WWW.NEW.PDFM.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Собрание документов
 

Pages:   || 2 |

«Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Электронный научный журнал Ухтинского ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Ухтинский государственный технический университет»

(УГТУ)

Электронный научный журнал

Ухтинского государственного технического университета

Ресурсы Европейского Севера

Технологии и экономика освоения

Еlectronic scientific journal

of the Ukhta State Technical University

Resources of the European North

Exploration technologies and economics «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения Электронный научный журнал Ухтинского государственного технического университета Редакционная коллегия Главный редактор: Цхадая Н. Д. (д.т.н., УГТУ, Россия) Зам. гл. редактора: Рочев К. В. (к.э.н., УГТУ, Россия) Журнал выходит Зам. гл. редактора: Кулешов В. Е. (к.т.н., Газпром, Россия) 4 раза в год Агиней Р. В. (д.т.н., Гипрогазцентр, Россия) Андронов И. Н. (д.т.н., УГТУ, Россия) ISSN 2412-9976 Баткин И. С. (д.ф-м.н., University of Ottawa, Канада) Бер А. (PhD, Wintershall Holding AG, Германия) Свидетельство Бердник А. Г. (к.т.н., УГТУ, Россия) Роскомнадзора Броило Е. В. (д.э.н., УГТУ, Россия) о регистрации СМИ Бурмистров А. (Ph.D, University of Nordland, Норвегия) Эл. № ФС77-62505 Бурмистрова О. Н. (д.т.н., УГТУ, Россия) Буслаев Г. В. (к.т.н., НИПИ нефти и газа, Россия) Договор РИНЦ Быков И. Ю. (д.т.н., УГТУ, Россия) 747-11/2015 Волкова И. И. (к.т.н., УГТУ, Россия) Вишневская Н. С. (к.т.н., УГТУ, Россия)



Адрес редакции:

Демченко Н. П. (к.г.-м.н., УГТУ, Россия) 169300 г. Ухта, Дуркин С. М. (к.т.н., УГТУ, Россия) ул. Первомайская, 13 Зубова Я. В. (д.с.н., УГТУ, Россия) Каюков В. В. (д.э.н., УГТУ, Россия)

Климочкина Н. И. (к.э.н., УГТУ, Россия) Интернет-сайт:

Кобрунов А. И. (д.ф.-м.н., УГТУ, Россия) http://resteo.ru/, Крапивский Е. И. (д.г.-м.н., НИУ Горный, Россия) http://res.ugtu.net/ Кузьбожев А. С. (д.т.н., Газпром ВНИИГАЗ, Россия)

Маренич К. Н. (д.т.н., ДНТУ, Украина) Электронная почта:

Назаров А. В. (д.т.н., Газпром ВНИИГАЗ, Россия) info@resteo.ru Назарова И. Г. (д.э.н., УГТУ

–  –  –

Содержание 05.00.00 – ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ / TECHNICAL SCIENCES

05.26.00 – БЕЗОПАСНОСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА / SAFETY OF HUMAN ACTIVITIES

К расчёту некоторых исходных данных для оценки потенциального пожарного риска линейной части магистрального газопровода Цхадая Н. Д., Быков А. И.

To calculate some baseline data for assessing the potential fire risk of the linear part of gas pipeline Tskhadaya N. D., Bykov A. I

Управление безопасностью трудового процесса проходки горных выработок в нефтяных шахтах Ярегского месторождения Грунской Т. В., Перхуткин В. П.

Management of the underground employment of safety mining in oil mines Yaregskaya field Grunskoiy T. V., Perkhutkin V. P.

Факторы риска в области промышленной безопасности Бердник А. Г., Бердник М. М.

Risk factors in the field of industrial safety Berdnik A. G., Berdnik M. M

Контрольно-профилактические проверки как основа производственного контроля на опасных производственных объектах Климова И. В., Фатхутдинов Р. И

Control and preventive inspections as a basis for production control at hazardous production facilities Klimova I. V., Fatkhutdinov R. I.





Проблема утилизации радиоактивных отходов Копейкин В. А

The problem of disposal of radioactive waste Kopeykin V. А.

05.13.00 – ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

И УПРАВЛЕНИЕ / COMPUTER SCIENCE, COMPUTER

ENGINEERING AND MANAGEMENT

Математическая модель электропроводности водонефтяной эмульсии Смирнов Ю. Г., Баткин И. С

Mathematical model of the conductivity of oil-water emulsion Smirnov Yu. G., Batkin I. S.

–  –  –

05.02.00 – МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ / MACHINE BUILDING AND ENGINEERING

Разобщение пластов и изоляция межпластовых перетоков с применением водонабухающих пакеров Исаев А. А., Тахаутдинов Р. Ш., Малыхин В. И., Шарифуллин А. А., Архипов К. И.

Isolation layers and isolation of cross-flows by applying water-swellable packers Isaev A. A., Takhautdinov R. Sh., Malykhin V. I., Sharifullin A. A., Arkhipov K. I...... 51 08.00.00 – ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ / ECONOMICS

Анализ состояния современной научно-технической политики предприятия ООО «Газпром трансгаз Ухта»

Бушуева А. И.

Analysis of the current scientific and technical policy of the company OOO Gazprom Transgaz Ukhta Bushueva A. I.

25.00.00 – НАУКИ О ЗЕМЛЕ / EARTH SCIENCE

Оценка причин возникновения дифференциальных прихватов бурильного инструмента Каменских С. В.

Assessment of the causes of differential holding straps boring tool Kamenskikh S. V.

Притундровые леса республики Коми: экологические и социальные результаты природопользования Осадчая Г. Г., Лазарева В. Г., Сератирова В. В., Зенгина Т. Ю

Subtundra forests of Komi Republic: environmental and social outcomes of nature management Osadchaya G. G., Lazareva V. G., Seratirova V. V., Zengina T. Yu.

Особенности строения, добычи, флотационного способа обогащения и переработки нефтетитановых руд на ОПОФ ОАО «ЯрегаРуда»

с комплексным использованием концентрата и отходов производства Землянский В. Н., Власенко В. И., Печерин В. Н., Тимофеева Т. И.

Features of the structure, mining, flotation method of enrichment and processing of ore at oil and titan on OPOF JSC «YaregaRuda» with complex use of concentrate and the production of waste Zemlyansky V., Vlasenko V., Pecherin V., Timofeyeva T.

Условия и этапы формирования ловушек в пермских терригенных отложениях в северо-восточной части Тимано-Печорской провинции Маракова И. А., Ростовщиков В. Б.

Conditions and stages of formation traps in the Permian clastic sediments in the northeastern part of the Timan-Pechora province Marakova I. A., Rostovschikov V. B.

–  –  –

Показано, что оценка потенциального пожарного риска P(r) (год-1) для точки х на расстоянии r от оси магистрального газопровода (далее – МГ) зависит от ряда исходных параметров. Существующие методики рассматривают вычисление этих параметров в самом общем виде. Примеру расчёта исходных параметров для определения потенциального пожарного риска P(r) (год-1) на аварийном участке при разрыве линейной части магистрального газопровода посвящается настоящая статья .

Ключевые слова: потенциальный пожарный риск, удельная частота разгерметизации, условная вероятность развития пожара, условная вероятность теплового поражения .

–  –  –

It is shown that the evaluation of the potential fire risk P(r) (annum-1) for a point x at distance r from the axis of the main gas pipeline (hereinafter – MG) depends on a number of initial parameters. Existing methods consider the calculation of these parameters in the most general form. Example of calculation of initial parameЦхадая Николай Денисович – доктор технических наук, профессор, ректор Ухтинского государственного технического университета, rektor@ugtu.net .

Быков Аркадий Игоревич – ведущий инженер по промышленной безопасности ООО «Газпром трансгаз Ухта», abykov@sgp.gazprom.ru .

–  –  –

ters to identify potential fire risk P(r) (annum-1) in the emergency section at break of the linear part of main gas pipeline is dedicated to this article .

Keywords: potential fire risk, specific frequency of depressurization, conditional probability of fire development, conditional probability of thermal destruction .

Аналитический смысл потенциального пожарного риска Под потенциальным (или территориальным) пожарным риском применительно к авариям на магистральном газопроводе (далее – МГ) понимается частота реализации поражающих факторов пожара в рассматриваемой точке территории. В соответствии с [1] величина потенциального пожарного риска P(r) (год-1) для точки х на расстоянии r от оси МГ определяется по формуле

–  –  –

где J0 – число рассматриваемых типов разгерметизации: J0 = 1; j – тип разгерсценария: K1 – колонный пожар С1; K2 – струевой пожар С2 (п. 5.5.6 [2]);

метизации: j3 – разрыв МГ; K0 – число сценариев развития пожара – 2; K – тип

– удельная частота разгерметизации линейной части МГ для j-го типа разгерметизации на участке m; Qjk – условная вероятность реализации k-го сценария развития пожара для j-го типа разгерметизации; Qпор jk(х,r) – условная вероятность поражения человека в рассматриваемой точке х на расстоянии r от оси МГ .

Таким образом, исходными параметрами для оценки потенциального пожарного риска являются:

– удельная частота разгерметизации газопровода;

– условная вероятность развития пожара по заданным сценариям х, – условная вероятность теплового поражения в рассматриваи типам разгерметизации;

пор емой точке (х, r), расположенной в пределах участка влияния k-го сценария развития пожара для j-го типа разгерметизации .

–  –  –

где ср – базовая частота разгерметизации, (год·м)-1; для действующих МГ среднее значение частоты разгерметизации за весь период наблюдений по данние ср = 1,4·10-7, (год·м)-1 ; %# (m) – относительные доли i-й причины разгерменым [2] составляет ср = 1,9·10-7, (год·м)-1; для вновь проектируемых МГ значе

–  –  –

Здесь значения %#*ср определены из таблицы П 6.1 [1] и составляют: i = 1 – внешнее воздействие, % *ср = 9,7 % (0,097); i = 2 – брак, дефекты, %4*ср = 1,2 % (0,012); i = 3 – коррозия, %**ср = 0 %; i4 – движение грунта, вызванное природными явлениями, %7*ср = 3,3 % (0,033); i = 5 – ошибка оператора, %:*ср = 0 %;

I = 6 – прочие причины, %)*ср = 0 % .

Поправочные коэффициенты kmc…koп определяются в соответствии с рекомендациями таблицы П 6.2 [1]; для расчёта принимаются следующие значения поправочных коэффициентов:

kтс = 0,999 (толщина стенки = 16,5 мм);

kзт = 0,73 (глубина заложения h 1 м);

kннб = 1 (вне участков, выполненных наклонно-направленным бурением);

kпер 1 = 1(переходы выполнены в футлярах из стальных труб);

kбд = 1(построено в соответствии с НТД);

kктс = 0,03 (толщина стенки 10 мм);

kкпз = 0,16 (ПЭП, ВТД, ЭХЗ);

kдтд = 0,167 (диаметр трубопровода D = 1420 мм);

kпер 2 = 2 (для заболоченных участков);

kоп = 0,010 (ошибки оператора в зависимости от диаметра трубопровода):

–  –  –

Определение условной вероятности Qjk развития пожара при разрыве газопровода В соответствии с рекомендациями [3] строится дерево событий (рис. 1) с учётом всех вероятных сценариев развития аварии, связанной с разрывом газопровода (ГП) .

Вероятностные базовые характеристики аварии на МГ принимаются из таблицы 5.7 СТО «Газпром» [3].

Для Д4 = 1 400 мм эти характеристики составят:

–  –  –

Список литературы

1. Методика определения расчётных величин пожарного риска на производственных объектах // Приложение к приказу МЧС РФ № 404 от 10.07.2009 :

приказ МЧС РФ № 649 от 14.10.2010 [Электронный ресурс]. Доступ из системы «КонсультантПлюс Проф» .

2. Анализ российских и зарубежных данных по аварийности на объектах трубопроводного транспорта / М. В. Лисанов, А. В. Савина, Д. В. Дегтярёв, Е. А. Самусева // НТЖ. Безопасность труда в промышленности, 2010. № 7 .

С. 16–22 .

3. СТО Газпром 2-2.3-351-2009. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов газотранспортных предприятий ОАО «Газпром» : распоряжение ОАО «Газпром» от 30.03.2009 № 83;

введ. 30.12.2009. М. : ОАО «Газпром Экспо», 2009. 377 с .

List of reference

1. The methodology for determining the estimated values of fire risk at the production facilities. Annex to order of the Emercom of the Russian Federation, no. 404 dated 10.07.2009 : the order of the Emercom of the Russian Federation No. 649, dated 14.10.2010. System Consultant Plus Prof. (in Russian) .

2. Lisanov M. V., Savina A. V., Degtyaryov D. V., Samuseva E. A. “Analysis of Russian and foreign data on accidents at the pipeline transport facilities”, Labor safety in industry, no.7, 2010, pp. 16–22 .

3. Gazprom Company Standard 2-2.3-351-2009. Guidelines for conducting risk analysis of hazardous production facilities at gas transmission companies of JSC Gazprom. Moscow, JSC Gazprom Expo, 2009. 377 р. (in Russian) .

–  –  –

ВАК 05.26.00 УДК 614.8:622.86 Управление безопасностью трудового процесса проходки горных выработок в нефтяных шахтах Ярегского месторождения Грунской Т. В.3, Перхуткин В. П.4 Ухтинский государственный технический университет, г. Ухта В условиях интенсификации нефтедобычи шахтным способом особую актуальность в системе управления безопасностью труда приобретает своевременная и достоверная информация об условиях трудовой деятельности рабочего персонала до и после технического перевооружения средств труда .

Возможности управления возрастают при функциональной перестройке управляемой системы с последующим регулированием протекающих в ней процессов. Такое управление обеспечивает обновление системы для её функционирования с максимальной эффективностью .

Работа посвящена реализации методологических принципов управления безопасностью труда за счёт совершенствования информационного обеспечения с последующим выявлением приоритетности негативных производственных факторов к снижению их уровней. Такой механизм управления безопасностью труда с учётом интенсификации проходческих работ обеспечивается методикой комплексной оценки воздействия негативных факторов на рабочий персонал .

Ключевые слова: нефтяная шахта, интенсификация проходческих работ, техническое перевооружение средств труда, методика комплексной оценки условий труда, информационное обеспечение системы управления безопасностью труда, управление уровнями негативных факторов .

–  –  –

In the context of the intensification of oil mining method of particular relevance in the safety management takes timely and reliable information about the conditions of employment of staff before and after the technical upgrade tools. Management capabilities increase with the functional restructuring of the controlled system with subsequent regulation of processes occurring in it. This control provides a system upgrade for its function-conditioning with maximum efficiency .

Грунской Тарас Валерьевич – старший преподаватель кафедры промышленной безопасности и охраны окружающей среды Ухтинского государственного технического университета, uxtacity@yandex.ru .

Перхуткин Владимир Павлович – кандидат технических наук, доцент кафедры промышленной безопасности и охраны окружающей среды Ухтинского государственного технического университета .

–  –  –

The work is dedicated to the implementation of the methodological principles of safety management through better information to provide, followed by the identification of the priority of the negative factors of production to reduce their levels. This mechanism of safety management with the intensification of tunnel works provided a comprehensive assessment of the impact of the procedure of negative factors on workers .

