічним складом, дозволив зробити висновки про неефективність його водневих стадій ХТП та необхідність проведення подальших досліджень для вирішення цієї проблеми. Запропоновано методи впливу на характер протікання багатостадійного ХТП термобарохімічного впливу, зокрема його водневих стадій. Тривалість низькотемпературної стадії досягнуто за рахунок використання в складі базової системи ГОС–ГРР суміші до 50 % пасивованих гранул від загальної кількості нітрату амонію. Визначено основні типи швидкореагуючих ГРР на основі лужних металів алюмінію та натрію. Зважаючи на високу хімічну активність цих ГРР, запропоновано та опрацьовано методи їх практичного застосування з використанням захисних оболонок. Експериментально доведено, що додавання до базових технологічних рідин гідрореагуючих речовин на основі алюмінію та натрію дозволяє на низькотемпературній стадії процесу генерувати водень, який виступає як активатор дифузії та фільтрації флюїду в гірській породі, а використання як активатора процесу горіння синтезованого за удосконаленою технологією полімерного нітрилу параціану в кількості 0,7-0,95 %, дозволяє підвищити температуру та тривалість протікання високотемпературної стадії ХТП до рівня, на якому при наявності активованого водню відбуваються процеси часткового гідрокрекінгу важких вуглеводнів безпосередньо в пласті. Відновлено технологічну лінію з синтезу параціану з аміду щавлевої кислоти, визначено параметри його синтезу, які забезпечують покращення показників хімічної чистоти та питомої кількості кінцевого продукту. Удосконалено технологічний регламент синтезу. Розроблено методику оцінки ефективності ХТП, яку засновано на визначенні впливу різних за характером протікання ХТП технології КВТБХВ на відновлення проникності та фільтраційно-ємнісних характеристик закольматованих природних кернів, використання якої дозволяє визначати найбільш ефективний за характером протікання хіміко-технологічний процес для використання на свердловинах, у яких з різних причин зменшилася продуктивність. На створеному експериментальному комплексі в умовах, наближених до пластових, здійснена обробка попередньо закольматованих стійкою до руйнування водонафтовою емульсією кернів рідкими та газоподібними продуктами реакцій, що утворюються в реакторі під час різних за характером протікання ХТП. Експериментально встановлено, що ХТП КВТБХВ з активацією полімерним нітрилом параціану та ГРР на основі алюмінію та натрію є найефективнішим оскільки коефіцієнт відновлення проникності обробленого керну за зазначеним ХТП склав 1,05, що свідчить не лише про відновлення проникності, але й про її збільшення в порівнянні з початковою. Розроблені методи та методики можуть використовуватися для покращення керованості водневих стадій ХТП та визначення ефективності впровадження технології КВТБХВ на свердловинах з різними конструктивними та геолого-технічними характеристиками, а також причинами зменшення продуктивності. З метою подальшого підвищення ефективності впровадження технології запропоновано методику удосконалення якості комп’ютерного 3D моделювання КВТБХВ. Модель ґрунтується на розв’язанні системи рівнянь Нав’є-Стокса, яку описують закони збереження імпульсу, маси та енергії, що дає змогу описувати складні задачі фільтрації, в тому числі моделювати процес КВТБХВ на реальних об’єктах. Закон збереження імпульсу в задачах фільтрації залежно від характеру фільтрації представлено у вигляді законів Дарсі, Форхгеймера та Дарсі з урахуванням дифузії (закон Фіка). В усі рівняння системи, які описують закони фільтрації, входять коефіцієнти проникності. На відміну від більшості задач фільтрації, в яких коефіцієнти проникності є константами, створено методику уточнення комп’ютерної 3D моделі процесу водневого термобарохімічного впливу на продуктивні горизонти свердловин, в якій в математичній моделі ураховуються результати експериментальних досліджень нестаціонарного процесу відновлення проникності гірської породи внаслідок комплексного водневого термобарохімічного впливу. В математичну модель фільтрації замість розрахункових значень або констант проникності додається функція зміни коефіцієнта відновлення проникності від відносного об’єму продуктів реакції ХТП. Експериментальна верифікація удосконаленої комп’ютерної моделі, яка здійснювалася шляхом проведення порівняльного аналізу результатів чисельного моделювання процесу фільтрації продуктів реакції на водневих стадіях КВТБХВ та результатів експериментальних досліджень, проведених на реальних кернах гірської породи, підтвердила суттєве підвищення точності моделювання. Використання удосконаленої й верифікованої моделі дозволяє з високою точністю описувати протікання фільтраційно-дифузійних та тепломасообмінних процесів реальних ХТП під час обробки продуктивних пластів, дає можливість робити прогнозні оцінки щодо результатів обробки. Удосконалену математичну модель покладено в основу комп’ютерної 3D моделі для постадійного комп’ютерного моделювання КВТБХВ з урахуванням кінетики ХТП. Такий підхід набув особливої актуальності за умов, коли завдяки розробленим методам з’явилася можливість керування стадіями, особливо водневими, за тривалістю та температурними рівнями. Розроблено алгоритм підготовки до імплементації технології з урахуванням результатів фізичного й математичного моделювання. Розроблений алгоритм дозволяє визначати кількісні та якісні показники хімічних складів робочих технологічних рідин, які впливають на характер протікання ХТП КВТБХВ, особливо його водневих стадій, та необхідні для створення дизайну обробки кожної окремої свердловини з урахуванням її індивідуальних конструктивних та геолого-технічних характеристик та причин кольматації. За розробленим алгоритмом створено дизайни обробок, за якими виконано дослідно-промислові впровадження технології на свердловинах України, Індії, Грузії та Туреччини. Результати підтвердили високу ефективність удосконалених та використаних ХТП як у вертикальних, так і у горизонтальних свердловинах.
