«Русский инженер», № 01 (86), 2025

24.02.2025

«Русский инженер», № 01 (86), 2025

«Русский инженер», № 01 (86), 2025

МАШИНОСТРОЕНИЕ
УДК 658.5

МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ С УЧЁТОМ ТРЕЩИН АВТОМАТИЧЕСКОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА

DESIGN ALGORITHM OF OIL FIELD DEVELOPMENT SYSTEM TAKING INTO ACCOUNT SELF-INDUCED HYDRAULIC FRACTURES

Копейкин Роман Романович,
аспирант направления 2.5.22 СПбПУ,
руководитель направления группы компаний «Газпром нефть»,
e-mail: kop.r_r@mail.ru

Дмитрачков Данил Константинович,
инженер НГУ, e-mail: d.dmitrachkov@g.nsu.ru

Калинин Сергей Александрович,
кандидат технических наук,
эксперт группы компаний «Газпром нефть»,
e-mail: kalinin.sa@gazprom-neft.ru

Абдуллин Рустам Фаритович,
младший научный сотрудник НГУ, младший научный сотрудник ИГиЛ СО РАН, e-mail: afaritovich@mail.ru

Байкин Алексей Николаевич,
кандидат физико-математических наук,
старший научный сотрудник НГУ,
старший научный сотрудник ИГиЛ СО РАН,
e-mail: alexey.baykin@gmail.com

Сибин Антон Николаевич,
кандидат физико-математических наук, научный сотрудник НГУ,
научный сотрудник ИГиЛ СО РАН, e-mail: sibin_anton@mail.ru

Головин Сергей Валерьевич,
доктор физико-математических наук,
директор центра НГУ, главный научный сотрудник ИГиЛ СО РАН,
e-mail: s.golovin@g.nsu.ru

Левенцов Валерий Александрович,
кандидат экономических наук,
доцент Высшей школы передовых цифровых технологий СПбПУ,
e-mail: vleventsov@spbstu.ru

Хасанов Марс Магнавиевич,
доктор физико-математических наук,
директор по науке группы компаний «Газпром нефть»,
e-mail: khasanov.MM@gazprom-neft.ru

© 2024 R.R. Kopeykin1,4, D.K. Dmitrachkov2, S.A. Kalinin4, R.F. Abdullin2,3, A.N. Baykin2,3,  A.N. Sibin2,3, S.V. Golovin2,3, V.A. Leventsov1, M.M. Khasanov4

1Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University, 2Novosibirsk State University, 3Lavrentyev Institute of Hydrodynamics SB RAS, 4Gazprom neft company group

АННОТАЦИЯ. Разработанная методика относится к нефтедобыче и может быть использована для проектирования и управления системой разработки месторождения с учётом и контролем возникновения трещин автоматического гидравлического разрыва пласта (АГРП) – самопроизвольно развивающихся техногенных трещин, возникающих при превышении давления разрыва породы в процессе закачки агента вытеснения в целевой пласт. Под разработкой в данном случае подразумевается совокупность всех мероприятий на месторождении: обустройство, эксплуатация, проведение исследований и мониторинг.  Методика позволит повысить объёмы добычи углеводородов за счёт проектирования, уточнения (путем адаптации при получении новых данных) и реализации оптимального варианта системы разработки месторождения, позволяющего нивелировать множество рисков, возникающих при строительстве, обустройстве и эксплуатации месторождения, в частности, из-за формирования самопроизвольно развивающихся трещин гидравлического разрыва пласта. Описанный алгоритм может быть применён для добычи трудноизвлекаемых запасов нефти (ТрИЗ), например, запасов, которые содержатся в низкопроницаемых коллекторах (где наиболее широко встречается явление АГРП), поскольку позволяет учитывать развитие трещин АГРП и, соответственно, обеспечить проектирование оптимального варианта разработки месторождения и его адаптацию на всех стадиях жизненного цикла рассматриваемого объекта. Приведённый алгоритм основан на использовании интегрированной модели месторождения, состоящей из моделей пласта, позволяющей моделировать рост трещин АГРП, и модели поверхностной инфраструктуры. Интегрированная модель в связи с учётом большинства составляющих реальной системы разработки позволяет наиболее полно описывать процесс поддержания пластового давления.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: система разработки месторождения, проектирование, управление системой разработки, трещина АГРП, давление разрыва породы, поддержание пластового давления, нагнетательная скважина, моделирование, гидродинамическое исследование, промыслово-геофизическое исследование.