Keywords: oil mine; intensification of tunnel works, technical re-equipment of means of labor, method of complex assessment of working conditions, information support safety management system, level management of negative factors .

Введение На современном этапе экономического развития нефтяной отрасли актуальны проблемы интенсификации горнопроходческих работ в нефтешахтах Ярегского месторождения без ущерба безопасности труда, где буровзрывной способ (БВС) заменяется механизированным (МС) – проходческим комбайном .

В основу исследований влияния технического перевооружения средств труда на уровень безопасности положены результаты специальной оценки условий труда, фотография рабочего времени проходчика, цикличность работ различных способов проходки .

Практика показывает, что изменение технологии и техническое перевооружение средств труда без опережающего преобразования информационных функций системы управления безопасностью труда не дают ожидаемых результатов .

1. Исследование уровней воздействия ВиОПФ на рабочий персонал Для выявления взаимосвязей условий труда с производственными процессами предлагается методика комплексной оценки воздействия уровней вредных и опасных производственных факторов (ВиОПФ) на рабочий персонал, реализация которой подразумевает многошаговую последовательность исследований безопасности трудового процесса (рис. 1) [5, с. 64] .

ШАГ 1. Идентификация и квантификация вредных и опасных производственных факторов ШАГ 2. Временная характеристика вредных и опасных производственных факторов

–  –  –

Шаг 2 – исследование временных характеристик ВиОПФ при техническом перевооружении средств труда. На рисунке 2 представлены циклограммы операций для буровзрывного и механизированного способов проходки горных выработок [6, с. 24] .

–  –  –

Шаг 3 – комплексная оценка воздействия негативных факторов на рабочий персонал в условиях технического перевооружения средств труда .

2. Методика комплексной оценки воздействия уровней ВиОПФ на рабочий персонал Предлагаемая методика основана на построении математической модели сравнения фактической и предельно допустимой доз (ПДД) [7, с. 133; 8, с. 45; 9, с. 318; 10, с. 125; 11, с. 4; 12, с. 91], отношение которых является единичным показателем уровня негативного фактора ПЕД .

Д ФАКТ У ФАКТ tФАКТ П ЕД = = (1) У ДОП tСМ Д ДОП где ДФАКТ – фактическая доза негативного фактора; ДДОП – допустимая доза негативного фактора; УФАКТ – фактический уровень негативного фактора; tФАКТ – фактическое время действия негативного фактора; УДОП – допустимый уровень негативного фактора; tСМ – длительность рабочей смены .

Методика позволяет определять комплексные, комбинированные, единичные и удельные показатели, характеризующие безопасность труда .

–  –  –

Комплексный показатель безопасности труда ПБТ предполагает сумму комбинированных показателей уровней вредности, опасности, тяжести и напряженности трудового процесса:

–  –  –

где ПЕД.В – единичный показатель дозового уровня n-го вредного фактора;

ПЕД.О – единичный показатель дозового уровня N-го опасного фактора; ПЕД.Т и ПЕД.Н – единичные показатели дозовых уровней тяжести и напряжённости m и M трудовых операций соответственно .

Единичный показатель уровня вредности УВ определяется соотношением

–  –  –

Единичные показатели характеризуют уровень конкретного негативного фактора .

Удельный показатель ПУД носит социально-экономический характер и определяется как отношение показателей безопасности к производительности труда за заданный период работы:

–  –  –

где П – комплексный показатель уровней негативных факторов, доли ПДД/цикл проходки; W – производительность проходки горной выработки, пог. м/цикл проходки .

3. Сравнительная оценка показателей безопасности труда до и после интенсификации проходческих работ Количественный анализ комплексных и комбинированных показателей до и после технического перевооружения средств труда выявил (рис. 3):

снижение комплексного показателя с 14,28 до 12,5 соответственно для БВС и МС;

снижение комбинированных показателей по уровням вредности с 3,36 до 2,18 и тяжести с 6,21 до 3,96;

повышение комбинированных показателей по уровням опасности и напряжённости с 2,97 до 3,23 и с 2,26 до 3,13 соответственно .

–  –  –

Рисунок 3. Сравнительная оценка комплексных и комбинированных показателей уровней негативных факторов при буровзрывном и механизированном способах проходки горных выработок: а) структурная; б) асимметричная Комбинированные показатели (рис .

4) также дают возможность оценивать уровни вредности, опасности, тяжести и напряжённости трудового процесса за рабочие смены, 9 из которых составляет цикл проходки .

Достоинством единичных показателей является наглядное представление дозовых уровней каждого фактора в отдельности за рабочую смену. В качестве примера (рис. 5) представлены единичные показатели для 2-й рабочей смены, характеризующейся воздействием на рабочий персонал всех идентифицированных негативных факторов .

–  –  –

Рисунок 4. Сравнительная характеристика комплексных показателей негативных факторов за цикл проходки горных выработок Рисунок 5 .

Сравнительная характеристика единичных показателей уровней негативных факторов за рабочую смену при различных способах проходки

–  –  –

4. Управление безопасностью трудового процесса проходки горных выработок Шаг 4 – Информационное обеспечение системы управления безопасностью труда .

В системе управления безопасностью труда, как и во всякой управляемой системе, необходимо определить основные направления, по которым будет осуществляться управляющее воздействие на систему [13, с. 210; 14, с. 37; 15, с. 50]. Критериями сравнительной оценки безопасности труда до и после технического перевооружения средств труда являются соответствующие показатели дозовых уровней негативных факторов (рис. 6) .

Рисунок 6. Совершенствование информационного обеспечения в системе управления безопасностью труда проходки горных выработок

–  –  –

Из проведённых исследований следует, что в процессе трудовой деятельности образуется система взаимосвязанных компонентов – условия труда и производственный процесс, взаимодействующих между собой для достижения цели труда (рис. 7) .

Рисунок 7. Взаимосвязи условий труда с производственными процессами в подсистеме «условия труда – ВиОПФ – производственные процессы»

Использование предлагаемых показателей безопасности является механизмом достижения компромисса в системе «средства труда – результаты труда – уровень безопасности» .

Выводы

1. Технический прогресс в нефтедобыче шахтным способом меняет условия, характер и содержание труда. Новые способы проходки горных выработок, научная организация труда обеспечивают требуемую интенсификацию и производительность труда, уменьшение числа людей и более безопасный трудовой процесс, создание которого невозможно без управляющих функций системы безопасности труда .

2. Совершенствование информационных функций достигнуто специальными показателями безопасности труда, механизмом создания которых послужила методика комплексной оценки воздействия негативных факторов на рабочий персонал. Такой научный подход позволяет не только систематизировать данные по дозовым уровням негативных факторов, но и исследовать состояние производственной среды при различных способах проходки горных выработок .

3. Исследование воздействия дозовых уровней негативных факторов на рабочий персонал позволило выявить их иерархию в первоочередных мероприятиях в системе управления безопасностью труда .

Статья поступила в редакцию 16.02.2017 http://resteo.ru/ 19 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Список литературы

1. Грунской Т. В., Перхуткин В. П. Установление взаимосвязей условий труда с производственными процессами при интенсификации проходческих работ в нефтяных шахтах Ярегского месторождения // Электронный научный журнал. Нефтегазовое дело. 2013. № 2. С. 184–193 .

2. Грунской Т. В., Перхуткин В. П. Управление безопасностью труда в условиях интенсификации проходческих работ в нефтяных шахтах Ярегского месторождения // Журнал Учёные записки КНАГТУ. 2013. № 4. С. 101–109 .

3. Грунской Т. В., Перхуткин В. П. Совершенствование информационного обеспечения системы управления безопасностью труда проходческих работ в нефтешахтах Ярегского месторождения // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. 2014. № 2 .

4. Грунской Т. В., Перхуткин В. П. Совершенствование методологии оценки условий труда при интенсификации проходческих работ в нефтяных шахтах Ярегского месторождения // Промышленная безопасность минеральносырьевого комплекса в XXI веке: Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № 2 (специальный выпуск 7). М. :

Горная книга. 816 с .

5. Нор Е. В. Прогнозная оценка пылегазового режима воздуха рабочих зон нефтяных шахт при паратепловом воздействии на пласт (на примере Ярегского месторождения высоковязкой нефти): дис. … канд. техн. наук. Ухта :

УГТУ, 2004. 130 с .

6. Новиков С. М. Оценка риска для здоровья. Алгоритм расчета доз при оценке риска, обусловленного многосредовыми воздействиями химических веществ. М., 1999. 51 с .

7. Новиков С. М., Авалиани С. Л., Буштуева К. А. Оценка риска для здоровья. Опыт применения методологии оценки риска в России. М., 1999. 290 с .

8. Применение зависимостей «доза-ответ», полученных в эпидемиологических исследованиях, при оценки риска для здоровья населения от воздействия вредных факторов окружающей среды / С. М. Новиков, Е. А. Шашина, В. Д. Фурман, Н. В. Лебедева. М., 2001. 67 с .

9. Хенли Д., Кумамото Х. Надёжность технических систем и оценка риска, пер. с англ. М. : Машиностроение, 1984. 528 с .

10. Елохин А. Н. Анализ и управление риском: теория и практика. М. :

Страховая группа «ЛУКОЙЛ», 2000. 186 с .

11. Малышев Д. В. Анализ систем управления промышленной безопасностью, охраной труда в РФ и зарубежных нефтегазовых компаниях // Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России : тезисы доклада 5-й научно-технической конференции. М. : РГУ нефти и газа им .

И. М. Губкина, 2003. С. 6 .

12. Горская Т. В. Оценка условий труда в металлургии с учётом сочетанного воздействия вредных производственных факторов: дис.... канд. тех. наук .

М., 2007. 148 с .

http://resteo.ru/ 20 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017

13. Долятовский В. А. Долятовская В. Н. Исследование систем управления. М. : Март, 2003. 256 с .

14. Мукминов Р. А., Галлямов М. А. Математическое моделирование процессов охраны труда : учеб. пособие. Уфа : УНИ, 1990. 74 с .

15. Сербиновский Б. Ю., Рудик Е. В. Мониторинг производительности труда. Новочеркасск : ЛИК, 2010. 260 с .

16. Янг С. Системное управление организацией / пер. с англ.; под ред .

С. П. Никонорова, С. А. Батасова. М. : Сов. радио, 1972. 456 с .

17. Practical Tools and Checklists for Risk Assessment. Приложение 1. Инструмент оценки рисков. Европейское Агентство по обеспечению здоровья и безопасности работников. Бильбао, Испания. 2007 .

18. Principles for the assessment of risks to human health from exposure to chemicals // Environmental Health Criteria 210. Geneva : WHO. 1999 .

19. Shimizu Y., Kato H., Schull W. J. Life span study. Report 11. Cancer mortality among A-Bomb survivors in Hiroshima and Nagasaki in the years 1950–85 based on the recently revised dosed (DS86). RERF TR 5-88, 1988 .

20. United National Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). “Sources, Effects and Risk of Ionizing Radiation”. 2000 Report, United Nation .

List of reference

1. Grunskoiy T. V., Perkhutkin V. P. “Establishing relationships with the working conditions of production-governmental processes at the intensification of tunnel works in oil mines Yaregskoye field”, Electronic Scientific Journal Oil and Gas Business, 2013, no., pp. 184–193 .

2. Grunskoiy T. V., Perkhutkin V. P. “Safety management in the conditions of intensification-fication tunnel works in oil mines Yaregskoye field”, Magazine Scientific notes KnAGTU, 2013, no. 4, pp. 101–109 .

3. Grunskoiy T. V., Perkhutkin V. P. “Improvement of information support systems and safety management of tunnel works in nefteshahtah Yaregskoye field”, Electronic Scientific Journal Oil and Gas Business, 2014, no. 2 .

4. Grunskoiy T. V., Perkhutkin V. P. “Methodologies for assessment of working conditions with the intensification of tunnel works in oil mines Yaregskoye field”, Industrial Safety mineral complex in the XXI century: Mountain informationanalytical bulletin (scientific and technical journal) 2015, no. 2 (special issue 7) .

816 p. Moscow : Mountain Book .

5. Nor E. V. Predictive estimate of dust and gas regime of air zones of oil mines duning thermal steam treatment the formation (for example, high-viscosity oil Yaregskoye fields). Diss.... Cand. tehn. Science,: Ukhta : UGTU, 200, 130 p .

6. Novikov S. M. Health Risk Assessment. The algorithm for calculating doses in assessing the risk from the multimedia exposure to chemicals. Moscow, 1999, 51 p .

7. Novikov S. M., Avaliani S. L., Bushtueva K. A. Health risks assessment .

Experience in applying of risk assessment methodology in Russia. Moscow, 1999 .

290 p .

http://resteo.ru/ 21 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017

8. Novikov S. M., Shashin E. A., Furman V. D., Lebedeva N. V. Application dependencies "dose-response" obtained in epidemiological studies in the assessment of risk to health from exposure to environmental hazards. Moscow, 2001, 67 p .

9. Henley D., Kumamoto H. Reliability of technical systems and risk assessment, translation from English. Moscow : Engineering, 1984, 528 p .

10. Elokhin A. N. Risk analysis and management theory and practice. Moscow : Insurance Group LUKOIL, 2000, 186 p .

11. Malyshev D. V. “Analysis of the control systems of industrial safety Stu, occupational safety and health in the Russian Federation and the foreign oil and gas companies”, Actual problems of copro-state and development of oil and gas complex of Russia : Abstracts of the 5th Scientific Conference. Moscow : Russian State University of Oil and Gas. I. M. Gubkin, 2003, p. 6 .

12. Gorskaya T. Evaluation of working conditions in the steel industry in view of combine-tion impact of harmful factors: dis.... cand. those. sciences: 05.26.01 / Gorskaya Tatiana. Moscow, 2007, 148 p .

13. Dolyatovsky V. A., Dolyatovskaya V. N. Research of management systems. Moscow : March, 2003, 256 p .

14. Mukminov R. A., Gallyamov M. A. Mathematical modeling of pro-labor protection processes : studies. benefit. Ufa : Ufim. Oil. Inst., 1990, 74 p .

15. Serbinovsky B. Y., Rudic E. V. Monitoring productivity, Novocherkassk :

LIC, 2010, 260 p .

16. Young C. System Management Organization. Translation from English red .

S. P. Nikonorova, S. A. Batasova. Moscow : Sov. radio, 1972, 456 p .

17. Practical Tools and Checklists for Risk Assessment. Application 1. Risk assessment tool. The European Agency for health and safety of workers. Bilbao, Spain, 2007 .

18. Principles for the assessment of risks to human health from exposure to chemicals, Environmental Health Criteria 210, Geneva : WHO, 1999 .

19. Shimizu Y., Kato H., Schull W. J. Life span study. Report 11. Cancer mortality among A-Bomb survivors in Hiroshima and Nagasaki in the years 1950–85 based on the recently revised dosed (DS86). RERF TR 5-88, 1988 .

20. United National Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). "Sources, Effects and Risk of Ionizing Radiation". 2000 Report, United Nation .