The thesis for scientific Degree of the Candidate of Technical Sciences in the specialty 05.17.08 – Processes & Equipment of Chemical Technology (16 – Сhemical and bioengineering). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2020. Analysis of modern technologies for increasing the production of hydrocarbons has shown that the most effective and promising techniques are those that have an integral effect on the production horizon by combining effective thermal, chemical and mechanical actions. One of the most promising technologies with an integral effect on the reservoir is that of complex hydrogen thermobaric-chemical effect (CHTBCE). Its chemical-technological process (CTP) is based on the effect of hydrogen activation of the processes of diffusion and fluid filtration in the rock porous medium of the production horizon during the complex exothermal reaction in the well. The objective of the dissertation is to improve the effectiveness of the IHTBCA chemical-technological process, in particular, its hydrogen stages by using physical and mathematical simulation. An experimental complex was developed to study the kinetics of thermobaric processes, and for physical simulation of the integral action, including the hydrogen one, on the alteration of rock porosity-permeability properties. The complex recreates the technological features of the chemical-technological process of the CHTBCE technology. The complex ensures its flow in conditions most closely approximating actual reservoir ones. It helps study not only the kinetics of the complex heterogeneous chemical reaction during CTP flow, but also allows determining the thermobaric and chemical effect of liquid and gaseous products of the reactions of combustible-oxidation compositions and hydroreacting substances (COC-HRS), including hydrogen, on the change of the filtration properties of rock core samples. A technique was developed for experimental research into CTP kinetics. It is based on mixing two process fluids in sequence in a reactor, and measuring and registering the basic parameters of the thermobaric-chemical process to recreate it most closely to the actual one in the well. Analysis of the experimental graphs of the key kinetic parameters of the CTP created by the process fluids with the basic chemical composition demonstrated the ineffectiveness of the CTP’s hydrogen stages and the need to conduct follow-up research to solve this problem. Techniques were suggested for influencing the character of the flow of the multistage CTP thermobaric-chemical action, in particular, its hydrogen stages. The continuance of the low-temperature stage was achieved by using a mixture of up to 50 % of passivated granules of the total amount of ammonium nitrate in the base COC-HRS system. The main types of fast-reacting HRS based on alkali metals, aluminium and sodium were determined. With account of the high chemical activity of these HRS, methods were suggested and developed for their practical application with the use of protective sheaths. Experiments confirmed that adding hydroreacting substances based on aluminium and sodium to basic process fluids produces hydrogen at the low-temperature stage of the process. This hydrogen acts as an activator of diffusion and filtration of the fluid in the rock. Using 0,7-0,95 % of polymer nitrile paracyanogen synthesised by a refined technology as an activator of the combustion process increases the temperature and duration of the flow of the high-temperature CTP stage to a level at which, with the presence of activated hydrogen, partial hydrocracking of heavy hydrocarbons occurs directly in the reservoir. A process line was restored for synthesis of paracyanogen from oxamide. Parameters of its synthesis were found that ensure the improvement of the chemical purity and specific amount of the final product. The synthesis process regulations were refined. A CTP effectiveness assessment method was developed. It is based on determining the impact of CHTBCE technologies with different CTP flow on the recovery of porosity and permeability properties of colmataged natural rock core samples. This method helps determine the most effective chemical-technological process for usage in wells whose productivity has dropped due to different reasons. In conditions close to reservoir ones, the experimental complex developed was used to treat core samples, preliminarily colmataged with a decompositionresistant water-petroleum emulsion, with liquid and gaseous reaction products formed in the reactor with different CTP flow profiles. Experiments established that the CHTBCE CTP, with activation by the polymer nitrile paracyanogen and HRS based on aluminium and sodium, is most effective because the return permeability of the treated core for the specific CTP was 1,05. This is indicative not only of permeability recovery, but also of its increase as compared to the initial one. The developed methods and techniques can be used for improving the controllability of CTP hydrogen stages. They can also be used for determining the effectiveness of introducing the CHTBCE technology at wells with different structural and geological-engineering characteristics, and for identifying the causes of production decrease. To increase technology introduction effectiveness, a method was suggested for refining the quality of computer 3D CHTBCE simulation. The model is based on solving a system of Navier-Stokes equations that describe the laws of conservation of momentum, mass and energy. This helps describe complex filtration problems and enables simulating the CHTBCE process in actual objects. The law of conservation of momentum in filtration problems, depending on the character of filtration, is presented as the Darcy law, the Forchheimer law and the Darcy law with account of diffusion (Fick’s law). All the equations of the system that describe filtration laws include the permeability coefficient. In contrast to the majority of filtration problems, in which permeability coefficients are constants, a technique was developed for refining the 3D computer model of the process of hydrogen thermobaric-chemical action on the well production horizons. The mathematical model accounts for the results of experimental research into the unsteady process of recovery of rock permeability due to the integral hydrogen thermobaric-chemical action. The computational values or the permeability constants in the mathematical model of filtration are replaced with the return permeability change function depending on the relative volume of CTP reaction products. The refined computer model was verified experimentally by comparative analysis of the following: the results of numerical simulation of the reaction products filtration process at the CHTBCE hydrogen stages; and the results of experimental research conducted with actual rock cores. The verification confirmed a significant increase in simulation accuracy. The refined and verified model describes with high accuracy the flow of filtration-diffusion and heat-andmass transfer processes in the actual CTP during the treatment of production formations, and helps estimating treatment results. The refined mathematical model served as the basis of the computer 3D model for stepwise CHTBCE computer simulation with account of CTP kinetics. Such an approach became especially relevant under the condition when, owing to the developed methods, it became possible to control the stages, especially the hydrogen ones, for duration and temperatures. A procedure was developed for preparing to implement the technology with account of physical and mathematical simulation results. The developed procedure enables determining the quantitative and qualitative indicators of the chemical compositions of process fluids that affect the CHTBCE CTP flow, especially those of its hydrogen stages, and the treatment designs required the treatment of each well with account of its individual structural and geological-engineering characteristics and colmatation causes. The developed procedure was applied to creating the treatment design used for pilot industrial implementation of the technology on wells in Ukraine, India, Georgia, and Turkey. The results have confirmed the high effectiveness of the refined and used CTP in both vertical and horizontal wells.

Дисертація присвячена проблемі удосконалення технологій інтенсифікації видобутку вуглеводнів імпульсно-хвильовими методами впливу на нафтогазонасичені породи. У роботі проведено дослідження механізму розповсюдження акустичних хвиль різних частот в насичених середовищах, характерних для родовищ нафти і газу. Отримано рівняння різночастотної суперпозиції циліндричних пружних хвиль, описано явище утворення різнецевої низькочастотної хвилі биття та проведено оцінку їх впливу на продуктивний пласт в залежності від частот та віддалі між випромінювачами. Експериментально підтверджено утворення низькочастотної хвилі внаслідок взаємодії високочастотних хвиль діапазону 50 Гц - 20 кГц з різницею в частоті до 5% в умовах насипної насиченої моделі пласта. Досліджено характер зміни меніску на межі поділу двох фаз внаслідок дії пружних коливань, проведено теоретичну оцінку їх впливу на динамічну зміну капілярного тиску. Встановлено, що вплив пружними коливаннями інтенсивністю 0,01 Вт/см2 під час фільтрації нафтоводяної суміші в насипній моделі пласта призводить до збільшення фазової проникності для нафти в’язкістю 50 мПа•с на 25 %, а після повного обводнення продукції, дія такими коливаннями призводить до додаткового вилучення залишкової нафти на 5-11%. Теоретичними та експериментальними дослідженнями встановлено, що періодичне збільшення та зменшення тиску в пласті, яке виникає внаслідок впливу пружними коливаннями, призводить до додаткового розгазування нафти, в тому числі за умови повного виділення газу при поточному пластовому тиску. Встановлено, що вплив пружними коливаннями на процес руху рідини в капілярі призводить до збільшення швидкості руху, що дає підстави припускати аналогічний ефект в пористому середовищі. Розроблено технології різночастотного імпульсно-хвильового впливу на нафтогазонасичені породи з використанням пристроїв з декількома випромінювачами, в тому числі різночастотними, які дозволять диференційовано обробляти ближню та віддалену зони пласта, досягаючи при цьому додаткового розгазування та збільшення фазової проникності для нафти в умовах обводнення пласта. Промислові випробування розроблених технологій підтвердили їх ефективність та перспективність широкого впровадження в нафтогазовидобувних свердловинах.