ABSTRACT. The developed method relates to oil and gas production enhancing and can be used for designing and managing a field development system with taking into account and monitoring the growth of self-induced cracks - spontaneously developing man-made cracks that occur when the rock fracturing pressure is exceeded during the injection of a displacement agent into the target formation. In this case, development means a set of all activities at the field: development, operation, research and monitoring. These methods will increase the volume of hydrocarbon production by designing, refining (by adapting with new data) and implementing an optimal version of the field development system, which will allow mitigating many risks that arise during the building, development and operation in the field, in particular, due to the creating of spontaneously developing hydraulic fractures. The algorithm can be applied to the extraction of hard-to-recover oil reserves, for example, reserves contained in low-permeability reservoirs (where the phenomenon of man-made cracks is most common), since it allows taking into account the growth of hydraulic cracks and, accordingly, ensuring the design of an optimal variant of field development and its adaptation at all stages of the life cycle of the object under consideration. The presented scheme is based on the use of an integrated field model consisting of reservoir models that allow simulating the growth of self-induced fracture, and a surface infrastructure model. The integrated model, due to the consideration of most of the components of a real development system, allows the most complete description of the process of the reservoir pressure maintaining.

KEY WORDS: field development system, oil field development design, oil field development management, self-induced hydraulic fracture, rock fracture pressure, reservoir pressure maintenance, injection well, modeling, well test, geophysical study in well.

МАШИНОСТРОЕНИЕ

УДК 658.5

ОСОБЕННОСТИ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ УЧАСТКА СТАНКОВ С ЧПУ И МЕТОДЫ ЕГО ОПТИМИЗАЦИИ

PECULIARITIES OF OPERATIONAL PLANNING OF A CNC MACNINE SHOP AND METODS OF ITS OPTIMISATION

Кривошеев Андрей Викторович,
ведущий инженер-программист станков с ПУ, АО «Обуховский завод»,
Санкт-Петербург. Область научных интересов: металлообработка
E-mail: pro_milling@mail.ru

Krivosheev Andrei Viktorovich,
leading engineer CNC programmer, JSC “Obukhovsky plant”,
St. Petersburg. Research interests: metalworking.

АННОТАЦИЯ. Рассмотрены вопросы планирования в условиях мелкосерийного многономенклатурного производства, оснащенного многофункциональным оборудованием. Описываются особенности изготовления продукции при выбранном типе производственной системы.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: оперативно-календарное планирование, мелкосерийное производство, многофункциональные обрабатывающие центры, металлорежущие станки с ЧПУ, управление режущим инструментом, организация производства, бережливое производство.

ABSTRACT. Considered issues of planning in a multiproduct small-lot production under condition of using multifunction equipment. The article describes the features of production for the selected type of production system.

KEYWORDS: operational scheduling, small-batch production, multifunctional machining centers, CNC machine tool, cutting tool management, management, organization of manufacturing, lean manufacturing.


УДК 2.5.4                                                       МАШИНОСТРОЕНИЕ

ИНТЕГРИРОВАНИЕ В НТТМ ВЕТРОГЕНЕРАТОРА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ВО ВРЕМЯ ДВИЖЕНИЯ

INTEGRATION OF A WIND TURBINE INTO THE NTTM TO GENERATE ELECTRICITY WHILE DRIVING


Родионов Денис Романович,
студент Санкт-Петербургского государственного
архитектурно-строительного университета,
е-mail: deniro07032003@gmail.com

Литвин Роман Андреевич,
кандидат технических наук, доцент кафедры НТТМ
Санкт-Петербургского государственного архитектурно-
строительного университета, е-mail: roman.ltv@mail.ru

Denis Romanovich Rodionov,
student of St. Petersburg State University of Architecture
and Civil Engineering,
е-mail: deniro07032003@gmail.com

Litvin Roman Andreevich,
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the NTTM
Department of the St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, е-mail: roman.ltv@mail.ru

Аннотация. Статья посвящена исследованию возможности интеграции ветрогенератора в конструкцию седельного тягача для генерации электроэнергии во время движения. Внедрение ветрогенератора позволяет использовать встречный поток воздуха для выработки электричества, что потенциально снижает нагрузку на двигатель и уменьшает расход топлива. В процессе исследования были проведены аэродинамические расчёты, моделирование в средах QBlade и Flow Simulation. Статья представляет результаты научно-исследовательской работы, проводимой в рамках конкурса грантов на выполнение научно-исследовательских работ научно-педагогическими работниками СПбГАСУ (ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет») в 2024 году.