–  –  –

ВАК 05.26.03 УДК 614.8.026.1 Факторы риска в области промышленной безопасности Бердник А. Г.5, Бердник М. М.6 Ухтинский государственный технический университет, г. Ухта В результате проведённого анализа статистических данных нарушений на объектах нефтегазового комплекса были выявлены причины аварийности и смертельного травматизма. Выделен ряд факторов, которые в большей степени оказывают влияние на уровень промышленной безопасности организации. Каждый фактор рассматривался с учётом сложившихся социальноэкономических отношений в современном обществе. Установлены причинноследственные связи между факторами риска на опасном производственном объекте. Составлена схема .

Ключевые слова: опасный производственный объект, аварийность, травматизм, промышленная безопасность .

Risk factors in the field of industrial safety Berdnik A. G., Berdnik M. M .

Ukhta State Technical University, Ukhta The analysis of statistical data on violations of oil and gas facilities were the causes of accidents and fatal injuries. It identifies a number of factors, which are more influenced by the level of industrial safety organization. Each factor was considered in view of the prevailing socio-ekonomic relations in modern society. Established causation between risk factors at hazardous production facilities. The scheme .

Keywords: hazardous production facilities, accidents, injuries, industrial safety .

Промышленные объекты, особенно относящиеся к категории опасных производственных объектов (ОПО) отличаются повышенной опасностью, так как характеризуются сложностью производственных процессов. При современном уровне технологий деятельность человека сопровождается использованием энергии. Энергонасыщенность современных объектов стала колоссальна, энергосодержание некоторых промышленных площадок может быть эквивалентно 3–5 мегатоннам тротила. Особое внимание заслуживает нефтегазовая отрасль .

По данным Коллегии Ростехнадзора, которая состоялась в 2016 году, на поднадзорных опасных производственных объектах произошло в общей сложности 174 аварии. Это на 17 аварий меньше, чем за аналогичный период 2014 года .

Бердник Александр Григорьевич – кандидат технических наук, заведующий кафедрой промышленной безопасности и охраны окружающей среды Ухтинского государственного технического университета, aberdnik@ugtu.net .

Бердник Мария Михайловна – кандидат технических наук, доцент кафедры проектирования и эксплуатации магистральных газонефтепроводов Ухтинского государственного технического университета .

–  –  –

Кроме того, сократилось число жертв – на объектах погибло 174 человека (на 36 человек меньше, чем в 2014 году) [1] .

В области промышленной безопасности ОПО в России имеются определённые положительные тенденции. Однако риск аварий и несчастных случаев по-прежнему остаётся очень высоким, что подтверждает статистика аварийности и производственного травматизма на примере нефтегазодобывающей отрасли (рис. 1) .

Тяжесть последствий аварий связана с возникновением открытых фонтанов на нефтяных и газовых скважинах, пожаров, падением и разрушением вышек, морских стационарных платформ в процессе строительства и эксплуатации, возгорание транспортируемых горючих веществ (углеводородных газов, нефтепродуктов), а также разливы нефти, нефтепродуктов и т. п .

КОЛИЧЕСТВО

–  –  –

Рисунок 1. Динамика аварийности и производственного травматизма за 2010–2015 гг .

на опасных производственных объектах нефтегазодобывающей промышленности РФ В 2015 году по результатам проведённых расследований допущенных аварий и случаев смертельного травматизма был выявлен ряд основных причин (рис. 2) .

Очевидно, что проблемы промышленной безопасности требуют особого внимания и изучения .

Изменения конъюнктуры рынка, смена собственников и реорганизации привели в ряде случаев к остановке и перепрофилированию производств, снижению капиталовложений в предприятия, недостаточному финансированию программ по техническому перевооружению. Следствием этого стали старение основных фондов, а также эксплуатация оборудования и технологий, не соответствующих современным требованиям .

–  –  –

На рубеже XX в. из-за тяжёлой экономической ситуации в стране большинство предприятий не имело возможности модернизировать свои технологические процессы. Разрабатывались новые методики диагностирования и проведения экспертизы промышленной безопасности (ЭПБ) с целью продления срока эксплуатации технологического оборудования, тем самым увеличивая уровень потенциальной опасности. Таким образом, проблемы и факторы риска в области обеспечения безопасности технологических процессов на ОПО из-за высокой степени износа основных производственных фондов, оборудования и технических устройств очень актуальны для промышленного комплекса страны .

Однако нельзя не отметить и положительных тенденций. Страна имеет инвестиционную привлекательность. Растущий потребительский рынок, увеличивающиеся доходы населения, численность среднего класса и недорогая, но при этом хорошо образованная рабочая сила – всё это продолжает привлекать инвесторов в Россию со всего мира. Кроме того, интерес международных инвесторов к России поддерживается богатыми природными ресурсами страны. Неудивительно, что основой роста российской экономики по-прежнему является нефтегазовая отрасль. 61 % респондентов считают природные ресурсы главным конкурентным преимуществом России .

Для обеспечения конкурентоспособности своих предприятий зарубежные производители приобретают и используют передовые технологии и оборудование, реконструируют здания и платят налоги в бюджет государства. Но, к сожалению, в большинстве случаев техническое перевооружение и модернизация производства присуща лишь зарубежным производителям, отечественный бизнес старается по максимуму выжать все соки из имеющихся мощностей, не заглядывая в будущее. Такой подход делает нашу промышленность неконкурентоспособной .

В области обеспечения необходимого уровня промышленной безопасности также имеется ряд проблем. Вследствие тяжёлой экономической ситуации некоторые предприятия становятся банкротами. Кроме социальных проблем, в такой ситуации существуют и проблемы промышленной безопасности. Предhttp://resteo.ru/ 25 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 приятие-банкрот не может провести в установленном порядке консервацию своих опасных производственных объектов, что несёт дополнительный риск аварий и создаёт угрозу жизни и здоровью людей .

Есть проблемы и факторы риска в области безопасности, связанные с человеческим фактором. Подготовка технических специалистов в вузах страны находится на достаточном уровне. Высшая школа частично сохранила свои лучшие традиции, квалифицированный профессорско-преподавательский состав, научную и учебную базу, но с каждым годом эта база истощается и необходимо задумываться о её пополнении и улучшении. На предприятиях страны востребованы выпускники технических вузов. Однако работа на опасных производственных объектах имеет свои характерные особенности и сложности .

Мало кто из работодателей берётся вырастить из выпускника высококвалифицированного специалиста. Кроме того, заработная плата таких выпускников оставляет желать лучшего, а чтобы перейти на новый уровень и иметь достойную оплату труда необходимо проработать несколько лет на должностях стажёра и специалиста низшего звена. Помимо всего прочего, если молодому специалисту предстоит работать на опасных производственных объектах, он должен пройти предаттестационную подготовку и аттестацию в области промышленной безопасности. Предаттестационная подготовка проводится в учебных организациях с целью дополнить базовые знания специалистов, полученные в вузах, знаниями требований нормативных документов, действующих в области промышленной безопасности. Это, в свою очередь, требует дополнительной статьи расходов для работодателей, на что они идут неохотно .

Не так благополучно обстоят дела с подготовкой рабочих для обслуживания ОПО. Существовавшая ранее система профессиональной подготовки кадров практически развалилась в постсоветский период. Заниматься подготовкой рабочих кадров стали учебные подразделения самих предприятий. В настоящее время около 60 % рабочих получают специальность в организациях, куда они устраиваются работать. Перенос процесса обучения рабочих с профессиональных учебных организаций на предприятия отрицательно сказался на уровне их профессиональной подготовки. Тем более на производство приходит современная сложная техника, требующая знаний и необходимой культуры обслуживания. К сожалению, сегодня органы Ростехнадзора имеют право контролировать порядок обучения рабочих только на стадии согласования образовательных программ и по ряду профессий участвовать в работе экзаменационных комиссий. Безусловно, этого недостаточно .

Анализ аварийности и травматизма на производствах показывает, что более 70 % всех нарушений, повлекших за собой аварии на предприятиях, связаны с тем, что работники либо не знают требований безопасности, либо умышленно их нарушают, не представляя возможных последствий .

Кризисная ситуация в экономике, безусловно, усугубляет положение в области безопасности на производстве. Сокращение эксплуатационных затрат, в том числе на ремонт оборудования, экспертизу промышленной безопасности, диагностику технических устройств, отработавших свой срок, обучение персонала, самым негативным образом может сказаться на работе предприятий .

http://resteo.ru/ 26 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Функционирование систем производственного контроля положительно влияет на обеспечение безопасности на производствах. Руководители предприятий получают от своих служб достоверную информацию, анализируют её, принимают меры, направляя в Ростехнадзор отчёты о результатах производственного контроля. В отчётах представляются необходимые сведения. Анализ итоговой информации позволяет руководителю объективно увидеть состояние дел в области промышленной безопасности и при необходимости принять соответствующие меры, а инспекторскому составу – оценить степень риска аварий на предприятиях и, если потребуется, скорректировать план работы, оптимизировать комплекс мероприятий по обеспечению ПБ .

К сожалению, деятельность производственного контроля на многих предприятиях недостаточно эффективна, а чаще всего – формальна. Почти половина нарушений требований промышленной безопасности становится известной руководству по факту плановых проверок, проводимых инспекторами Ростехнадзора, а не службами производственного контроля. Результаты такой неосведомлённости могут негативно отразиться на безопасности производственного процесса и, соответственно, на рентабельности производства из-за убытков, связанных с ущербом от аварий, и компенсационными выплатами по несчастным случаям [2] .

Не остаются без внимания и экспертные организации, которые являются неотъемлемой частью системы обеспечения промышленной безопасности. В России более двух тысяч организаций, имеющих лицензии на проведение экспертизы промышленной безопасности. Их число растёт, но качество работы не улучшается .

Существуют также аттестованные эксперты, которые оборудование и технологические процессы видели лишь на фотографиях. Ни о каком высоком качестве услуг не может идти речи. Действия подобных организаций подрывают общее отношение, как представителей производственной сферы, эксплуатирующих ОПО, так и общественности в целом [3] .

Наличие лицензии не является панацеей от недобросовестных экспертиз .

Логично будет обязать экспертные организации обратиться к системе сертификации качества предоставляемых услуг. Помимо сертификации и лицензирования для качественной работы экспертных организаций необходима разработка и внедрение новых методов, моделей и инструментов для оценки технического состояния оборудования и систем обеспечения. Для решения этих проблем мало одного только желания представителей производственной сферы и экспертной деятельности, в данной ситуации необходимо принятие мер на государственном уровне .

В результате проведённого анализа выделен ряд факторов, которые в большей степени воздействуют на уровень промышленной безопасности организаций (рис. 3). Существенное влияние на эти факторы оказывают общее экономическое состояние некоторых отраслей промышленности, недостаточный уровень подготовки работников в области промышленной безопасности и несогласованное взаимодействие системы управления промышленной безопасности с обшей системой менеджмента промышленного предприятия .

–  –  –

Список литературы

1. Годовой отчёт о деятельности федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2015 году // Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору. М., 2016. 360 с .

2. О промышленной безопасности опасных производственных объектов [Электронный ресурс] : федер. закон Российской Федерации от 21.07.1997 № 116-ФЗ : принят Государственной Думой 20 июня 1997 года. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс» .

3. Правила проведения экспертизы промышленной безопасности [Электронный ресурс] : федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности от 01.01.2014 года : утверждены приказом федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14 ноября 2013 г .

№ 538. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс» .

List of reference 1. “Annual report on the activities of the Federal service for ecological, technological and nuclear supervision in 2013”, The Federal service for ecological, technological and nuclear supervision. Moscow, 201, 536 p .

2. On industrial safety of hazardous production facilities [Electronic resource] :

the Federal law of Russian Federation dated 21.07.1997 № 116-FL : Adopted by the State Duma on 20 June 1997. Access from legal-reference system ConsultantPlus .

3. The rules of industrial safety expertise [Electronic resource] : Federal rules and regulations in the field of industrial safety dated 01.01.2014 : approved by order of the Federal Service for Ecological, Technological and Nuclear Supervision on November 14, 2013 № 538. Access from legal-reference system ConsultantPlus .

–  –  –

Производственный контроль за соблюдением требований промышленной безопасности и охраны труда (далее - производственный контроль или ПК), как один из важнейших элементов системы управления промышленной безопасностью и охраной труда на опасных производственных объектах (далее ОПО), является ключевым фактором создания условий безаварийной работы ОПО и снижения производственного травматизма на данных объектах. Внедрение ПК на предприятии является первым этапом формирования эффективно действующей системы управления промышленной безопасностью и охраной труда (система управления или СУПБиОТ). В статье приведён обзор стандартов нефтедобывающих компаний по ПК и данные результатов осуществления контрольно-профилактических проверок, выявлены основные их достоинства и недостатки. На основе выявленных недостатков предложены пути их устранения .

производственный контроль, контрольноКлючевые слова:

профилактические проверки, промышленная безопасность, охрана труда .

–  –  –

Production control over observance of requirements of industrial safety and labor protection (further - production control or PC), as one of the most important elements of management system of industrial safety and labor protection at hazardous production facilities (HPF) is a key factor in creating conditions for trouble-free operation of the HPF and reduce occupational injuries data objects. The introduction of the PC in the enterprise is the first step in the formation of an effective of management system of industrial safety and labor protection (further management system or MSISLP). The article provides an overview of oil companies standards for the PC and the data of the results of the control and preventive inspections, identified their Климова Ирина Викторовна – кандидат технических наук, доцент кафедры промышленной безопасности и охраны окружающей среды Ухтинского государственного технического университета, bgd4@mail.ru .

Фатхутдинов Ринат Ильясович – аспирант кафедры промышленной безопасности и охраны окружающей среды Ухтинского государственного технического университета, fatkhutdinov88@mail.ru .

–  –  –

main advantages and disadvantages. On the basis of the identified deficiencies ways of their elimination .

Keywords: production control, control and preventive inspections, industrial safety, labor protection .

Введение Важнейшей составляющей СУПБиОТ на любом предприятии является производственный контроль. В свою очередь, для достижения цели и задач производственного контроля на ОПО проводятся контрольнопрофилактические проверки. В зависимости от количества и классов опасности ОПО, количества занятых людей и масштабов предприятия применяется ступенчатый (этапный) вид производственного контроля и проведения проверок .

На данный момент в Российской Федерации отсутствуют нормативно-правовые документы, определяющие порядок проведения проверок, оценку их эффективности и влияния на уровень промышленной безопасности на ОПО .

Теоретический анализ Производственный контроль за соблюдением требований промышленной безопасности – один из важнейших элементов системы управления промышленной безопасностью на опасных производственных объектах .

Внедрение ПК на предприятии является первым этапом формирования эффективно действующей системы управления промышленной безопасностью .

В настоящее время основными нормативно-правовыми актами, регламентирующими организацию и осуществление ПК на предприятии являются:

Федеральный закон от 21.07.1997 г. № 116-ФЗ (ред. от 31.12.2014 г.) «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»;

Постановление Правительства РФ от 10.03.1999 г. № 263 (ред .

От 30.07.2014 г.) «Правила организации и осуществления производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте» [1] .