Диссертация посвящена проблеме усовершенствования технологии интенсификации добычи углеводородов импульсно-волновыми методами воздействия на нефтегазонасыщенные породы. В работе проведено исследование механизма распространения акустических волн различных частот в насыщенных средах, характерных для месторождений нефти и газа. Получено уравнение разночастотной суперпозиции цилиндрических упругих волн, описано явление образования разностной низкочастотной волны биения и проведена оценка их влияния на продуктивный пласт в зависимости от частот и расстояния между излучателями. Экспериментально подтверждено образование низкочастотной волны вследствие взаимодействия высокочастотных волн диапазона 50 Гц - 20 кГц с разницей в частоте до 5% в условиях насыпной насыщенной модели пласта. Акустические сигналы получали одновременно двумя способами с помощью геофона и сейсмодатчика типа СВ 5 по двухканальной линии и регистрировали на персональном компьютере программой SpectraPLUS. Проведена оценка градиента давления при волновом воздействии, который возникает в призабойной зоне пласта в процессе фильтрации флюида. Нефти многих месторождений характеризуются повышенным содержанием высокомолекулярных парафиновых углеводородов, которые с изменением термобарических условий кристаллизируются в твердую фазу, в результате чего образуются сложные коллоидно-дисперсные системы, которые приобретают вязкопластические свойства. Установлено, что одновременное действие гидродинамического градиента давления и акустического градиента давления, приводит к преодолению предельного напряжения сдвига коллоидно-дисперсных систем, причём, при длительном волновом воздействии частично разрушается их структура и снижается предельное напряжение сдвига. Исследовано характер изменения мениска на границе двух фаз вследствие воздействия упругих колебаний, проведено теоретическую оценку их влияния на динамическое изменение капиллярного давления. Установлено, что влияние упругими колебаниями интенсивностью 0,01 Вт/см2 при фильтрации нефтеводяной смеси в насыпной модели пласта приводит к увеличению фазовой проницаемости для нефти вязкостью 50 мПа•с на 25 %, а после полного обводнения продукции, действие такими колебаниями приводит к дополнительному извлечению остаточной нефти на 5-11%. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что периодическое увеличение и уменьшение давления в пласте, которое возникает вследствие воздействия упругими колебаниями, приводит к дополнительному разгазированию нефти, в том числе при условии полного выделения газа при текущем пластовом давлении. Установлено, что влияние упругими колебаниями на процесс движения жидкости в капилляре приводит к увеличению скорости движения, что даёт основания предполагать аналогичный эффект в пористой среде. Получено зависимости между расходом жидкости через капилляр диаметром 4 мм и частотой упругих колебаний диапазона 22-45 Гц на стенки капилляра для воды и водных растворов КМЦ с вязкостью от 1 до 10 мПа•с. Разработаны технологии разночастотного импульсно-волнового воздействия на нефтегазонасыщенные породы с использованием устройств с несколькими излучателями, в том числе разночастотными, которые позволят дифференцированно обрабатывать ближнюю и отдаленную зоны пласта, достигая при этом дополнительного разгазирования и увеличение фазовой проницаемости для нефти в условиях обводнения пласта. Промышленные испытания разработанных технологий подтвердили их эффективность и перспективность широкого внедрения в нефтегазодобывающих скважинах.
The thesis is devoted to the problem of improvement enhanced hydrocarbons recovery technology using the pulse-wave treatments in the oil and gas saturated rocks. Evaluation study of the different frequencies acoustic waves propagation mechanism in saturated environments typical for oil and gas was presented in the paper. The equation of different frequency interference of cylindrical elastic waves in the reservoir and an assessment of their impact was obtained. The phenomenon of the difference low-frequency waves beating formation and assessed their impact on the productive layer, depending on the frequency and distance between the emitters, was described. The formation of low-frequency waves by the interaction of high-frequency waves in the range of 50 Hz - 20 kHz with a difference in the frequency of 5% in sand packed saturated model was experimentally confirmed. The variation of the meniscus on the two phase border due to the impact of elastic vibrations was investigated. Was determined the effect of elastic vibration treatment with intensity 0.01 W/cm2 at filtering oil-and-water mixture in the sand packed model leads to increasing oil relative permeability at 25% for oil with viscosity of 50 mPa•s, and in case of full watering leads to additional remaining oil recovery at 5-11%. Theoretical and experimental evaluations shows that as a result of elastic vibration treatment the effect of repetitive pressure increasing and decreasing leads to the additional oil degasification, including completely degassing at the current reservoir pressure. Effect of the elastic vibration treatment to the fluid flow process in the capillary leads to the velocity increasing was experimentally founded. It allows suggesting that similar effects take place in porous media. The different frequencies pulse wave treatment technology on oil and gas saturated rocks using devices with several emitters, including different frequencies emitters, that will differentially handle near and remote well bore zone, which allows achieving additional degasification and oii relative permeability increasing in case of watering. Industrial tests of the developed technologies proved their effectiveness and promising wide introduction into the oil and gas wells.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2018 р. Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-практичної задачі підвищення інтенсифікації процесу теплопередачі в пластинчастих теплообмінних апаратах спеціальної нерозбірної конструкції, які можуть використовуватися для рекуперації тепла нафтохімічних підприємств. Подальшого розвитку, на основі аналогії переносу тепла та імпульсу, отримав підхід щодо прогнозування теплових та гідравлічних процесів у пластинчастих теплообмінних апаратах нерозбірної конструкції зі спеціально гофрованими квадратними та заокругленими пластинами. Отримано напівемпіричну залежність для визначення тепловіддачі в каналах пластинчастих теплообмінних апаратів з урахуванням збільшення площі поверхні за рахунок гофрування та врахуванням впливу числа Прандтля. Запропоновано фізико-математичну модель, яка базується на концепції "граничного забруднення" та дозволяє встановити термічний опір забруднень поверхні теплопередачі залежно від часу для різних швидкостей потоку і температури поверхні. Розглянуто можливість застосування і виконано порівняльний аналіз двох типів нерозбірних пластинчастих теплообмінних апаратів на позиціях підігріву сирої нафти. Встановлено, що за рахунок використання пластин з різною висотою гофрування по холодній та гарячій стороні в кожухо-пластинчастих теплообмінних апаратах досягнуто ефекту вирівнювання швидкостей в каналах і зменшенню площі поверхні теплопередачі апарату. Наведено можливість використання зайвого тепла нафтопереробного заводу для опалення та гарячого водопостачання з проектуванням двадцятьох індивідуальних теплових пунктів з нерозбірними теплообмінниками.
Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in Specialty 05.17.08 – "Processes and equipment of chemical technology". – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2018. The work is focused on solving the actual scientific and applied problem of the heat transfer intensification in plate heat exchangers of welded design for special applications, namely the heat recovery of flowsheets in refineries and chemical plants. The work suggests the new approaches towards estimation of heat and hydraulic behavior inside channels of plate heat exchangers with welded sealing. The proposed approach is based on the heat and momentum transfer analogy, and is applicable for corrugated plates of square and round shape. The semi-empirical correlation determining the heat transfer in the channel of plate heat exchangers, which enables to take into account the influence of the Prandtl number, is developed. A physical-and-mathematical model of fouling deposition during the time in welded plate heat exchangers is proposed based on the "threshold" fouling model concept, which allow the thermal resistance caused by fouling deposition to be predicted in time for different velocities of the flow and temperatures of eat carriers. The possible application conditions for crude oil pre-heat train are considered and welded plate heat exchangers of two types with minimal heat transfer surface area were designed for each operation position. The modification of shell-and-plate heat exchangers was proposed, applying the plates with different cross-section area of cold and hot channels, which can be used for the conditions when the flow rates for the heat carriers differs significantly. The case study of the waste heat utilization from refinery is considered. The utilization of the waste low-grade heat for the district heating and hot tap water supply is proposed, with the design of twenty individual heat sub-stations for each household using the welded plate heat exchangers.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2018 р. Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-практичної задачі підвищення інтенсифікації процесу теплопередачі в пластинчастих теплообмінних апаратах спеціальної нерозбірної конструкції, які можуть використовуватися для рекуперації тепла нафтохімічних підприємств. Подальшого розвитку, на основі аналогії переносу тепла та імпульсу, отримав підхід щодо прогнозування теплових та гідравлічних процесів у пластинчастих теплообмінних апаратах нерозбірної конструкції зі спеціально гофрованими квадратними та заокругленими пластинами. Отримано напівемпіричну залежність для визначення тепловіддачі в каналах пластинчастих теплообмінних апаратів з урахуванням збільшення площі поверхні за рахунок гофрування та врахуванням впливу числа Прандтля. Запропоновано фізико-математичну модель, яка базується на концепції "граничного забруднення" та дозволяє встановити термічний опір забруднень поверхні теплопередачі залежно від часу для різних швидкостей потоку і температури поверхні. Розглянуто можливість застосування і виконано порівняльний аналіз двох типів нерозбірних пластинчастих теплообмінних апаратів на позиціях підігріву сирої нафти. Встановлено, що за рахунок використання пластин з різною висотою гофрування по холодній та гарячій стороні в кожухо-пластинчастих теплообмінних апаратах досягнуто ефекту вирівнювання швидкостей в каналах і зменшенню площі поверхні теплопередачі апарату. Наведено можливість використання зайвого тепла нафтопереробного заводу для опалення та гарячого водопостачання з проектуванням двадцятьох індивідуальних теплових пунктів з нерозбірними теплообмінниками.
Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in Specialty 05.17.08 – "Processes and equipment of chemical technology". – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2018. The work is focused on solving the actual scientific and applied problem of the heat transfer intensification in plate heat exchangers of welded design for special applications, namely the heat recovery of flowsheets in refineries and chemical plants. The work suggests the new approaches towards estimation of heat and hydraulic behavior inside channels of plate heat exchangers with welded sealing. The proposed approach is based on the heat and momentum transfer analogy, and is applicable for corrugated plates of square and round shape. The semi-empirical correlation determining the heat transfer in the channel of plate heat exchangers, which enables to take into account the influence of the Prandtl number, is developed. A physical-and-mathematical model of fouling deposition during the time in welded plate heat exchangers is proposed based on the "threshold" fouling model concept, which allow the thermal resistance caused by fouling deposition to be predicted in time for different velocities of the flow and temperatures of eat carriers. The possible application conditions for crude oil pre-heat train are considered and welded plate heat exchangers of two types with minimal heat transfer surface area were designed for each operation position. The modification of shell-and-plate heat exchangers was proposed, applying the plates with different cross-section area of cold and hot channels, which can be used for the conditions when the flow rates for the heat carriers differs significantly. The case study of the waste heat utilization from refinery is considered. The utilization of the waste low-grade heat for the district heating and hot tap water supply is proposed, with the design of twenty individual heat sub-stations for each household using the welded plate heat exchangers.

Дисертація присвячена проблемі зменшення втрат тиску в стовбурі та викидній лінії свердловини шляхом винесення рідини з вибою за допомогою установки плунжерного піднімача і очищення внутрішньої порожнини шлейфів свердловин за допомогою гелевих поршнів. Розроблено експериментальну установку плунжерного піднімача та виготовлено ряд діаметрів плунжерів за величини зазору між плунжером і піднімальною колоною від 0,6 до 2,6 мм. Проведено експериментальні дослідження винесення рідини із вибою свердловини за допомогою установки плунжерного піднімача при безперервній роботі плунжера в свердловині за постійної подачі рідини на вибій. Встановлено величину оптимального зазору між плунжером і піднімальою колоною, яка для умов досліду становить 1-1,4 мм. Уточнено методику розрахунку параметрів роботи установки плунжерного піднімача для плунжера, виконаного у вигляді пустотілого циліндра, яка дає змогу урахувати масу плунжера і його геометричні розміри у поєднанні з динамічними параметрами газового і рідинного потоків. Експериментальними і теоретичними дослідженнями встановлено граничні швидкості руху газу для повного винесення рідини, яка накопичилась у понижених ділянках промислового газопроводу в процесі його експлуатації. Експериментально встановлено тривалість розчинення в’язкопружного поршня у прісній воді, мінералізованій воді та у прісній і мінералізованій воді з додаванням конденсату. Удосконалено технології винесення рідини з низьконапірних обводнених газових і газоконденсатних свердловин за допомогою установки плунжерного піднімача та очищення викидних ліній свердловин від скупчень рідини за допомогою в’язкопружного поршня.
Диссертация посвящена проблеме уменьшения потерь давления в стволе и выкидной линии скважины путем вынесения из забоя жидкости с помощью установки плунжерного лифта и очистки внутренней полости шлейфов скважин с помощью гелевых поршней. Разработана экспериментальная установка плунжерного лифта и изготовлены плунжеры различных диаметров с целью получения зазора между плунжером и подъемной колонной от 0,6 до 2,6 мм. Проведены экспериментальные исследования вынесения из забоя скважины жидкости с помощью установки плунжерного лифта при непрерывной работе плунжера и постоянной подаче жидкости на забой. Установлена величина оптимального зазора между плунжером и лифтовой колонной, которая для условий опыта составила 1-1,4 мм. Экспериментально и теоретически исследован характер связи между скоростью падения корпуса плунжера в лифтовой колонне и скоростью восходящего потока жидкости и газа. Уточнена методика расчета параметров работы установки плунжерного лифта для плунжера, изготовленного в виде пустотелого цилиндра, позволяющая учесть соответствие массы и геометрических размеров плунжера с динамическими параметрами газового и жидкостного потоков. Разработана экспериментальная установка рельефного промышленного газопровода с возможностью изменения угла наклона восходящего участка к горизонтальной оси от 5 до 20°. Экспериментальными и теоретическими исследованиями установлены предельные скорости движения газа для полного вынесения жидкости, накопившейся в пониженных участках промышленного газопровода в процессе его эксплуатации. Экспериментально установлена продолжительность растворения вязкоупругого поршня в пресной и минерализованной воде с и без добавления конденсата. Предложенный вязкоупругий поршень совершенно нерастворим в конденсате, а время его растворения в воде или в воде с добавлением конденсата колеблется от 35 мин. до почти трех часов. Минерализация воды в незначительной степени влияет на время его полного растворения. Время растворения поршня с низким содержанием КМЦ увеличивается на 5-10 % по сравнению с временем растворения в пресной воде, а с увеличением содержания КМЦ до 28 % время растворения увеличивается на 20-25 %. Усовершенствованы технологии вынесения жидкости из низконапорных обводненных газовых и газоконденсатных скважин с помощью установки плунжерного лифта и очистки выкидных линий скважин от скоплений жидкости с помощью вязкоупругого поршня.