Ключевые слова: ветрогенератор, транспортное средство, энергоэффективность, аэродинамическое сопротивление

Annotation. The article is devoted to the study of the possibility of integrating a wind generator into the design of a tractor unit for generating electricity while driving. The introduction of a wind turbine allows the use of oncoming air flow to generate electricity, which potentially reduces the load on the engine and reduces fuel consumption. In the course of the research, aerodynamic calculations, modeling in QBlade and Flow Simulation environments were carried out. The article presents the results of the research work carried out within the framework of the grant competition for the performance of research works by scientific and pedagogical staff of St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering (St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering) in 2024.

Keywords: wind turbine, vehicle, energy efficiency, aerodynamic drag.


МАШИНОСТРОЕНИЕ

УДК: 628.3

Переработка шлама очистных сооружений – вызовы и решения циклической экономики

Waste water treatment sludge purification – requests and decisions for cycle economy

Репин Дмитрий Александрович,
директор проектного офиса «Чистая вода» Росатом Инфраструктурные Решения, действующий член рабочей группы МАГАТЭ,
кандидат технических наук

Dmitry Repin
Head of Clean Water project office of Rosatom Smart Utilities, ph. D., actual participant of IAEA working group

Черепанов Сергей Сергеевич,
первый заместитель министра жилищно-коммунального хозяйства Московской области

Cherepanov Sergey
First deputy of Moscow Region Housing and utilities Minister

Гаджибабаева (Василенко) Александра Александровна,
соискатель ученой степени,
автор многочисленных работ по экологии,
руководитель отдела инфраструктурных
и инвестиционных проектов ООО «Щелковский водоканал»

Gadgibabaeva (Vasilenko) Alexanra
Applicant of ph. D., Head of infrastructure and investment department of Shelkovo Munipal Water Utilities.

АННОТАЦИЯ. В процессе работы биологических очистных сооружений образуется естественный вторичный отход –избыточный ил, как правило являющийся отходом 4, 5 класса опасности. Данный отход использует для своего хранения полезный площади (территории), выводя их из хозяйственной деятельности. В статье изложена ситуация с хранением и переработкой ила очистных сооружений на примере Европейского Союза и Московской области, а также определены наиболее перспективные технологии переработки активного ила с указанием их преимуществ и особенностей.
Ключевые слова: переработка активного ила, экология, очистные сооружения, сжигание, пиролиз, почвогрунт.

ABSTRACT. During the operation of biological treatment facilities, natural secondary waste is formed - excess sludge, which is usually a waste of the 4th, 5th hazard class. This waste uses useful areas (territories) for its storage, removing them from economic activity. The article describes the situation with the storage and processing of sludge from treatment facilities using the example of the European Union and the Moscow region, and also identifies the most promising technologies for processing activated sludge, indicating their advantages and features.

KEYWORDS: processing of activated sludge, ecology, treatment facilities, incineration, pyrolysis, soil.



СТРОИТЕЛЬСТВО

УДК 681.51.1

Повышение устойчивости оптимальных систем управления тепловой обработкой
Improving the stability of optimal heat treatment control systems
Величкин Владимир Александрович, Московский государственный строительный университет,
кандидат технических наук, доцент кафедры механизации, автоматизации и роботизации строительства, velichkinva@mgsu.ru

Velichkin Vladimir Alexandrovich,
Moscow State University of Civil Engineering, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Mechanization, Automation and Robotics, velichkinva@mgsu.ru

Аннотация. В статье приведены результаты анализа различных  методов повышения точности, устойчивости и энергетической эффективности систем автоматического управления. Показаны ограничения, накладываемые на возможность повышения точности и устойчивости автоматических систем управления. Обоснована необходимость применения самонастраивающихся систем для управления нестационарными объектами, к которым относятся установки тепловой обработки строительных материалов и изделий. Приведена структурная схема аналитической самонастраивающейся системы с оптимальной эталонной моделью.

Ключевые слова: система автоматического управления, точность, устойчивость, энергетическая эффективность системы управления, компенсационный принцип управления, тепловые нестационарные объекты управления, аналитическая самонастраивающаяся система с оптимальной эталонной моделью.
Abstract. The article presents the results of the analysis of various methods for improving the accuracy, stability and energy efficiency of automatic control systems. The limitations imposed on the possibility of increasing the accuracy and stability of automatic control systems are shown. The necessity of using self-adjusting systems to control non-stationary objects, which include installations for heat treatment of building materials and products, is substantiated. A block diagram of an analytical self-adjusting system with an optimal reference model is presented.

Keywords: Automatic control system, Accuracy, stability, Energy efficiency of the control system, Compensatory control principle, Thermal non-stationary control objects, Analytical self-adjusting system with an optimal reference model.