На основании требований данных нормативно-правовых актов каждая организация, эксплуатирующая ОПО, разрабатывает и внедряет стандарт компании – Положение об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасных производственных объектах .

Целью ПК является предупреждение аварий и обеспечение готовности организаций к локализации и ликвидации последствий аварий на опасном производственном объекте за счёт осуществления комплекса организационнотехнических мероприятий [1] .

Основные задачи ПК:

а) обеспечение соблюдения требований промышленной безопасности в эксплуатирующей организации;

http://resteo.ru/ 30 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017

б) анализ состояния промышленной безопасности в эксплуатирующей организации, в том числе путём организации проведения соответствующих экспертиз;

в) разработка мер, направленных на улучшение состояния промышленной безопасности и предотвращение ущерба окружающей среде;

г) обеспечение соблюдения требований промышленной безопасности, установленных федеральными законами и иными нормативными правовыми актами;

д) координация работ, направленных на предупреждение аварий на опасных производственных объектах, и обеспечение готовности к локализации аварий и ликвидации их последствий;

е) своевременное проведение необходимых испытаний и освидетельствований технических устройств, применяемых на опасных производственных объектах, ремонта и поверки контрольных средств измерений;

ж) обеспечение соблюдения технологической дисциплины [1] .

С целью эффективной организации и осуществления ПК многие предприятия вводят этапный подход к осуществлению ПК. Наиболее распространённым является трёхэтапный (трёхступенчатый) ПК. В крупных компаниях с большим количеством филиалов и структур применяют 4-х, 5-ти этапный ПК и более .

Отсутствие или ненадлежащее функционирование производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на предприятии может привести к авариям, инцидентам и, как следствие, к человеческим и материальным потерям [2] .

Ниже представлены данные Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору об авариях и производственном травматизме на ОПО нефтегазодобывающих предприятий России за 2010–2015 гг .

За 2015 г. на ОПО нефтегазодобывающей промышленности произошло 18 аварий, количество несчастных случаев со смертельным исходом за 2015 г. – 19 (рис. 1). Суммарный материальный ущерб от аварий в 2015 году составил 1 168,698 млн руб .

2010 г. 2011 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г .

–  –  –

Анализ результатов технических расследований аварий показал, что основными причинами возникновения аварий явились в 13 случаях (76 %) внутренние опасные факторы, связанные с отказом и разгерметизацией технических устройств, нарушением технологии производства работ. В 4 случаях (31 %) причинами явились ошибки персонала, связанные с нарушением требований организации и производства опасных работ .

По данным Ростехнадзора за 2015 год, из 963 организаций, эксплуатирующих ОПО, в 390 организациях созданы службы производственного контроля, в 573 организациях назначены ответственные лица за осуществление производственного контроля .

В 2015 г. службами производственного контроля и ответственными за осуществление производственного контроля организаций разработано 21 049 мероприятий (в 2014 г. – 20 362), направленных на обеспечение промышленной безопасности ОПО .

Наиболее характерными нарушениями в части организации и осуществления производственного контроля являются:

нарушение сроков проведения проверок;

отсутствие контроля за своевременным устранением выявленных нарушений;

отсутствие контроля за своевременным проведением экспертизы промышленной безопасности технических устройств, зданий и сооружений [3] .

Как видно из данных Ростехнадзора, уровень аварийности и травматизма из года в год то увеличивается, то уменьшается. При этом необходимо отметить, что, несмотря на наличие и функционирование служб производственного контроля и ответственных за осуществление производственного контроля в нефтегазодобывающих предприятиях, за последние 6 лет не наблюдается динамики в сторону постоянного уменьшения количества аварий и несчастных случаев на ОПО. В связи с этим анализ организации и осуществления ПК является актуальным вопросом и требует качественного подхода к решению проблемы .

При подготовке данной статьи были рассмотрены стандарты предприятий – «Положение по организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на ОПО» 3 компаний:

ООО «Нобель Ойл» (КО), ООО «Юкатекс Ойл», ООО «Нефтегазпромтех» .

В ходе анализа стандартов вышеуказанных компаний были выявлены и сформулированы положительные и отрицательные моменты организации и осуществления ПК на данных предприятиях .

Положительными моментами ПК являются:

уменьшение рисков возникновения аварий и инцидентов на ОПО;

уменьшение травматизма персонала вследствие правильной и безопасной эксплуатации технических устройств;

повышение культуры производства у персонала .

Отрицательными моментами (недостатками) существующих стандартов по организации и осуществлению ПК являются:

1. Формальный подход к организации и осуществлению ПК:

http://resteo.ru/ 32 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 повышенная (излишняя) внутренняя и внешняя отчётность;

выдача ответственными лицами заведомо невыполнимых, не выполнимых в указанные сроки, предписаний при осуществлении ПК;

игнорирование нарушений, связанных с финансовыми и материальными затратами и, как следствие, отсутствие таких нарушений в актах-предписаниях .

С целью контроля за осуществлением ПК в организациях разрабатывается и ведётся внутренняя отчётность, на основании которого определяют эффективность работы службы ПК. В данном случае количественный подход к организации и осуществлению ПК имеет решающую роль перед качественным подходом .

2. Выписывание предписаний «самому себе» .

Одно и то же ответственное лицо одновременно может и осуществлять производственный контроль, и выполнять выданные «самому себе» предписания. Данная зависимость характерна для предприятий с небольшим количеством персонала, где одно и то же ответственное лицо выполняет функции по нескольким направлениям. Чем крупнее предприятие, а также выше этап ПК, тем ниже данная связь и выше объективность выданных предписаний .

3. Зависимость качества организации ПК от компетентности персонала Компании .

При осуществлении ПК и выявлении нарушений требований ПБ основными критериями для определения риска аварий и инцидентов являются опыт и профессионализм лиц, осуществляющих ПК. В стандартах Компаний по организации и осуществлении ПК отсутствует определённая матрица выявления нарушений ПК и ранжирования их по степени опасности. Для устранения данной проблемы необходимо разработать методику определения риска аварий и инцидентов на ОПО .

4. Отсутствие критериев определения эффективности работы службы производственного контроля .

В стандартах компаний и нормативно-правовых актах РФ отсутствуют адекватные критерии определения эффективности работы службы ПК. Количество выданных и выполненных предписаний является основополагающим показателем при оценке эффективности ПК. При этом не учитывается соотношение «предписание/риск аварий» [4] .

Экспериментальная часть Рассмотрим вопрос организации контрольно-профилактических проверок на примере одной из нефтедобывающих компаний.

В данной компании производственный контроль является трёхэтапным и контрольно-профилактические проверки проводятся в следующем порядке:

I этап – проводится начальниками участков (ответственные за безопасную эксплуатацию и исправное состояние технических устройств) ежедневно .

II этап – проводится ИТР (ответственные за осуществление ПК) не реже 2 раз в месяц .

–  –  –

В 2016 году в нефтегазодобывающей компании в соответствии с утверждённым графиком в рамках 3-этапного производственного контроля осуществлено проверок:

I этап – 765, выявлено – 903 нарушения, устранено – 903 (100 %);

II этап – 50, выявлено – 246 нарушений, устранено – 246 (100 %);

III этап – 5, выявлено – 153 нарушения, устранено – 153 (100 %) .

Судя по количеству выявленных нарушений, можно сделать вывод, что наиболее существенный вклад в осуществление производственного контроля вносит I этап. Но насколько верно данное суждение? Для этого рассмотрим данные о количестве выявленных нарушений за одну проверку .

Как видно из рисунка 3, количество нарушений, выявленных за одну проверку, увеличивается с ростом этапа контроля. Можно предположить, что причинами данного факта являются:

низкий уровень знаний у персонала на начальных этапах ПК;

пренебрежение правилами промышленной безопасности;

отсутствие мотивации персонала в выявлении нарушений;

формальный подход к осуществлению ПК;

отсутствие возможности устранения выявляемых нарушений, необходимость устранения нарушений после их выявления;

отсутствие определённых порядков и методик проведения контрольнопрофилактических проверок, которые позволяют определять наиболее характерные нарушения .

–  –  –

Кроме того, необходимо учитывать, что на I–II этапах работники заняты непосредственной эксплуатацией ОПО и производственной деятельностью .

В связи с этим, выявление нарушений для них является отчасти формальной работой .

При правильной организации и осуществлении контрольнопрофилактических проверок на предприятии распределение выявленных нарушений на одну проверку желательно распределить с пиком на II этапе, как показано на рисунке 3. При этом основная нагрузка по выявлению нарушений и осуществлению производственного контроля возлагается на лиц, ответственных за осуществление производственного контроля. При соблюдении данного условия также повышается качество выявляемых нарушений за счёт привлечения опытных и квалифицированных работников и уменьшается формальный подход к выявлению нарушений .

Выводы Проанализировав данные Ростехнадзора РФ о количестве аварий и производственного травматизма на нефтегазодобывающих предприятиях за последние 6 лет, рассмотрев стандарты трёх компаний по организации и осуществлению производственного контроля и изучив данные контрольнопрофилактических проверок одного из нефтедобывающих предприятий, были выявлены основные недостатки осуществления контрольно-профилактических проверок:

зависимость качества организации и осуществления проверок от этапа ПК;

отсутствие критериев определения эффективности осуществления контрольно-профилактических проверок;

отсутствие определённых порядков и методик проведения контрольнопрофилактических проверок, которые позволяют определять наиболее характерные нарушения .

http://resteo.ru/ 35 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017

Для решения данных проблем необходимо разработать:

типовой порядок проведения контрольно-профилактических проверок для нефтегазодобывающих компаний;

методику проведения контрольно-профилактических проверок, позволяющие определять наиболее характерные нарушения .

Статья поступила в редакцию 14.02.2017 Список литературы

1. Об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте: постановление Правительства РФ от 10 марта 1999 г. № 263 // Собрание законодательства РФ. 1999. № 11. Ст. 1305 .

2. Солодовников А. В. Об изменениях законодательства в сфере промышленной безопасности // Химическая техника. 2014. № 9. С. 41 .

3. Ежегодные отчёты о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору. URL:

http://www.gosnadzor.ru/public/annual_reports/ (дата обращения: 14.02.2017) .

4. Фатхутдинов Р. И. Анализ стандартов нефтедобывающих компаний по организации и осуществлению производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасных производственных объектах. Выявление положительных и отрицательных сторон // Севергеоэкотех-2015 :

материалы ХVI Международной молодёжной научной конференции (г. Ухта, 25– 27 марта 2015 г.) : в 6 ч., ч. 4. Ухта : УГТУ, 2015. С. 57–61 .

List of reference 1. “On the organization and implementation of industrial control over compliance with industrial safety requirements at hazardous production facilities”, Russian Federation Government Resolution dated March 10, 1999 no. 263. Collection of the Russian Federation legislation, 1999, no. 11, art. 1305 .

2. Solodovnikov A. V. “On changes of legislation in the field of industrial safety”, Chemical engineering, 2014, no. 9. p. 71 .

3. Annual report on the activities of Federal Service for Ecological, Technological and Nuclear Supervision. [in Russian] (Available at:

http://www.gosnadzor.ru/public/annual_reports/ (accessed 02.07.2016) .

4. Fatkhutdinov R. I. “Analysis of the oil companies of standards for the organization and implementation of production control over compliance with industrial safety requirements at hazardous production facilities. Identify the positive and negative sides”, Severgeoecotech-2015 : proceedings of the XVI International youth scientific conference (Ukhta, 25–27 March 2015) : 6 parts, part 4. Ukhta : USTU, 2015, p. 57–61 .

–  –  –

Статья посвящена вопросам утилизации отходов атомной энергетики, представлен исторический и нормативный обзор данного вопроса. В статье более детально рассмотрена сложившаяся ситуация в посёлке Водный Республики Коми, отмечена необходимость проведения уборки и захоронения радиоактивных отходов, расположенных в этом посёлке, также рекомендовано отнести жителей посёлка Водный к категории проживающих на радиационной территории, и поставить их на положенный медицинский учёт и назначить положенные по закону льготы .

Ключевые слова: радий, утилизация, радиация, посёлок Водный, захоронение радиоактивных отходов .

–  –  –

The article is devoted to the disposal of nuclear waste, historical and regulatory review of this issue. In the article considered the situation in the Vodnyi of the Komi Republic. Сleaning and disposal of radioactive waste located in this village are needed, it is also recommended to include residents of Vodnyi to category «residing in the radiation-controlled area» and register them for the prescribed medical supervision and assign of the benefits proposed by the law .

Keywords: radium, recycle, radiation, of Vodnyi village, disposal of radioactive waste .

Проблема утилизации радиоактивных отходов остро стоит во всём мире .

Она требует внимания правительств всех стран, имеющих исследовательские атомные реакторы, действующие и остановленные атомные электростанции, атомные подводные и надводные корабли и, конечно же, владеющих атомным оружием .

Средства массовой информации стараются особо не уточнять различие между атомными и радиоактивными отходами. Обычно в многочисленных публикациях пишут о радиоактивных отходах. Особенно это касается российских СМИ, которые, конечно же, знают, что Россия обязана (согласно действующим Копейкин Валерий Александрович – доктор геолого-минералогических наук, профессор, профессор кафедры геологии горючих и твёрдых полезных ископаемых Ухтинского государственного технического университета, vkopeikin@ugtu.net .

–  –  –

контрактам об атомных электростанциях) забирать отработанное ядерное топливо и поставлять свежее. В годы советской власти и в настоящее время мы продам за рубеж (точнее, строим за рубежом) новые АЭС. И именно поставщик АЭС должен заменять отработанное ядерное топливо новым топливом. Но СМИ чаще всего представляют дело так, будто Россия ввозит радиоактивные отходы, а не отработанное топливо (тепловыделяющие элементы, обычно урановые). Эта явно сознательная подтасовка вызывает недоверие к атомной энергетике .

По продаже атомных электростанций ведущее место в мире занимают США, поскольку каждый реактор, работающий на атомном топливе, стоит несколько миллиардов долларов .

В мире было несколько серьёзных атомных аварий, самая крупная из которых, точнее, катастрофа, произошла на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года. В ликвидации её последствий мне пришлось участвовать несколько лет (с 1987 по 1995 год). Главной задачей была разработка геохимических барьеров, которые бы препятствовали миграции растворенных радионуклидов, особенно 90Sr, и возможных вариантов консервации чернобыльских могильников для высокоактивных РАО .

Задача по утилизации радиоактивных отходов остро стоит не только в России. Этот вопрос решают атомщики всего мира. Проблема захоронения отходов ядерного производства носит многосторонний характер .

Обычно принято рассчитывать возможный срок постоянного хранения высокоактивных радиационных отходов на тысячу и более лет. При этом должна быть обеспечена гарантия герметичности могильника. Но кто может дать такую гарантию реально? Мы видим, как на различных, казалось бы, спокойных тысячи лет территориях внезапно происходят сильные, весьма разрушительные катаклизмы .

Много лет назад были введены многочисленные международные запреты на условия обращения и захоронения РАО. Запрещено сбрасывать их в глубины океана, запрещено выливать их в океан, хотя на глубинах нескольких километров эти твёрдые отходы будут спокойно лежать тысячелетия. Таких спокойных районов в океанских глубинах много .