The thesis is devoted to the problem of reducing the pressure losses in the wellbore and gathering line by liquid removing from the bottomhole with plunger lift and cleaning well pipeline inner surface using gel pistons. The experimental setup of plunger lift was developed and a number of plungers of different diameters for clearance between the plunger and tubing from 0.6 mm to 2.6 mm was produced. The experimental research of liquid lifting from bottomhole with plunger lift in continuous of continuous operation and constant liquid supply to the bottomhole was conducted. The optimum clearance size between the plunger and tubing was determined, which for the experiment conditions is 1-1.4 mm. The method of calculation plunger lift operation parameters was defined for plunger which is performed as a hollow cylinder, which allows taking into account plunger mass and its size in combination with the dynamic parameters of the gas and liquid flows. Critical gas velocity for complete liquid removal from the lowered parts of gathering line during its operation was established using experimental and theoretical studies. The time of viscoelastic piston dissolution in fresh water, mineralized water and in fresh and mineralized water with gas condensate was established experimentally. The technologies of liquid removal from the low pressure flooded gas and gas condensate wells with plunger lift and gathering lines cleaning with viscoelastic piston were enhanced.

Робота виконана на кафедрі хімічних технологій та водоочищення Черкаського державного технологічного університету Міністерства освіти і науки України.
Дисертація присвячена питанням розробки технологій інтенсифікації первинних ендотермічних стадій реакцій горіння та окиснення сировини, що містять вуглеводневі гази і тверді вуглеводні, які базуються на використанні направленої дії штучно створеної низькотемпературної плазми з упорядкованим рухом «повільних» електронів в присутності гетерогенного каталізатору та визначення оптимальних умов проведення цих процесів. Розроблений новий напрям в проведенні окиснювальних процесів, який базується на використанні для інтенсифікації первинних ендотермічних стадій реакцій горіння та окиснення сировини, що містить вуглеводневі гази і тверді вуглеводні, низькотемпературної плазми з упорядкованим рухом «повільних» електронів в присутності гетерогенного каталізатору. Штучно створена низькотемпературна нерівноважна плазма, при її короткотривалій дії на об’єкт горіння або окиснення, дає можливість проводити хімічні реакції, які в звичайних умовах можливі при значних енерговитратах або не протікають, або протікають дуже повільно. Мінімізація енерговитрат в процесах, що пропонуються, досягається з використанням каталізу в зоні розряду. Для створення низькотемпературної плазми запропоновано використання бар′єрного та об′ємного розрядів. Цей напрям отримав назву електронно-каталітичний метод. Використання цього методу в процесах горіння і окиснення дозволяє витрачати на процес інтенсифікації ендотермічних стадій значно меншу кількість енергії завдяки використанню енергії «повільних» електронна, на утворення яких впливає нерівноважна плазма. При горінні паливної суміші в предполумьяній зоні значно зменшується вміст води, на руйнування якої витрачалося велика кількість енергії. Замість неї утворюються радикали і іони, теплоємність яких значно менше теплоємності води і завжди має негативне значення. Енергія, яка витрачалася на руйнування, додається до сумарної енергії, що надають електрони і протони. Сумарний енергетичний внесок всіх утворюються при з'єднань, достатній, щоб ініціювати як процес горіння, так і окислення різних з'єднань. Для газової фази досягався додатковий енергетичний ефект в розмірі 12-15% від кількості енергії, що виділяється при звичайному згорянні палива.
Dissertation is devoted to the development of technologies for the intensification of endothermic stages of combustion and oxidation reactions on hydrocarbon gases and solid hydrocarbons based on the directional action of artificially created low-temperature plasmas with the ordered motion of "slow" electrons in the presence of a heterogeneous catalyst and determining the optimum conditions for carrying out these processes. A new direction has been developed in carrying out oxidation processes, which are based on the use of a low-temperature plasma with the ordered motion of "slow" electrons in the presence of a heterogeneous catalyst for the intensification of the endothermic stages of combustion and oxidation reactions on hydrocarbon gases and solid hydrocarbons. An artificially created low-temperature nonequilibrium plasma, with its short-term action on the object of combustion or oxidation, makes it possible to conduct a chemical reaction, which under normal conditions is possible at considerable energy costs, or proceed very slowly. Minimization of energy consumption in the proposed processes is achieved by using catalysis in the discharge zone. To create a low-temperature plasma, it is proposed to use a barrier and volume discharge. This direction was called the electron-catalytic method. The use of this method in combustion and oxidation processes allows a much smaller amount of energy to be expended on the process of intensification of endothermic stages due to the use of the energy of "slow" elecrons, the formation of which is affected by the nonequilibrium plasma. When the fuel mixture burns in the presumed zone, the water content significantly decreases, and a large amount of energy is consumed to destroy it. Instead, radicals and ions are formed, the heat capacity of which is much less than the heat capacity of water and always has a negative value. Energy, which was spent for destruction, is applied to the total energy that exerts electrons and protons. The total energy contribution of all compounds formed during the compounds is sufficient to initiate both the burning process and the oxidation of various compounds. For the gas phase, an additional energy effect was achieved in the amount of 12-15% of the amount of energy released during the usual combustion of fuel.
Диссертация посвящена вопросам разработки технологий интенсификация эндотермических стадий реакций горения і окисления углеводородные газы и твердые углеводороды, которые базируются на использовании направленного действия искусственно созданной низкотемпературной плазм с упорядоченным движением «медленных» электронов в присутствии гетерогенного катализатора и определении оптимальных условий проведения этих процессов. Разработано новое направление в проведении окислительных процессов, которые базируются на использовании низкотемпературной плазмы с упорядоченным движением «медленных» электронов в присутствии гетерогенного катализатора для интенсификация эндотермических стадий реакций горения і окисления на катализаторах углеводородные газы и твердые углеводороды,. Искусственно созданная низкотемпературная неравновесная плазма, при её кратковременном действии на объект горения или окисления, дает возможность проводить химическую реакцию, которые в обычных условиях возможны при значительных энергозатратах, или протекают очень медленно. Минимизация энергозатрат в предлагаемых процессах достигаются при использовании катализе в зоне разряда. Для создания низкотемпературной плазмы предложено использовать барьерный и объемный разряд. Это направление получило название электронно-каталитический метод (ЭКМ). Использования этого метода в процессах горения и окисления позволяет расходовать на процесс интенсификации эндотермических стадий значительно меньшее количество энергии благодаря использованию энергии «медленных» элекронов, на образование которых влияет неравновесная плазма. При горении топливной смеси в предполумьяний зоне значительно уменьшается содержание воды, на разрушение которой расходовалось большое количество энергии. Вместо нее образуются радикалы и ионы, теплоемкость которых значительно меньше теплоемкости воды и всегда имеет отрицательное значение. Энергия, которая тратилась на разрушение, прилагается к суммарной энергии, оказывающих электроны и протоны. Суммарный энергетический вклад всех образующихся при соединений, достаточный, чтобы инициировать как процесс горения, так и окисления различных соединений. Для газовой фазы достигался дополнительный энергетический эффект в размере 12-15% от количества энергии, выделяемую при обычном сгорании топлива. В условиях ЭКМ на химический процесс влияют факторы: упругое и неупругое соприкосновения электронов и частиц, Ионизация, колебательное возбуждение и диссоциация молекул, температурная неоднородность между газовым потоком и потоком низкотемпературной плазмы, резонанс частоты колебаний молекул и электрического разряда. Существенное влияние оказывают диссоциативное прилипания, которое протекает при соприкосновении электронный с молекулой с образованием промежуточного агента - отрицательно заряженного иона, который затем разлагается на фрагменты, один из которых имеет отрицательный заряд и электронное возбуждение. При использовании низкотемпературной плазмы перед зоной реакции возникают резонансные частоты колебаний, которые могут вступать в резонанс с молекулой и инициировать первичные стадии горения и окисления сырья. Для электрического барьерного разряда характерно ряд температурных неоднородностей. При наложении электрического разряда на пламя под действием электромагнитного поля и потока электронов происходит направленное движение положительных частиц, которые образуются в пламени. Под действием электронов количество этих ионов увеличивается. Действие этого направленного движения ионизированных частиц увеличивает скорость процесса горения, благодаря более интенсивному движению частиц и изменении поверхности контакта. Использование ЭКМ интенсификации процесса горения твердого топлива позволяет повысить выход летучих соединений, в составе которых содержатся вещества, теплоты сгорания которых значительно выше, чем теплота сгорания веществ, которые образовались при обычном термолизе. Кроме того, использование ЭКМ приводит к образованию летучих соединений при значительно меньших температурах, что позволяет использовать избыток теплоты, образовавшийся на целевые нужды. Были проведены исследования горения и окисления углеводородных газов, в результате которых установлено: - оптимальные условия проведения электронно-каталитической интенсификации первичных стадий процессов горения и окисления газообразного и твердого топлива. Достигнуты значительные повышения выделения тепла для различных видов топлива. - влияние состава катализаторов на процесс окисления и горения газообразного топлива. Для ЭКМ наиболее эффективны катализаторы, содержащие никель и хром. - влияние параметров напряжения и формы синусоиды тока на процесс горения газообразного топлива. Наибольший эффект достигается при увеличении напряжения разряда и нижней синусоиде тока. Исследован процесс неполного окисления метана с использованием ЭКМ с образованием формальдегида и метанола. Получены зависимости формальдегида при разных составах исходной смеси и температуре. Для процесса сжигания твердого топлива определено влияние напряжения на процесс выделения газообразных веществ при термолизии топлива. Полученные зависимости выделение тепла от напряжения при сжигании антрацита, древесины и пеллет. При использовании ЭКМ в процессах горения достигнуто уменьшение выбросов оксидов углерода (II) до 52% и оксидов азота до 80% при сжигании твердого топлива. Составлены и решены математические модели процессов горения углеводородных газов, угля и древесины, процесса неполного окисления метана и формальдегид. Были предложены методы электронно-каталитической интенсификации процесса горения газообразного топлива, угля и древесины; метод синтеза формальдегида при атмосферном давлении.

Дисертація присвячена дослідженню гідродинамічних і термохімічних процесів, які відбуваються у свердловині та привибійній зоні пласта та розробці нових методів інтенсифікації нафтогазовидобутку. Розроблено математичні моделі процесів кольматації привибійної зони під час первинного розкриття пласта, відновлення вибійного тиску і його розподілу в пласті в процесі циклічного депресійно-репресійного впливу, витіснення рідини з свердловини стисненим газом і водогазовими подушками. Створено нові технології та технічні засоби гідроімпульсного впливу на привибійну зону пластів. Проведено теоретичні і експериментальні дослідження з вивчення низки хімічних реакцій, на основі котрих розроблено нові комплекти реагентів і технології термохімічних та термокислотних оброблень привибійної зони пласта. Розроблені технології та технічні засоби захищено 12 авторськими свідоцтвами та патентами, 6 з котрих успішно впроваджені в нафтогазовидобувних свердловинах. Захищаються 40 наукових робіт.
Диссертация посвящена исследованию гидродинамических и термохимических процессов, происходящих в скважине и призабойной зоне пласта и разработке новых, методов интенсификации нефтегазодобычи. С учетом результатов анализа и систематизации основных причин снижения продуктивности скважин, разработана математическая модель процесса кольматации призабойной зоны при первичном раскрытии пласта. Проанализированы и классифицированы основные гидродинамические методы воздействия на призабойную зону пластов. Предложены методики расчета восстановления забойного давления и его распределения в пласте во время цикличного депрессиснно-репрессионного воздействия с использованием методов последовательной смени стационарных состояний и суперпозиции, а также теории гармонических колебаний. Разработана обобщенная математическая модель процесса вытеснения жидкости из скважины сжатым газом, аэрированной жидкостью и водогазовыми подушками с учетом работы пласта в условиях неустановившейся фильтрации. Созданы новые гидроимпульсные технологии и технические средства, основанные на депрессионно-репрессионном и имплозионном воздействии на призабойную зону пластов, которые направлены на восстановление и увеличение проницаемости пластов, а при необходимости и ее снижение в высокопроводимых и обводненных интервалах. Проведены теоретические и экспериментальные исследования по изучению ряда химических реакций, предложены новые реагенты для экзотермических реакций, на основании которых разработаны новые технологии термохимических и термокислотных обработок призабойной зоны пласта с использованием мелкодисперсного магния и азотной кислоты, в том числе синтезированной из коррозионнонеактивных реагентов; гипохлорита натрия или калия и аммиака с последующим взаимодействием продукта этой реакций - гидразина - с перекисью водорода; солей гидразина или гидроксиламина и нитритами щелочных металлов или аммония. Указанные технологии позволяют получить значительно большее количество тепла по сравнению с известными способами, они более технологичны и эффективны. Разработаны новые технология закачки суспензий смеси разных дисперсных реагентов в пласт, технология и техническое средство направленного реагентного воздействия на выбранные пласты. Разработанные технологии и технические средства защищены 12 авторскими свидетельствами и патентами, 6 из которых внедрены в нефтегазодобывающих скважинах ОАО „Укрнефгь”. В результате промышленного внедрения доказана высокая технологическая эффективность новых технологий, которая выражается в получении значительных объемов дополнительно добытой нефти и газа, а также улучшении характера вытеснения и повышения текущего коэффициента нефтеотдачи. Защищаются 40 научных работ.
The dissertation is devoted to research of hydrodynamic and thermo-chemical processes that take place in the well and wellbore zone and to development of new methods for oil and gas recovery intensification. There have been developed mathematical models of wellbore zone mudding processes during initial reservoir drilling-in, bottom-hole pressure recovery and its distribution at the reservoir during cyclic depression-repression influence, fluid displacement from the well with compressed gas and water-gas cushions. There have been created new technologies and technical means for hydro-impulse influence on wellbore zone of the reservoirs. There have been done theoretical and experimental researches of some chemical reactions. New set of reagents and technologies of thermo-chemical and thermo-acid treatments of wellbore zone have been developed on their base. The developed technologies and technical means are protected with 12 author's certificate and patents, 6 of them are successfully introduced in oil and gas production wells. 40 scientific works are under defense.

В статті запропоновано модель навчального процесу з використанням комбінованого навчання. Встановлено та розглянуто взаємозв’язки між елементами моделі та підкреслено їх значущість у навчальному процесі в цілому. Запропоновану модель було апробовано підчас процесу навчання курсу «Методика і технології дистанційного навчання» для студентів-магістрантів спеціальності «Інформатика» факультету фізики, математики та інформатики Херсонського державного університету.