Например, РАО, содержащие плутоний с активностью в 100 Кu и затопленные на глубине 4 км, будут разбавлены до норм радиационной безопасности (10-12 Кu/л) этим слоем воды, при условии отсутствия простого перемешивания воды морскими течениями, только за счёт диффузии плутония через этот слой неподвижной воды .

Но, поскольку подобное предположение практически нереально по причине постоянного, хотя и медленного водообмена, и наличия морских течений, то разбавление радиоактивности до норм радиационной безопасности должно происходить на меньшей глубине и реально не достигать сколько-нибудь опасных значений на удалении всего лишь на несколько километров .

Жидкие отходы можно предварительно разбавить до малых концентраций, а океан сам всё перемешает до обычных содержаний. Ведь не запрещают же сегодня вести морскую добычу нефти и газа, хотя примеры катастроф с авариями на подводных нефтяных скважинах есть (например, катастрофа в районе http://resteo.ru/ 38 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Мексиканского залива). В наших северных морях лежат реакторы с атомных судов, а в придонном слое воды обнаружен плутоний – один из самых опасных радионуклидов. А сколько в годы войны было затоплено высокотоксичных боевых отравляющих веществ в том же Балтийском море, железные упаковки которых проржавели? Это никого не волнует .

Очень много районов в России имеют высокий природный радиационный фон, но ещё больше районов с техногенным радиоактивным загрязнением. Примером тому может служить посёлок Водный в Ухтинском районе Республики Коми. Здесь многие годы из природных подземных вод извлекался радий, нейтроны которого были использованы для получения первых зарядов атомных бомб .

Впервые радий был применён для изучения строения атома Энрико Ферми в 1934 году, после того, как Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, воздействуя на бор и алюминий альфа частицами, получили первые радиоактивные изотопы азота и фосфора (Нобелевская премия по химии 1935 г.). Для получения искусственной радиоактивности Э. Ферми применил нейтроны, которые получали из бериллий-радонового источника. Для этого маленький стеклянный шарик наполняли порошком бериллия, затем из шарика откачивали воздух и заполняли шарик радоном – радиоактивным газом. Откуда же брали радон, ведь период полураспада 222Rn менее 4 суток? В одной из лабораторий Римского университета, где в то время работал Э. Ферми, в сейфе хранилось некоторое количество радия, при радиоактивном распаде которого и получался радон. В этом сейфе, не открывая его, просверлили в крышке маленькое отверстие, через которое радон откачивали насосом. Воздействуя этим радон-бериллиевым источником на все элементы Периодической системы, Э. Ферми получил массу новых радиоактивных изотопов (Нобелевская премия по физике, 1938 г.) .

Облучив уран, Э. Ферми посчитал, что получил новый трансурановый элемент, который он не смог идентифицировать. Но Отто Ганн (Нобелевская премия по химии, 1944 г.) и Фриц Штрассман (премия Э. Ферми, 1966 г.) повторили облучение урана нейтронами и пришли к выводу, что уран распадается на два более лёгких химических элемента – барий и лантан. Так был начат процесс создания атомного оружия, который без радия был просто невозможен .

В самый разгар атомной эпопеи, когда нужны были источники нейтронов и гамма-излучения, уран завозился и на Водный .

В 1941 г. Э. Ферми построил первый уран-графитовый реактор, который представлял собой куб из графита с ребром в 2,5 м. Внутри этого куба размещалось около 7 тонн окиси урана (примеси 2–5 %) .

Второй реактор, запущенный 2 декабря 1942 г. под трибунами стадиона в г. Чикаго, уже содержал почти 40 тонн урана (чистотой около 1 %) и 385 тонн графита .

Советский реактор был запущен 25 декабря 1946 г. и содержал 45 тонн урана и 400 тонн графита .

Когда же заработали промышленные атомные реакторы, радий стал не нужен и о Водном просто забыли. Да и в те годы на такой работе лежал гриф строгой секретности. Удивительно, но посёлок Водный даже не вошёл в список http://resteo.ru/ 39 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 радиационных территорий бывшего СССР и современной России (таких мест более сотни) .

На улицах этого посёлка под ногами лежит радиоактивная пыль, которую школьники заносят на обуви в школу [1]. Среди жителей посёлка Водный было много случаев лейкемии, многие умерли от онкологических заболеваний .

Госкорпорация «Росатом» предложила провести очистку посёлка Водный от радиоактивного грунта – провести консервацию имеющегося могильника (хвостохранилище – 63°2958 с. ш., 53°2523 в. д.) и перезахоронить самые грязные участки – бывшие заводы по переработке радиоактивных вод (фото 1 и 2). Проектом предусматривалось, в первую очередь, сделать могильник для этой радиоактивной грязи, в котором радиоактивные отходы будут захоронены в глинистом экране в глинистых грунтах .

Сегодня вокруг хвостохранилища поставлена стена в грунте – в прорытую траншею, глубиной 12 метров и шириной в 70 см, засыпана ветлосянская глина, сверху уложен щебень из Бельгопского карьера. Затем постелен глинистый экран (маты) для защиты от атмосферных осадков .

Фото 1. Остатки химзавода № 10 по извлечению радия из вод Ухтинского района

Местные СМИ и население выступили против реализации данного Проекта. Возможно, причиной такой активности были выборы: выступления на телеэкране, в газете, сбор подписей .

Журналисты предположили, что могильник в будущем может быть использован не только для захоронения местного радиационного загрязнения, но

–  –  –

Действующее законодательство России запрещает какую-либо работу с радиоактивными отходами без специального разрешения. Предусмотрена и судебная ответственность за любую несанкционированную работу с ними, которая может быть приравнена к терроризму со всеми вытекающими последствиями .

Об этих Федеральных законах журналисты предпочитают не упоминать:

Указ Президиума Верховного Совета СССР от 3 марта 1988 г. № 8559-XI «Об уголовной ответственности за незаконные действия с радиоактивными материалами»;

Закон Российской Федерации от 21 февраля 1992 г. № 2395-1 «О недрах»;

Федеральный Закон от 21 ноября 1995 г. № 170-ФЗ «Об использовании атомной энергии»;

Федеральный Закон от 09 января 1996 г. № 3-ФЗ «О радиационной безопасности населения»;

Федеральный Закон от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ «О санитарноэпидемиологическом благополучии населения»;

Федеральный Закон от 10 июля 2001 г. № 92-ФЗ «О специальных экологических программах реабилитации радиационно-загрязнённых участков территорий»;

http://resteo.ru/ 41 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Федеральный Закон от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»;

Федеральный Закон от 11 июля 2011 г. № 190-ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» .

А как обстоят дела за рубежом? В США для захоронения радиоактивных отходов на территории индейского племени (округ Деф-Смит), где находится гора Юкка, представляющая собой громадный массив магматических пород, планировалось строительство постоянного подземного могильника РАО. Для этого необходимо было прорыть глубокую шахту и в горных выработках вокруг шахтного ствола разместить радиоактивные отходы. Но для получения согласия проживающих в этом округе индейцев им предлагалось ежегодно выплачивать порядка 100 млн долл. в качестве компенсации за возможную опасность от РАО. Если же хранилище будет временным, то выплата в половинном размере ежегодно составляет 50 млн долл .

Мэры французских, английских, американских и других иностранных городов, где расположены атомные производства, регулярно встречаются со специалистами и с местным населением. Все понимают, что без электроэнергии не прожить, но понимают также и необходимость где-то хоронить радиоактивные отходы. Главный принцип – АЭС дают электроэнергию, но дают и опасные отходы, которые чаще всего захоранивают в подземных хранилищах. Обычно выбирают мощные толщи глубоко залегающих глинистых пород .

А что же Водный? Без воднинского радия вряд ли бы удалось нам повторить результат американцев, запустить свои реакторы и получить своё атомное оружие. Сегодня же Водный забыт. Думаю, будет справедливо перевести жителей поселка в категорию «Б» – жителей, проживающих вблизи атомных производств, живущих на заражённых РАО техногенных территориях. Им положены льготы на медицинское обслуживание, по оплате услуг, хотя бы электроэнергии .

К категории «А» относятся профессионалы, те, кто напрямую работает с радиоактивностью, кто прошёл медицинскую комиссию и стоит на государственном дозиметрическом контроле. Категория «В» – все остальные жители .

Главное – пора очистить территорию посёлка Водный от радиоактивного загрязнения: на путях миграции растворённого радия необходимо поставить геохимический барьер, который будет переводить радий в твёрдую фазу и прекращать его миграцию [2] (патент РФ 2586072 от 29 мая 2015 г.) .

Выводы В Ухтинском районе Республики Коми, в посёлке Водный находится бывший завод по добыче радия из подземных вод. Раньше радий был единственным источником нейтронов, которые были необходимы для создания атомного оружия. При работе с этим опасным радионуклидом техника безопасности практически не соблюдалась, работа выполнялась в основном руками заключённых (по печально известной 58-й статье). До сего времени в посёлке Водный отмечаются случаи гибели жителей от онкологических заболеваний, но http://resteo.ru/ 42 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Водный не входит в список радиационных территорий России. Нет ни положенного медицинского обслуживания, ни каких-либо материальных льгот .

Предложенные Правительством РФ мероприятия по очистке радиационных мест в посёлке бойкотируются местными средствами массовой информации под предлогом возможного будущего использования территории Ухтинского района под могильник радиоактивных отходов для всей России .

Необходимо провести уборку и захоронение радиоактивных отходов, лежащих прямо на дневной поверхности. Жителей посёлка Водный следует отнести к категории «Б», как проживающих на радиационной территории, поставить их на положенный медицинский учёт и назначить положенные по закону льготы .

Статья поступила в редакцию 10.02.2017 Список литературы

1. Копейкин В. А. Радиационная обстановка в пос. Водный Ухтинского района Республики Коми // Вестник Коми НЦ УРО РАН, 2007. Вып. 25. Сыктывкар. С. 88–113 .

2. Собко А. А., Копейкин В. А. Способ локализации радиоактивных загрязнений. Патент РФ 2586072 от 29 мая 2015 г .

List of reference

1. Kopeikin V. A. “The radiation situation in the village of Vodnyi the Ukhta region, the Komi Republic”, Bulletin of the Komi science center URD RAS, v. 25, 2007, Syktyvkar, pp. 88–113 .

2. Sobko A. A., Kopeikin V. A. Method of localization of radioactive contaminations. RF patent 2586072 dated may 29, 2015 .

–  –  –

Выполнен теоретический анализ и построена математическая модель поведения капель водонефтяной эмульсии в электрическом поле. Показано, что мониторинг электрической проводимости эмульсии в реальном времени может позволить контролировать динамику укрупнения эмульсионных капель в процессе электрокоалесценции .

Ключевые слова: моделирование, электропроводность эмульсии, мониторирование, электрическое поле, электрокоалесценция .

–  –  –

Theoretical analysis and mathematical model of the behavior of oil-water emulsion droplets in an electric field was completed. It is shown that the real time monitoring of emulsion conductivity allows control the dynamics of the emulsion droplets consolidation in the electrocoalescence process .

Keywords: mathematical modeling, emulsion conductivity, monitoring, electric field, electrocoalescence .

Введение Вода в нефти и нефтепродуктах, как правило, находится в диспергированном состоянии в виде водонефтяной эмульсии. Для обеспечения надлежаСмирнов Юрий Геннадиевич – кандидат физико-математических наук, доцент, зав. кафедрой информатики, компьютерных технологий и инженерной графики Ухтинского государственного технического университета, ysmirnov@ugtu.net .

Баткин Измаил Савельевич – доктор физико-математичеких наук, профессор, научный консультант инженерного факультета университета г. Оттавы, Канада .

–  –  –

щего качества нефтепродукта необходимо осуществить его глубокое обезвоживание .

Фактически необходимо добиться укрупнения водяных капель и их отделения от нефтепродукта. Как известно, особенно эффективным способом обезвоживания нефти и нефтепродуктов является электрокоалесценция, при которой процесс слияния эмульсионных капель происходит при их соударении друг с другом в электрическом поле [1, 2, 3] .

Настоящая работа посвящена теоретическому анализу поведения эмульсионных капель в диспергированной слабо проводящей среде в электрическом поле. Такими средами как раз и являются нефть и нефтепродукты. На основе выполненного анализа строится математическая модель электропроводности водонефтяной эмульсии, обусловленная как размерами водосодержащих эмульсионных капель, так и наличием растворённых солей .

–  –  –

Рассмотрим электрическую проводимость жидкости между двумя эмульсионными каплями, принимающими форму сфероидов во внешнем электрическом поле .

Рисунок 1. Модель эмульсионной капли в электрическом поле Для рассматриваемой модели мы полагаем, что капли имеют сфероидальную форму .

Сечение сфероида в плоскости XOY представляет собой вытянутый вдоль оси Y эллипс, малая и большая полуоси которого обозначены через RS и RL, соответственно (рис. 1). Уравнение этого эллипса будет выглядеть, как

–  –  –

Подставляя (9) в (10) и обозначая через удельную электропроводность, получим окончательную расчётную формулу для электрической проводимости единичного объема рассматриваемой жидкости, как функции внешнего электрического поля RS

–  –  –

Результаты численных расчётов по вышеприведённым формулам даны на рисунке 2. Для примера расчеты выполнялись для R = 5 и 10 мкм и = 0,4 .

Рисунок 2. Зависимость проводимости эмульсии от нормированной напряженности внешнего электрического поля: 1 – R = 10 мкм; 2 – R = 5 мкм Как видно из полученного графика, наблюдается довольно заметная зависимость проводимости эмульсии от размеров эмульсионных капель и от величины приложенного электрического поля, что, по всей видимости, связано с деформацией сферических капель .

Полученные результаты позволяют сделать предположение, что осуществляя постоянный мониторинг электрической проводимости диспергированной жидкости в процессе электрокоалесценции, можно контролировать динамику укрупнения эмульсионных капель .

http://resteo.ru/ 48 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Заключение Полученные выше соотношения позволяют рассматривать нефтяную эмульсию как электрофизическую систему, параметры которой необходимо контролировать в реальном времени, чтобы выбрать оптимальный режим электрокоалесценции для эффективного обезвоживания и обессоливания нефти [6] .

Необходимо отметить, что процессу электрокоалесценции сопутствует ряд проблем, которые осложняют обезвоживание и обессоливание нефти.

К ним, в частности, относятся:

наличие электрической проводимости нефтяной эмульсии, обусловленной присутствием солей, как в нефти, так и в глобулах эмульсии, а также образование проводящих цепочек из эмульсионных капель, способных привести к электрическому пробою;

размер эмульсионных капель существенно влияет на механизм их коалесценции в электрическом поле, особенно если их размеры очень малы, либо слишком велики;

наличие критического значения напряжённости электрического поля Ecr, которое может разорвать крупные капли эмульсии вместо их слияния .

Таким образом, для обеспечения оптимального режима обезвоживания и обессоливания, по нашему мнению, необходимо осуществлять мониторинг вышеприведённых параметров нефти, т. е. постоянно контролировать в реальном времени электрическую проводимость (или сопротивление) рассматриваемой диспергированной среды, связанную как с размерами эмульсионных капель, так и с наличием растворённых солей .

Статья поступила в редакцию 15.02.2017 Список литературы

1. Eow John S., Ghadiri Mojtaba, Sharif Adel O., Williams Trevor J. Electrostatic enhancement of coalescence of water droplets in oil: a review of the current understanding // Chemical Engineering Journal. 2001. V. 84. Pp. 173–192 .

2. Gestblom B., Fordedal H. and Sjblom J. W/O Emulsions in High Electric Fields as Studied by Means of Dielectric Spectroscopy // Journal of Dispersion Science & Technology. 1994. V. 15. Pp. 449–464 .

3. Raisin Jonathan. Electrocoalescence in Water-in-Oil Emulsions: Toward an Efficiency Criterion. Thse Pour obtenir le grade de Docteur. Universite de Grenoble .

2011 .

4. Basaran Osman A., Patzek Tadeusz W., Benner Robert E., Jr. and Scriven L. E. Nonlinear Oscillations and Breakup of Conducting, Inviscid Drops in an Externally Applied Electric Field // Ind. Eng. Chem. Res. 1996, V. 34. Pp. 3454–3465 .

5. Taylor, G. I. Disintegration of water drops in an electric field // Proc. R .

Soc. London, A. 1964. V. 280. Pp. 383–397 .

6. Баткин И. С., Смирнов Ю. Г. Математическое моделирование проводимости водонефтяной эмульсии в электрическом поле // Физикоматематическое моделирование систем: матер. ХII Международного семинара .

Воронеж : ВГТУ. 2014. Ч. 2. C. 57–62 .

http://resteo.ru/ 49 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 List of reference

1. Eow John S., Ghadiri Mojtaba, Sharif Adel O., Williams Trevor J. “Electrostatic enhancement of coalescence of water droplets in oil: a review of the current understanding”, Chemical Engineering Journal, 2001, v. 84, pp. 173–192 .

2. Gestblom B., Fordedal H. and Sjblom J. “W/O Emulsions in High Electric Fields as Studied by Means of Dielectric Spectroscopy”, Journal of Dispersion Science & Technology, 1994, v. 15, pp. 449–464 .

3. Raisin Jonathan. Electrocoalescence in Water-in-Oil Emulsions: Toward an Efficiency Criterion. Thse Pour obtenir le grade de Docteur. Universite de Grenoble, 2011 .

4. Basaran Osman A., Patzek Tadeusz W., Benner Robert E., Jr. and Scriven L. E. Nonlinear “Oscillations and Breakup of Conducting, Inviscid Drops in an Externally Applied Electric Field”, Ind. Eng. Chem. Res., 1996, v. 34, pp. 3454–3465 .

5. Taylor G. I. “Disintegration of water drops in an electric field”, Proc. R .

Soc. London, A 1964, v. 280. Pp. 383–397 .

6. Batkin I. S., Smirnov Yu. G. “Mathematical model of the conductivity of oilwater emulsion in an electric field”, Physical and mathematical modeling of systems:

materials of XII International seminar, Voronezh, VSTU, 2014, part. 2, pp. 57–62 .

–  –  –

Проведены исследования различных рецептур изготовляемой резины, образцы которой набухают в различных средах, сделан анализ осложнений по креплению скважин, получены опытно-промысловые результаты от внедрения на скважинах водонефтенабухающих пакеров. На основе исследований разработаны состав водонефтенабухающей резины, конструкция пакера и способ изготовления пакера. Внедрение набухающих пакеров позволило снизить обводнённость на скважинах по сравнению с базовыми скважинами, а также исключить водоизоляционные работы .

Ключевые слова: набухающие пакеры, эластомеры, разобщение пластов, изоляция межпластовых перетоков, герметезирующая способность .

–  –  –

Various formulations of produced rubber, samples of which swell in various media, were investigated, analysis of well casing complications was carried out and results of field trial of water- and oil-swellable packers were obtained. Composition of a water- and oil-swellable rubber was developed based on the survey results. InИсаев Анатолий Андреевич – ведущий инженер отдела инноваций и экспертизы ООО УК «Шешмаойл», isaeff-oil@yandex.ru .

Тахаутдинов Рустем Шафагатович – генеральный директор ООО УК «Шешмаойл» .

Малыхин Владимир Иванович – главный специалист по инновационной деятельности ООО УК «Шешмаойл», mvi@shoil.tatais.ru .

Шарифуллин Алмаз Амирзянович – канд. техн. наук, начальник отдела инноваций и экспертизы ООО УК «Шешмаойл», almaz@shoil.tatais.ru .

Архипов Константин Иванович – канд. техн. наук, доцент, профессор кафедры нефетегазового оборудования и технологии машиностроения Альметьевского государственного нефтяного института, arkhipov_ngo@mail.ru .

–  –  –

troduction of swellable packers allowed decreasing water cut of wells compared to basic wells and eliminate water shut-off treatments .

Keywords: swellable packers, elastomers, segregation of layers, isolation of overflows between layers, sealing capacity .

Введение

В настоящее время крепление скважин проводят с различными целями:

закрепление стенок скважины в интервалах неустойчивых пород;

изоляция зон катастрофического поглощения промывочной жидкости и зон возможных перетоков пластовой жидкости по стволу;

разделение интервалов, где геологические условия требуют применения промывочной жидкости с весьма различной плотностью;

разобщение продуктивных горизонтов и изоляция их от водоносных пластов;

образование надёжного канала в скважине для извлечения нефти или подачи закачиваемой в пласт жидкости;

создание надёжного основания для установки устьевого оборудования .

Цементный камень за обсадной колонной должен быть достаточно прочным и непроницаемым, иметь хорошее сцепление (адгезию) с поверхностью обсадных труб и со стенками ствола скважины .

Анализ осложнений по креплению скважин показывает, что вследствие неправильного определения водонефтяного контакта (ВНК) около 30 % скважин содержит обводнённую продукцию; 20 % осложнений связано с поглощением тампонажного раствора и, как следствие, недоподъёмом цементного раствора; на межпластовые перетоки приходится около 25 %, флюидопроявления – 10 % и 15 % связано с недоспуском колонн. Затраты на ликвидацию межпластовых перетоков требуют значительных затрат и составляют в среднем 16 % (по ООО УК «Шешмаойл») от стоимости скважины, поэтому качество крепления скважин имеет актуальное значение .

Эффективность изоляционных работ при создании водоизоляционного барьера или экрана при помощи тампонажного материала очень низкая, цементный камень со временем растрескивается. Предлагаемый нами способ ограничения и ликвидации водопритока основан на использовании нефтеводонабухающих резин. Результаты лабораторных исследований различных образцов, а также проанализированная информация зарубежных источников показывают, что скорость набухания эластомеров зависит от ряда факторов, основными из которых являются структурный состав эластомера, состав жидкости, в которой происходит его набухание, степень доступа жидкости к поверхности эластомера, а также температурные условия .

Известно устройство для изоляции заколонных перетоков расширением эксплуатационной колонны, разработанный институтом «ТатНИПИнефть»

ПАО «Татнефть» [1]. Недостатками данного расширителя являются сложность установки в скважине и низкая надёжность уплотнения за эксплуатационной колонной .

http://resteo.ru/ 52 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Известен пакер, включающий полый ствол с уплотнительным элементом из набухающего полимера [2]. Недостатком конструкции пакера является сложность изготовления уплотнительного элемента с заданными параметрами разбухания, а также недостаточная его герметизирующая способность, обусловленная свойствами и структурой полимера .

Известны водонефтенабухающий эластомер производства «ТАМ», который поставляет ПАО «Татнефть» и пакер ЗАО «Кварт» (г. Казань) [3], однако стоимость этих пакеров очень высокая .

Разработка водонефтенабухающего пакера Отделом инноваций и экспертизы ООО УК «Шешмаойл» разработан водонефтенабухающий пакер собственной конструкции, в котором уплотнительный элемент выполнен из эластомера, способного увеличиваться в объёме при контакте с определёнными жидкостями (водой или нефтью). Композиция эластомера для изготовления пакеров может быть выполнена на основе полиэтилена (или сополимера этилена с винилацетатом), полихлоропрена и натрийкарбоксиметилцеллюлозы и т. п. Для исследований и испытаний рецептур резины на водонефтенабухание создан стенд. Разработана методика для определения динамики объёмного набухания образцов в лабораторных условиях. Разработан и изготовлен стенд для определения времени и степени набухания манжет пакера в зависимости от минерализации прокачиваемой жидкости, нефти с различной вязкостью, продукции «нефть-вода» с различным процентным содержанием и давлением. Экспериментальные исследования проводились с использованием методики планирования экспериментов. Обработка результатов экспериментов осуществлялась методами математической статистики и регрессивного анализа. Результаты теоретических исследований подтверждены экспериментальной проверкой на лабораторных стендах .

В ходе проведения лабораторных экспериментов и исследований водонабухающих композиций выявлено следующее:

1. Лучшей технологичностью при получении водонабухающих образцов обладают композиции, вулканизованные с помощью серной рецептуры .

2. Образцы, в которых содержится большое количество Na-КМЦ, обладают большой степенью набухания, но с течением времени макромолекулы натрий-карбоксиметилцеллюлозы вымываются из объёма композиции и переходят в фазу растворителя .

3. Композиции, состоящие из 25 % СЭВА и 75 % заранее приготовленной резиновой смеси наирита с серной вулканизующей системой КМЦ, проявили лучшее набухание в воде: степень набухания в течение 23 суток – 175 % .

4. В модельной среде «нефть + вода» в наибольшей степени набухают композиции, состоящие из 50 % СЭВА и 50 % заранее приготовленной резиновой смеси наирита с меркаптановой вулканизующей системой и КМЦ): степень набухания на 23-и сутки – 120 % .

Для выпуска разработанного композиционного динамического термоэластопласта (ДТЭП), способного набухать в водных и нефтяных средах, необходимо следующее оборудование: смеситель вальцевый, гранулятор, экструдер, http://resteo.ru/ 53 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 калибратор, ванны охлаждения, тянущее устройство, накопитель, намоточное устройство, дробилка .

Было принято решение изготавливать манжеты пакера методом горячего прессования. Для изготовления манжет служит пресс-форма (рис. 1), в которую насыпается резиновая крошка .

Рисунок 1. Процесс насыпания резиновой крошки в пресс-форму

–  –  –

В процессе строительства скважины на эластомер пакера могут влиять различные технологические жидкости, особенно буровой раствор, поэтому проведено исследование влияния набухания эластомера при взаимодействии с различными жидкостями.

Быстрое набухание эластомера за счет воздействия на него бурового раствора в процессе спуска эксплуатационной колонны перед цементированием скважины может привести:

к снижению (полной потере) циркуляции и увеличению давления нагнетания при цементировании обсадной колонны .

к уменьшению толщины цементного кольца в месте установки пакера .

С целью снижения скорости набухания эластомера при контакте с буровым раствором в процессе крепления скважины был проведён подбор композиции материалов эластомера (рис. 4) .

Исследования показали, что максимальное приращение объёма эластомера, применяемого в водонефтенабухающих пакерах «Шешма-ВНН», происходит не в первые 4–8 суток, а равномерно в течение 30 суток, что позволяет избежать возникновения проблем, описанных выше. На рисунке 5 представлено моделирование набухания резины в скважине .

После лабораторных испытаний следующим этапом стало промысловое внедрение пакеров с манжетами из разработанной резиновой крошки. Для изготовления манжет служит гидравлический пресс (рис. 6), который состоит из станины, двух нагревательных и двух охлаждающих плит, блоков регулировки температуры и давления. Обогрев верхней и нижней плит происходит до температуры не менее 180°С, которая регулируется с помощью датчиков температуры, установленных на панели приборов пресса .

http://resteo.ru/ 55 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Для предотвращения прилипания прессуемого образца к пластинам формы между пластинами и навеской материала при сборке формы смазываются антиадгезионной смазкой. Далее между охлаждающими плитами устанавливается пресс-форма, которая помещается на нижнюю нагреваемую плиту и на неё опускается верхняя нагреваемая плита. Выдержав образцы под давлением необходимое время, подаётся охлаждающая вода на необходимое время, после чего давление с плит снижается, форма извлекается, после разборки которой образцы извлекаются .

Рисунок 4. Динамика увеличения диаметра пакера «Шешма-ВНН» за счёт набухания эластомера при неограниченном доступе различных типов жидкостей

–  –  –

а) возникновение доступа жидкости, б) через 10 суток, в) через 20 суток, г) через 30 суток

Рисунок 5. Процесс набухания резины в скважине:

В среднем время на изготовление манжеты составляет 15 минут при температуре 180°С и давлении прессования 15 МПа. Отделом инноваций и экспертизы ООО УК «Шешмаойл» был разработан способ крепления манжет на ствол пакера. Манжеты и пакер «Шешма-ВНН» изготавливаются силами ООО «Ме

–  –  –

Набухающий пакер (рис. 7) состоит из полого ствола 1, на котором закреплены с помощью крепёжных деталей 2 и клея-герметика защитное и разделительное кольца 3 и 4, установлен центратор 5 .

–  –  –

Вплотную к кольцу разделительному 4 на полом стволе 1 установлены уплотнительные элементы 6, затем кольцо-фиксатор 7. Между группой уплотнительных элементов 6 установлены кольца-фиксаторы 7 и закреплены кольца разделительные 4. Количество последовательно установленных уплотнительных элементов 6, колец-фиксаторов 7 и разделительных колец 4 определяется длиной пакера. Уплотнительные элементы 6 выполнены из разбухающего эластомера. За последним разделительным кольцом 8 установлен центратор 9 и защитное кольцо 10. В средней части набухающего пакера при длине пакера свыше 5 метров обычно устанавливается дополнительный центратор. При необходимости, уплотнительные элементы 6 могут быть выполнены из эластомера, разбухающего в воде или нефти, а также комбинированным эластомером, состоящим из двух частей, одна из которых выполнена из эластомера, разбухающего в воде, а другая из эластомера, разбухающего в нефти; при этом части разделены между собой кольцом-фиксатором 7 .

Пакер 11 в составе колонны обсадных труб (рис. 8) спускают в открытый ствол скважины в интервал, например, между водоносным и нефтяным пластами, требующие разобщения их в период эксплуатации скважины. В процессе освоения и эксплуатации скважины уплотнительные элементы 6, взаимодействуя с пластовой жидкостью из водоносного пласта, набухают до плотного контакта с поверхностью ствола, разобщают пласты и ограничивают поступление воды в зону фильтра и нефтяной пласт. Процесс набухания продолжается при эксплуатации скважины по мере образования новых каналов и поступления в них воды .

Таким образом, пакер надёжно герметизирует заколонное пространство скважины и служит для разобщения затрубного пространства в процессе всего периода освоения и эксплуаРисунок 8. Пакер в скважине тации скважины .

Пакер «Шешма-ВНН» по диаметру изготавливается трёх типоразмеров для применения в скважинах с эксплуатационной колонной диаметром 114, 146 и 168 мм. Минимальное расстояние между разобщаемыми горизонтами должно быть от 1 м и более. Основные технические характеристики пакера представлены в таблице 1 .