In the article the model of the educational process with the use of blended learning is suggested. The interactions between elements of the model are established and their importance in the educational process as a whole is emphasized. The proposed model was tested during the learning process of the course "Methods and Technologies of Distance Learning" for students of Master’s degree, specialty "Computer Science" Faculty of Physics, Mathematics and Computer Science, Kherson State University.

У першому розділі зроблений аналіз господарської діяльності КСП ім. Щорса. У другому розділі проекту висвітлена технологія післязбиральної обробки зерна, розрахований оптимальний склад устаткування зернотоку. У третьому розділі розроблена конструкція модернізованої зерноочисної машини СЗК-25 і розраховано деякі технічні показники нової машини. У четвертому розділі зроблені розрахунки економічної ефективності від впровадження у виробництво нової машини. У п'ятому розділі висвітлені питання організації охорони праці в господарстві.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено розробці ресурсо- та енергоощадної технології хімічно та термічно стійкої кераміки на основі вітчизняної альтернативної природної та техногенної сировини. При проектуванні складів хімічно та термічно стійкої кераміки зі зниженою температурою синтезу використані результати теоретичних досліджень можливої взаємодії основних видів кераміки з агресивними середовищами з різним рН. Визначено найбільш інертні сполуки по відношенню до кислот та лугів, в результаті чого для фізико-хімічних досліджень обрана система фазоутворюючих оксидів (Mg, Са)O – Al2O3 – TiO2 – SiO2. На основі композицій системи, що належать елементарним тетраедрам A3S2 – CAS2 –AT–S та A3S2 – M2A2S5 – AT – S, розроблені склади мас хімічно та термічно стійкої кераміки з температурою випалу 1250 °С. Встановлено, що для інтенсифікації спікання та фазоутворення хімічно та термічно стійкої кераміки за зниженої температури випалу необхідним є використання комплексних плавнів (в тому числі PbO) та мінералізуючих добавок (що містять MgО та Fe2O3). На основі досліджень складу та властивостей пірофілітових відходів видобування кварцитів Овруцького родовища та відходів феротитанового виробництва обґрунтовано вибір сировини для виготовлення низькотемпературної хімічно та термічно стійкої кераміки. Встановлено фізико-хімічні закономірності її формування та отримані математичні моделі залежностей властивостей розробленої кераміки від складу мас. Розроблено склади і технологічні параметри виготовлення хімічно та термічно стійких керамік з комплексом високих фізико-механічних та хімічних властивостей: щільноспеченої тіалітвмісної (W = 0,15 %, ϭзг = 23 МПа, ϭст = 100 МПа, КС > 99,32 %, ЛС > 99,99 %, ТС ≥ 8 циклів, α = 3,5·10–6 град–1) та пористої муліт-тіалітвмісної (W = 11,62 %, ϭзг = 27 МПа, ϭст = 110 МПа, КС > 99,99 %, ЛС > 99,97 %, ТС ≥ 10 циклів, α = 3,0·10–6 град–1).
The dissertation is devoted to development of resource and energy saving techno-logy of chemically stable and heat-resistant ceramics based on domestic alter-native natural and technogenic raw materials. The results of theoretical studies of the possible interaction of the main types of ceramics with aggressive environment with different pH at the design of the composition of chemically stable and heat-resistant ceramics with reduced synthesis temperature are used. The most inert compounds in relation to acids and alkalis were determined, as a result, a phase-forming system (Mg, Са)O – Al2O3 – TiO2 – SiO2 was chosen for physicochemical research, based on the compositions belonging to the elementary tetrahedron A3S2 – CAS2 –AT–S and A3S2 – M2A2S5 – AT – S. In addition, the composition of masses of chemically stable and heat-resistant ceramics with a burning temperature of 1250 °C has developed. It has been established that for the intensification of sintering and phase formation of chemically stable and thermally stable ceramics at low firing temperature it is necessary to use complex fluxes (including PbO) and mineralizing additives (containing MgO and Fe2O3). The choice of raw materials for the manufacture of chemically stable and heat-resistant ceramics was been grounded based on studies on the composition and properties of the pyrophyllite shale of the Ovrutskogo deposit and waste technogenic of ferrotitanium production. Physico-chemical regularities of its formation were established and mathe-matical models of dependencies of the properties of the developed ceramics from the com-position of masses were obtained. The compounds and technological parameters of the production of chemically stable and heat-resistant ceramics with a complex of high phys-ico-mechanical and chemical properties was been developed: containing of tialite (W = 0.25 %, σbend. = 23 MPa, σcompr. = 100 MPa, AcS > 99.32 %, AlS > 99.99 %, CTE = 3.0·10-6 deg-1) were developed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено розробці ресурсо- та енергоощадної технології хімічно та термічно стійкої кераміки на основі вітчизняної альтернативної природної та техногенної сировини. При проектуванні складів хімічно та термічно стійкої кераміки зі зниженою температурою синтезу використані результати теоретичних досліджень можливої взаємодії основних видів кераміки з агресивними середовищами з різним рН. Визначено найбільш інертні сполуки по відношенню до кислот та лугів, в результаті чого для фізико-хімічних досліджень обрана система фазоутворюючих оксидів (Mg, Са)O – Al2O3 – TiO2 – SiO2. На основі композицій системи, що належать елементарним тетраедрам A3S2 – CAS2 –AT–S та A3S2 – M2A2S5 – AT – S, розроблені склади мас хімічно та термічно стійкої кераміки з температурою випалу 1250 °С. Встановлено, що для інтенсифікації спікання та фазоутворення хімічно та термічно стійкої кераміки за зниженої температури випалу необхідним є використання комплексних плавнів (в тому числі PbO) та мінералізуючих добавок (що містять MgО та Fe2O3). На основі досліджень складу та властивостей пірофілітових відходів видобування кварцитів Овруцького родовища та відходів феротитанового виробництва обґрунтовано вибір сировини для виготовлення низькотемпературної хімічно та термічно стійкої кераміки. Встановлено фізико-хімічні закономірності її формування та отримані математичні моделі залежностей властивостей розробленої кераміки від складу мас. Розроблено склади і технологічні параметри виготовлення хімічно та термічно стійких керамік з комплексом високих фізико-механічних та хімічних властивостей: щільноспеченої тіалітвмісної (W = 0,15 %, ϭзг = 23 МПа, ϭст = 100 МПа, КС > 99,32 %, ЛС > 99,99 %, ТС ≥ 8 циклів, α = 3,5·10–6 град–1) та пористої муліт-тіалітвмісної (W = 11,62 %, ϭзг = 27 МПа, ϭст = 110 МПа, КС > 99,99 %, ЛС > 99,97 %, ТС ≥ 10 циклів, α = 3,0·10–6 град–1).