–  –  –

В таблице 3 представлена информация по эффективности внедрения водонабухающих пакеров на скважинах ООО УК «Шешмаойл», в среднем у всех добывающих компаний обводнённость на скважинах меньше на 37,5 %, чем на скважинах без водонабухающих пакеров .

–  –  –

Преимущества разработанного пакера:

повышение качества крепления скважины;

обеспечение максимального периода безводной эксплуатации скважины без проведения дополнительных водоизоляционных работ;

более замедленное набухание эластомера по сравнению с аналогичными пакерами;

низкая стоимость по сравнению с аналогичными пакерами .

Выводы

1. Установлено, что 30 % осложнений скважин связано с поглощением тампонажного раствора и тем самым недоподъёмом цементного раствора, 25 % – с межпластовыми перетоками, 20 % – с неправильным определением водонефтяного контакта, 15 % связано с недоспуском колонн и 10 % – флюидопроявление .

2. В разработанном набухающем пакере уплотнительный элемент выполнен из эластомера, способного увеличиваться в объёме при контакте с определёнными жидкостями (водой или нефтью). Композиция эластомера для изготовления пакеров выполнена на основе термопласта, каучука, водонабухающего полимера и вулканизующей системы .

3. Водонабухание резины лежит в пределах 80 % в пластовой воде и 105 % в дистиллированной .

4. Степень набухания разработанной резины в нефти – 120 % .

5. Манжеты изготавливаются методом горячего прессования на гидравлическом прессе с определёнными временем, температурой и давлением .

6. Разработан надёжный способ крепления манжет на пакер .

7. Определена положительная устойчивость резины к кислотным составам .

8. На 136-ти скважинах в 8-ми добывающих компаниях, находящихся в Республике Татарстан, внедрены новые конструкции водонефтенабухающих пакеров, которые непосредственно в пластовых условиях позволяют создавать зоны (экран, барьер) с повышенным фильтрационным сопротивлением и исключать межпластовые перетоки, подтягивание подошвенных вод .

9. Водоизоляционные работы на стадии освоения после перфорации эксплуатационной колонны с набухающими пакерами не проводились. Обводнённость скважин с набухающими пакерами (12 %) ниже, по сравнению с базовыми скважинами (32 %) .

–  –  –

Список литературы

1. Способ устранения заколонных перетоков: пат. на изобретение № 1813873 Рос. Федерация. № 4824318; заявл. 07.05.1990; опубл. 07.05.1993 .

2. Пакер: пат. на полезную модель № 70543 Рос. Федерация .

№ 2007121223/22; заявл. 07.06.2007; опубл. 27.01.2008 .

3. Способ эксплуатации скважинного нефтепромыслового оборудования:

пат. на изобретение № 2581593 Рос. Федерация. № 2015124355/03; заявл .

23.06.2015; опубл. 20.04.2016 .

Reference list

1. Method of elimination of flows behind well casing: Invention Pat .

No. 1813873 Russian Federation app. no. 4824318, dated 07.05.1990, pub .

07.05.1993 .

2. A packer: Utility model pat. No. 70543 Russian Federation app. no .

2007121223/22, dated 07.06.2007, pub. 27.01.2008 .

3. Method of a downhole oilfield equipment operation: Invention Pat. No .

2581593 Russian Federation app. no. 2015124355/03, dated 23.06.2015, pub .

20.04.2016 .

–  –  –

Проведённый анализ научно-технического состояния производства позволяет описать ключевые структурообразующие факторы формирования технической политики предприятия ООО «Газпром трансгаз Ухта». Рассмотрен теоретический анализ основных целей и принципов технической политики предприятия, перспективных направлений поддержания газодобывающей отрасли Республики Коми, принципов отбора критериев для проведения анализа технического состояния производства, а также основных задач поддержания эксплуатационных показателей надёжности, эффективности и безопасности существующих мощностей .

Ключевые слова: газовая промышленность России, «Газпром трансгаз Ухта», техническая политика, природный газ, энергетические ресурсы .

–  –  –

The analysis of the scientific and technical state of production allows us to describe the key factors of the company structure-technical policy of Gazprom Transgaz Ukhta. The theoretical analysis of the main objectives and principles of technical policy of the company, promising areas of maintenance of the gas industry of the Komi Republic, the principles of selection criteria for the analysis of the technical condition of production, as well as the main tasks of maintaining operational reliability, efficiency and safety of existing facilities .

Keywords: Russian gas industry, Gazprom Transgaz Ukhta, technical policy, natural gas, energy resources .

Бушуева Алия Ильгизовна – научный сотрудник Воркутинского филиала Ухтинского государственного технического университета, abushueva@ugtu.net .

–  –  –

Введение Анализ различных вариантов развития энергетического комплекса России указывает на отсутствие реальных альтернатив долгосрочной ориентации на газовую промышленность в качестве источника первичных энергоносителей .

Роль природного газа в обозримом будущем будет неуклонно повышаться. Основными предпосылками тому служат как значительные ресурсы этого универсального энергоносителя, так и всё возрастающие требования к экологически безопасному производству. Наибольший рост потребления газа ожидается в топливно-энергетическом комплексе, а также в традиционных сферах применения – в промышленности и коммунально-бытовом секторе .

В настоящее время доля природного газа в потреблении топливноэнергетических ресурсов уже достаточно велика во многих отраслях экономики. По итогам 2014 года газ занимает около 54 % в структуре потребления топливно-энергетического баланса России, около 50 % в структуре расхода первичной энергии в электроэнергетике, а в объёме потребления топлива в теплоснабжении газ занимает порядка 80 %. Целесообразно рассматривать не только перспективы роста спроса на газ в России, но и перспективы развития межтопливной конкуренции, что позволит диверсифицировать источники потребляемых топливно-энергетических ресурсов в России и повысить экономическую обоснованность решений [1] .

Анализ научно-технической политики ООО «Газпром трансгаз Ухта»

Газовая промышленность России – это тот стержень, который помог устоять экономике государства в трудное время и на основе которого можно возродить и приумножить его промышленный потенциал .

Эти же тенденции просматриваются и в развитии газовой промышленности Республики Коми, где добыча, транспортировка, распределение и переработка газа осуществляется предприятием ООО «Газпром трансгаз Ухта» – крупного, многоотраслевого промышленного предприятия. Основная сфера деятельности предприятия – добыча, транспортировка и переработка газа и газового конденсата. Действуют и активно развиваются подразделения, занимающиеся бурением, строительством, производством резинотехнических изделий, обслуживанием газомоторных автомобилей, деревообработкой, сельскохозяйственным производством, добычей торфа, производством строительных материалов различного назначения, медицинским обслуживанием работников предприятия. ООО «Газпром трансгаз Ухта» является соучредителем ряда финансово-инвестиционных компаний, страховых обществ, коммерческих структур .

На протяжении нескольких лет прослеживается тенденция сохранения объёмов производства .

В сегодняшних крайне сложных и противоречивых экономических условиях предприятию не просто удерживаться на плаву, но и активно развиваться, разрабатывать долгосрочные планы развития основных сфер деятельности .

С уверенностью можно сказать, что присутствует на предприятии активная техническая политика, ориентированная на достижение максимальной эффекhttp://resteo.ru/ 63 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 тивности производства, его динамичное развитие, поддержание его технической и экологической безопасности исходя из складывающихся условий на внешнем и внутреннем рынке .

Наиболее сложной ступенью на современном этапе в формировании технической политики явилось отсутствие на интеллектуальном и техническом рынке новых научных разработок и технических решений достаточной степени готовности .

В этих условиях деятельность предприятия ООО «Газпром трансгаз Ухта» направлена на:

– развитие и укрепление собственной научной базы;

– поиск новых партнёров в научно-технической сфере .

Несомненно, предприятие активно ведёт налаженный контакт с новыми партнёрами в научно-технической области. Поскольку взаимовыгодные партнёрские отношения позволяют достичь успеха и продвинуться вперёд. Равные права на создаваемую интеллектуальную собственность надёжно защищают экономические интересы предприятия и дают ему возможность выходить с этой продукцией на рынок .

Существенную часть необходимых ресурсов потребителей России можно решить с помощью западных технологий и оборудования. Идея патриотизма не означает, что мы откажемся от зарубежных партнёров, будь то в ближнем или дальнем зарубежье. Основной критерий отбора – это, прежде всего, качество, надёжность и оперативность. При прочих равных условиях предпочтение отдается отечественному разработчику или производителю, если же зарубежный партнёр имеет существенные преимущества – предпочтение отдаётся ему. Для отбора претендентов на исполнение работ проводится конкурс (тендер), выявляющий сильные и слабые стороны партнёров .

Можно сказать, что ключевым структурообразующим фактором формирования технической политики предприятия является объективный анализ технического состояния производства. Выбран и реализуется на практике следующий принцип отбора критериев для проведения анализа:

1. Параметрическая диагностика – оценка соответствия заданных параметров работы технологического оборудования паспортным значениям. Полученные результаты анализируются с точки зрения экономической эффективности работы оборудования и определения границы эффективного использования с учётом современных технических достижений, мирового и отечественного опыта .

2. Техническая диагностика – оценка показателей надёжности (безотказность, ремонтопригодность, наличие дефектов и т. д.), прогнозирование поддержания показателей надёжности в заданном интервале времени, оценка экологических показателей. Полученные результаты анализируются с точки зрения оказания влияния надёжных и экологических показателей на экономическую эффективность работы оборудования. Позволяют прогнозировать, а значит, и предотвращать аварийные ситуации на крайне взрыво- и пожароопасном газодобывающем производстве .

http://resteo.ru/ 64 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Современная система диагностики, анализа и прогнозирования технического состояния на предприятии позволяет предупредить возникновение аварийных ситуаций .

Активная позиция руководства предприятия в реализации технической политики служит весомым аргументом, позволяющим рассчитывать на успех .

Поэтому предприятие достаточно уделяет внимание научно-техническому творчеству. Надо отметить, что на протяжении последних лет отмечается постоянный рост активности российских изобретателей и рационализаторов и, соответственно, отдача от использованных в производстве предложенных новшеств. ООО «Газпром трансгаз Ухта» в этой части занимает лидирующие позиции .

К основному направлению использования рационализаторских предложений можно отнести экономию топливно-энергетических ресурсов и сокращение затрат ручного труда. Предприятием разработаны положения, существенно стимулирующие научно-техническое творчество, также проводятся конкурсы на лучшие разработки, победители которых получают не только материальное вознаграждение, но и возможность познакомиться с мировыми достижениями в своих областях деятельности в творческих командировках. Этот резервный потенциал активно работает на интересы предприятия .

В свою очередь, основные цели и принципы научно-технической политики предприятия можно обозначить следующим образом:

1. Развитие и рациональное использование собственного научнотехнического потенциала .

2. Увеличение вклада науки (собственной и привлечённой) в развитие производства и повышение его эффективности .

3. Стимулирование научной, научно-технической и инновационной деятельности .

4. Решение задач технической и экологической безопасности .

5. Подготовка и переподготовка технических специалистов .

6. Защита информационных ресурсов .

Поскольку самым дорогим товаром, в настоящее время, является информация, то проблема защиты информационных ресурсов всегда будет актуальной .

В связи с этим на предприятии разработан и внедрён комплекс организационных и технических мероприятий, позволяющих обеспечить сохранность информационных ресурсов и предотвратить несанкционированный доступ к ним .

Основной текущей задачей предприятия ООО «Газпром трансгаз Ухта»

Республики Коми является усовершенствование реконструкции и технического перевооружения производства, задача поддержания эксплуатационных показателей надёжности, эффективности, безопасности существующих мощностей .

В рамках этой задачи предусмотрен процесс реконструкции и технического перевооружения производства во всех сферах деятельности, развитие систем и коммуникаций связи, инженерного обеспечения, переход на более современные системы управления и программно-технические комплексы, обеспечивающие оптимальные режимы как в управлении технологическими процессами, так и в принятии управленческих решений .

http://resteo.ru/ 65 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Составной частью программы реконструкции является реконструкция системы автоматического управления технологическим процессом. Так, в 2016 году правление ПАО «Газпром» утвердило Комплексную целевую программу технического перевооружения, реконструкции и развития автоматизированных систем управления технологическими процессами объектов ПАО «Газпром» на 2017–2021 годы. Программа направлена на дальнейшее повышение эффективности основных видов деятельности компании за счёт роста уровня автоматизации производственно-технологических процессов, расширения функциональных возможностей автоматизированных систем управления и снижения эксплуатационных затрат. Реализация программы будет содействовать решению задач «Газпрома» по обеспечению высокого уровня надёжности и безопасности объектов Единой системы газоснабжения России [2] .

Вывод Снабжая газом население, промышленность, электро- и теплостанции, газодобывающие предприятия России играют огромную роль внутри страны .

Осуществление перспективных программ и планов предприятия ООО «Газпром трансгаз Ухта» является надёжной гарантией дальнейшего развития научнотехнического прогресса, сохранения роста её научно-технического потенциала .

Только совместные усилия научного и производственного потенциала Республики Коми и России в целом способны показать эффективный результат в области научно-технического прогресса хозяйственной и социальной сфер районов Крайнего Севера .

Статья поступила в редакцию 28.11.2016 Список литературы

1. Позиции природного газа в энергобалансе: энергетический бюллетень / Л. Григорьев, В. Гимади, А. Курдин [и др.]. // Аналитический центр при правительстве Российской Федерации. Вып. № 28. М., 2015. С. 13 .

2. Утверждена программа развития автоматизированных систем управления технологическими процессами на объектах «Газпрома» в 2017–2021 годах [Электронный ресурс] // Управление информации ПАО «Газпром»: релиз. URL:

http://www.gazprom.ru (дата обращения: 17.11.2016 г.) .

List of reference

1. Grigoriev L., Gimadi V., Kurdin A., et al. “The positions of the natural gas in the energy balance: energy bulletin”, Analytical Center under the Government of the Russian Federation. Issue number 28, Moscow, 2015, p. 13 .

2. The program of development of automated process control systems to Gazprom facilities in the years 2017–2021 [website], Information PJSC Gazprom: release. URL: http://www.gazprom.ru (reference date: 17.11.2016) .

–  –  –

В статье исследованы и проанализированы основные причины возникновения дифференциальных прихватов, которые являются одним из самых часто встречаемых и трудоёмких видов аварий. Проведены экспериментальные исследования с использованием как отечественного, так и импортного оборудования и материалов. Установлены количественные зависимости различных факторов, влияющих на интенсивность дифференциальных прихватов в высокопроницаемых горных породах .

Ключевые слова: дифференциальные прихваты, проницаемость, адгезия, плотность, фильтрация, смазочные добавки, площадь и время контакта .

Assessment of the causes of differential holding straps boring tool Kamenskikh S. V .

Ukhta State Technical University, Ukhta In article the main reasons for emergence of differential holding straps which are one of the most often met and labor-consuming types of accidents are investigated and analyzed. Pilot studies with use of both the domestic, and import equipment and materials are conducted. Quantitative dependences of various factors influencing intensity of differential holding straps in high-permeability rocks are established .