The dissertation is devoted to development of resource and energy saving techno-logy of chemically stable and heat-resistant ceramics based on domestic alter-native natural and technogenic raw materials. The results of theoretical studies of the possible interaction of the main types of ceramics with aggressive environment with different pH at the design of the composition of chemically stable and heat-resistant ceramics with reduced synthesis temperature are used. The most inert compounds in relation to acids and alkalis were determined, as a result, a phase-forming system (Mg, Са)O – Al2O3 – TiO2 – SiO2 was chosen for physicochemical research, based on the compositions belonging to the elementary tetrahedron A3S2 – CAS2 –AT–S and A3S2 – M2A2S5 – AT – S. In addition, the composition of masses of chemically stable and heat-resistant ceramics with a burning temperature of 1250 °C has developed. It has been established that for the intensification of sintering and phase formation of chemically stable and thermally stable ceramics at low firing temperature it is necessary to use complex fluxes (including PbO) and mineralizing additives (containing MgO and Fe2O3). The choice of raw materials for the manufacture of chemically stable and heat-resistant ceramics was been grounded based on studies on the composition and properties of the pyrophyllite shale of the Ovrutskogo deposit and waste technogenic of ferrotitanium production. Physico-chemical regularities of its formation were established and mathe-matical models of dependencies of the properties of the developed ceramics from the com-position of masses were obtained. The compounds and technological parameters of the production of chemically stable and heat-resistant ceramics with a complex of high phys-ico-mechanical and chemical properties was been developed: containing of tialite (W = 0.25 %, σbend. = 23 MPa, σcompr. = 100 MPa, AcS > 99.32 %, AlS > 99.99 %, CTE = 3.0·10-6 deg-1) were developed.

Дисертація присвячена удосконаленню методів глинокислотного діяння на присвердловинну зону пласта з використанням борофтористоводневої кислоти. З цією метою проаналізовано сучасний стан використання глинокислотних розчинів на основі фтористоводневої, кремнійфтористоводневої та борофтористоводневої кислот. Для розроблення ефективних технологій глинокислотного діяння проведено дослідження основних властивостей розчинів борофтористоводневої кислоти -розчинності бентонітової глини залежно від різних чинників (концентрація різних кислот, неіоногенних та катіонактивних ПАР, водорозчинних полімерів тощо), диспергування глинистих нашарувань в глинокислотних розчинах різного складу, розчинності карбонатної породи, корозійної активності розчинів борофтористоводневої кислоти як самостійно, так і в суміші з інгібіторами кислотної корозії, впливу нагнітання глинокислотних розчинів на проникність порід-колекторів. На основі лабораторних досліджень запропоновано дев'ять базових рецептур глинокислотних розчинів на основі борофтористоводневої кислоти, які можна використовувати за трьома основними технологіями. Дослідно-промислові випробування та подальше впровадження розроблених технологій глинокислотного діяння у видобувних свердловинах ПАТ "Укрнафта" підтвердили правильність отриманих результатів та їх ефективність в промислових умовах. Технологічна ефективність розроблених технологій глинокислотного діяння підтверджена результатами гідродинамічних досліджень свердловин до і після проведеного оброблення.
Диссертация посвящена совершенствованию методов глинокислотного воздействия на прискважинную зону пласта с использованием борофтористоводородной кислоты. С этой целью проанализировано современное состояние использования глинокислотных растворов на основе фтористоводородной, кремнийфтористоводородной и борофтористоводородной кислот. Для разработки эффективных технологий глинокислотного воздействия проведены исследования основных свойств растворов борофтористоводородной кислоты - растворимости бентонитовой глины в зависимости от различных факторов (концентрация различных кислот, неионогенных и катионактивных ПАВ, водорастворимых полимеров и другое), диспергирования глинистых компонентов в глинокислотных растворах различного состава, растворимости карбонатной породы, коррозионной активности растворов борофтористоводородной кислоты как самостоятельно, так и в смеси с ингибиторами кислотной коррозии, влияния нагнетания глинокислотных растворов на проницаемость пород-коллекторов. В ходе исследований установлено, что дополнительный ввод в раствор борофтористоводородной кислоты фтористоводородной или соляной кислоты обеспечивает увеличение скорости растворения бентонита в 1,1 - 1,3 раза, а уксусной или фосфорной кислоты, поверхностно-активных веществ и водорастворимых полимеров - снижение растворимости бентонита в 1,2 - 17,5 раз. Способность борофтористоводородной кислоты (скорость разрушения бентонитовых образцов 630 - 1380 г/м2мин) в отличие от фтористоводородной (скорость разрушения 60 г/м2мин) к увеличению скорости разрушения глинистых образований может быть использована в технологиях разглинизации призабойной зоны пласта. Наиболее эффективными ингибиторами кислотной коррозии для использования в растворах борофтористо водородной кислоты являются ИКУ-118, Додикор-2725 та А1-600, которые при этом также обеспечивают незначительное снижение скорости растворения бентонита. Снижение скорости растворения глинистых минералов при использовании борофтористоводородной кислоты при концентрациях 1 - 10 % в условиях ее фильтрации через терригенный поровый коллектор обеспечивает снижение степени образования пелитовых частиц, которые в свою очередь не оказывают негативного влияния на проницаемость образцов горнах пород. Следует учитывать, что при самостоятельном использовании борофтористоводородной кислоты увеличение коэффициента проницаемости наблюдается только в образцах с карбонатностю до 2,5- 3 %. При большей карбонатности образцов горных пород необходимо применять дополнительные мероприятия для снижения карбонатности породы (ввод соляной или иной кислоты в раствор борофтористоводородной кислоты, предварительное нагнетание кислотного раствора. На основе лабораторных исследований рекомендованы девять основных рецептур глинокислотных растворов на основе борофтористоводородной кислоты, которые можно использовать за тремя основными технологиями. Опытнопромысловые испытания и последующее использование разработанных технологий глинокислотного воздействия в добывающих скважинах ОАО "Укрнафта" (на протяжении 2002 - 2010 гг. с использованием новых кислотных систем проведено 119 скважино-операций, что обеспечило дополнительную добычу 89,5 тыс. т нефти с конденсатом и 63,5 млн. м3 газа при успешности работ - 86,5 %) подтвердили правильность полученных результатов и их эффектавность в промысловых условиях. Технологическая эффективность разработанных технологий глинокислотного воздействия подтверждена результатами гидродинамических исследований скважин до и после проведенных обработок. Установлено, что в зависимости от технологии воздействия и состава глинокислотного раствора обеспечивается исключительное воздействие или на призабойную, или на отдаленную зону пласта, или одновременное воздействие на призабойную и отдаленную зону пласта.
The thesis is devoted to the problems of method advancement of mud-acid treatment of downhole and step-out well zones using boricfluorhydric acid. The modem use of mud-acid solutions based on hydrofluoric, silicafluorhydric and boricfluorhydric acids is analysed. The basic properties of boricfluorhydric acid solutions - solubility of bentonite clay depending on various factors (concentration of different acids, non-ionogen and cation-active surfactants, water-soluble polymers, etc.), dispersion of clay layers in mud-acid solutions of different composition, solubility of carbonate rocks, corrosion activity of boricfluorhydric acid solutions both independently and in mixture with inhibitors of acid corrosion, effect of mud-acid solutions injection on the permeability of reservoir rocks are studied to develop effective technologies of mud-acid treatment. Nine basic formulae of mud-acid solutions based on boricfluorhydric acid that can be used in three main technological schemes are offered on the basis of laboratory studies. Field testing and subsequent implementation of the developed technologies of mud-acid treatment of producing wells of public company "Ukrnafta" proved the results and their effectiveness in field conditions . Technological efficiency of the developed technologies of acid treatment confirmed the results of hydrodynamic investigations of wells before and after the treatment.