Keywords: differential holding straps, permeability, adhesion, density, filtration, lubricant additives, area and time of contact .

Введение Значительная часть осложнений в случае несвоевременной или неправильной ликвидации переходит в аварии. На начальном этапе развития буровых работ организованная система профилактики и предупреждения аварий отсутствовала. С развитием опыта и технологий разведочные экспедиции, буровые Каменских Сергей Владиславович – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры бурения Ухтинского государственного технического университета, skamenskih@ugtu.net .

–  –  –

предприятия и компании стали создавать специальные структуры, которые стали заниматься предупреждением и ликвидацией аварий и брака в бурении .

По данным [1–3] прихваты являются одним из наиболее часто встречающихся и трудоёмких видов аварий, которые могут занимать от 32 до 47 % (Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция (ТПНГП), Тюмень, Башкортостан) общего баланса аварийного времени и требуют значительных временных и материальных затрат на их ликвидацию. Так, например, в 2010 г. ООО «ИнтеграБурение» потратило на ликвидацию осложнений и аварий, возникших в процессе бурения на месторождениях ТПНГП, около 177 млн рублей, и большая часть этой суммы ушла именно на ликвидацию прихватов. При этом потери времени составили 2360 часов (около 100 суток). Положение осложняется тем, что часть аварий с бурильной колонной в процессе ликвидации переходит в прихваты (около 40 %) [1, 2]. Поэтому исследование процесса прихватообразования и разработка эффективных методов, направленных на предупреждение и ликвидацию прихватов, несомненно, является актуальной задачей .

Теоретический анализ В настоящее время единого мнения учёных и буровых работников в отношении классификации прихватов нет – одни относят прихваты к авариям, другие классифицируют их как осложнения. Прихват – это потеря поперечной и продольной подвижности колонны труб, в результате чего происходит нарушение непрерывности технико-технологического цикла строительства скважины. Поэтому логичнее, на наш взгляд, относить прихваты к авариям .

На основании опыта бурения и ряда исследований [1–8] прихваты по причинам возникновения можно классифицировать следующим образом:

1. Прихваты из-за перепада давления (дифференциальные прихваты) .

2. Прихваты в желобных выработках .

3. Прихваты из-за заклинивания посторонними предметами .

4. Прихваты при заклинивании в суженной части ствола скважины .

5. Прихваты осыпавшимися и обвалившимися неустойчивыми породами .

6. Прихваты из-за ползучести пластичных пород и текучести солей .

7. Прихваты из-за сальникообразования .

8. Прихваты в результате седиментационного осаждения твёрдой фазы .

9. Прихваты при цементировании и разбуривании цементного камня .

10. Прихват («прижёг») алмазных долот и коронок .

11. Прихват жёстких обсадных колонн из-за их заклинивания в «извилистом» стволе скважины с уступами и желобами .

12. Прихват сгустками высокой липкости при обильном поступлении сероводорода в глинистый раствор при рН примерно равном или меньше 7 .

Общая (укрупнённая) классификация прихватов бурильных колонн в 80-х годах прошлого столетия дана А. К. Самотоем [4]. Все прихваты в причинном отношении он делит на 3 категории. К первой категории отнесены прихваты, причиной которых является перепад давления (дифференциальные прихваты) .

Ко второй категории отнесены прихваты, вызванные заклиниванием инструмента. В третью категорию отнесены прихваты, причиной которых является http://resteo.ru/ 68 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 сужение ствола, вызванное осыпями и обвалами пород, оседанием шлама и утяжелителя .

В настоящее время прихваты 3-й категории не являются доминирующими, что объясняется возросшим уровнем современных технологий приготовления и обработки буровых растворов. Основную долю прихватов занимают прихваты, вызванные заклиниванием инструмента, и дифференциальные, которые чаще всего встречаются при бурении в высокопроницаемых горных породах .

Методика В Ухтинском государственном техническом университете на кафедре бурения были исследованы и проанализированы факторы, влияющие на вероятность дифференциальных прихватов, с использованием прихватомера (OFITE) (рис. 1) и прибора «СНС-2» (рис. 2) с цилиндрами, имеющими различные поверхности (рис. 3). Всего было проведено 148 экспериментов .

–  –  –

Результаты Первоначально проводились исследования влияния наиболее часто применяемых типов буровых растворов на силу прихвата (страгивания), свойства которых представлены в таблице 1. Исследования проводились с использованием прихватомера при избыточном давлении 3,3 МПа при температуре 22°С. Результаты экспериментов представлены на рисунке 4 .

Представленные на рисунке 4 буровые промывочные растворы по прихватоопасности можно разделить на 4 группы: РУО (1); ингибирующие 1 и 2 (2 и 3); безглинистые (4 и 5); полимерглинистые (6 и 7) и глинистый (8) .

Наименьшей прихватоопасностью обладает РУО (1), который характеризуется: достаточно малой фильтрацией; стабильной и пластичной фильтрационной коркой за счёт использования VG-Plus и карбоната кальция; хорошей смазывающей способностью .

–  –  –

Ингибирующие буровые растворы 1 и 2 (2 и 3) имеют относительно малую силу прихвата, что обусловлено использованием лигносульфоната (Thinsmart), акрилата (SP-101) и полимера (Poly Plus). При этом буровой раствор ингибирующий 2 имеет силу прихвата в два раза меньшую, чем ингибирующий 1, что обусловлено использованием акрилата (SP-101) и полимера (Poly Plus). Значительную, но не решающую роль играет малое содержание твёрдой фазы (5 кг/м3) в ингибирующих растворах 1 и 2. Таким образом, для снижения силы прихвата наилучшие результаты показали полимер, лигносульфонат и акрилат, причём последний реагент намного эффективнее, т. к. способhttp://resteo.ru/ 70 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 ствует увеличению влажности фильтрационной корки и обладает капсулирующим эффектом, в результате чего на стенке скважины образуется тонкая фильтрационная корка .

Безглинистые буровые растворы (4 и 5) имеют примерно равную силу прихвата, которая несколько ниже полимерглинистых (6 и 7) и глинистого (8) буровых растворов за счёт использования биополимеров (Duovis и Barazan) .

При этом биополимерный раствор имеет несколько большую силу прихвата по сравнению с высокощелочным за счёт использования мраморной крошки (МК), которая увеличивает толщину фильтрационной корки, а следовательно и силу прихвата. Высокощелочной раствор, являясь безглинистым, имеет в 2,2 раза большую силу прихвата по сравнению с ингибирующим 1 за счёт высокого значения рН, способствующего конформационным изменениям макромолекул .

Полимерглинистые (6 и 7) и глинистый (8) растворы имеют максимальную из испытанных промывочных жидкостей силу прихвата за счёт использования в качестве твёрдой фазы бентонита. Полимерглинистый буровой раствор с полигликолем (6), по сравнению с полимерглинистым (7) и глинистым (8), имеет меньшую силу прихвата за счёт снижения содержания бентонита в своём составе и, вероятно, в меньшей степени за счёт использования полигликоля, который является не только ингибитором набухания глин, но и смазывающей добавкой .

В абсолютном большинстве исследуемые растворы содержат в своём составе целлюлозу (PAC-R, PAC-LV, PAC-L), которая не оказывает значительного влияния на силу прихвата .

Проницаемость горных пород является одной из основных причин дифференциальных прихватов. Проницаемость регулировалась использованием 1, 2 и 3 фильтров при избыточном давлении 3,3 МПа. Результаты экспериментов представлены на рисунке 5 .

Результаты исследований показали, что с ростом проницаемости сила прихвата увеличивается. При этом наибольшая сила прихвата отмечается у глинистого бурового раствора и далее в порядке убывания: полимерглинистый с полигликолем, ингибирирующие буровые растворы 1 и 2 .

Оценка влияния перепада давления на силу прихвата осуществлялась с использованием прихватомера с регулированием избыточного давления от 2 до 5 МПа. Результаты исследований показаны на рисунке 6 .

Проведённые исследования (рис. 6) показали, что сила прихвата пропорциональна действующему перепаду давления, подтверждая исследования А. К. Самотоя [4] и других исследователей. При этом максимальная сила прихвата отмечается у глинистого бурового раствора за счёт содержания бентонита в своём составе и далее в убывающем порядке: полимерглинистый с полигликолем, высокощелочной и ингибирующий 2 .

С целью снижения вероятности прихватов многие исследователи и практические буровые работники рекомендуют различные технические средства, которые способствуют уменьшению фактической площади контакта бурильной колонны со стенками скважины: центраторы, круглые УБТ со спиральными канавками, квадратные и треугольные УБТ, различные противоприхватные переводники, упругие накладки и др .

–  –  –

Исследование влияния площади контакта инструмента со стенкой скважины на силу прихвата осуществлялось использованием двух различных поршней прихватомера, имеющих различную площадь соприкосновения с фильтрационной коркой 20,258 (плоский) и 23,908 (выпуклый) см2. При этом полимерглинистый буровой раствор с полигликолем содержал шлам в количестве 15 % от объёма испытываемого раствора. Результаты исследований представлены на рисунке 7 .

Проведённые эксперименты (рис. 7) подтверждают исследования ряда учёных и показывают, что с увеличением площади контакта на 18 % сила прихвата вырастает на 23 %. При этом наличие шлама в растворе (15 %) увеличивает силу прихвата дополнительно на 30–36 % .

Важнейшую роль в интенсивности прихватов оказывает время контакта инструмента со стенкой скважины. Исследование влияния времени контакта инструмента с фильтрационной коркой включали в себя определение силы прихвата после её формирования в период от 30 секунд до 90 минут. Часть результатов исследований представлена на рисунке 8 .

Представленные результаты (рис. 8) показывают, что изменение силы прихвата во времени носит параболический характер, причём наиболее высокая интенсивность прихватообразования характерна для первых 5 минут контакта .

При этом наибольшая сила прихвата с течением времени отмечается у глинистого раствора, наименьшая – у ингибирующего бурового раствора 2 за счёт использования акрилата .

Достаточно значительное влияние на силу прихвата оказывают параметры бурового раствора (плотность, фильтрация, содержание коллоидной фазы и др.).

Для оценки влияния плотности бурового раствора на силу прихвата использовались:

–  –  –

глинистый буровой раствор как с добавками барита (рис. 9), так и без него (рис. 10);

полимерглинистый и ингибирующий 1 растворы как с добавками МК (рис. 11) и мела (рис. 12) соответственно по сравнению с баритом .

–  –  –

Эксперименты проводились при избыточном давлении 3,3 МПа. Результаты исследований представлены на рисунках 9–12 .

Рисунок 9. Зависимость силы прихвата от Рисунок 10 .

Зависимость силы прихвата плотности (глинистый раствор и барит) от плотности (глинистый раствор) Как видно из рисунков 9–12, увеличение плотности раствора способствует росту силы прихвата. Например, увеличение плотности глинистого бурового раствора в 1,03 раза привело к росту силы прихвата в 1,75 раза (рис. 10). При использовании барита увеличение плотности глинистого бурового раствора в 1,34 раза привело к росту силы страгивания в 11,14 раза (рис. 9). Следует отметить, что использование МК и мела увеличивают силу прихвата по сравнению с баритом в 2,5 и 1,5 раза соответственно (рис. 11 и 12). Это связано с меньшей дисперсностью барита, по сравнению с МК и мелом, в результате чего прочность фильтрационной корки увеличивается, а, следовательно, сила прихвата уменьшается. При этом у МК отмечается наибольший рост силы прихвата, по

–  –  –

сравнению с мелом, за счёт меньшей дисперсности, что обуславливает увеличение содержания коллоидной фазы в буровом растворе .

Рисунок 11. Зависимость силы прихвата от Рисунок 12. Зависимость силы прихвата плотности (полимерглинистый буровой от плотности (ингибирующий раствор 1 с раствор с МК и баритом) мелом и баритом) Значительное влияние на силу прихвата оказывает фильтрация бурового раствора. Исследования проводились в период времени от 0,5 до 30 минут .

Часть результатов экспериментов представлена на рисунках 13 и 14 .

Из представленных рисунков 13 и 14 видно, что с течением времени (0,5– 30 мин.) объем отфильтровавшейся жидкой фазы и сила прихвата увеличиваются. При этом у всех полученных зависимостей максимальный рост фильтрации буровых растворов и силы прихвата характерен для первых 5 мин. контакта, что подтверждают исследования, представленные на рисунке 8. При этом наибольшая сила прихвата от фильтрации с течением времени отмечается у глинистого бурового раствора, наименьшая – у ингибирующего 2 .

Рисунок 13. Зависимость силы прихвата Рисунок 14. Зависимость силы прихвата от от фильтрации глинистого бурового фильтрации полимерглинистого раствора раствора с течением времени с полигликолем с течением времени Довольно значительное влияние на вероятность прихватов оказывает степень очистки бурового раствора от шлама. С этой целью было изучено влияние степени очистки бурового раствора на силу прихвата путём добавления в испытуемые растворы определённых концентраций терригенного шлама (3, 5, 15 и 45 %), отобранного на буровых. Результаты исследований представлены на рисунках 15 и 16 .

–  –  –

Рисунок 15. Зависимость силы прихвата от Рисунок 16. Зависимость силы прихвата степени очистки раствора (глинистый от степени очистки раствора буровой раствор) (полимерглинистый с полигликолем) Полученные зависимости (рис. 15 и 16) показывают, что увеличение содержания шлама в растворе до 15 % способствует росту силы прихвата в 1,42– 1,46 раза. Рост содержания выбуренной породы в глинистом растворе до 45 % увеличивает силу страгивания в 1,54 раза. Эти процессы связаны с тем, что в буровых растворах с высоким содержанием шлама содержится меньше коллоидной фазы и больше абразивных частиц, формирующих толстые и проницаемые корки (прихватоопасные). Практический опыт бурения подтверждает, что при качественной очистке бурового раствора вероятность возникновения дифференциальных прихватов резко снижается .

Смазочные вещества – неотъемлемая часть бурового раствора. Они за счёт гидрофобизации образуют граничные слои на поверхностях раздела, снижают фазовую проницаемость фильтрационной корки и проницаемость приствольного участка, а следовательно, уменьшают коэффициент сопротивления страгиванию бурильной колонны по корке и фрикционное взаимодействие трущихся пар. В настоящее время имеется свыше 100 видов материалов для улучшения смазочных свойств буровых растворов .

Оценка смазывающей способности реагентов на силу прихвата осуществлялась при различных перепадах давления (1–5 МПа) с добавкой 1 % ФК ЛУБ .

Результаты исследований представлены на рисунках 17–20 .

–  –  –

Рисунок 19. Зависимость силы прихвата от Рисунок 20. Зависимость силы прихвата от типа смазочной добавки (ингибирующий 2 типа смазочной добавки (высокощелочной и он же с 1 % ФК ЛУБ) буровой раствор и он же с 1 % ФК ЛУБ) Проведённые исследования (рис. 17–20) показывают, что во всех случаях при обработке растворов смазывающей добавкой (1 % ФК ЛУБ) происходит снижение силы прихвата. При этом следует отметить, что с увеличением перепада давления от 2 до 5 МПа эффективность использования смазывающей добавки (1 % ФК ЛУБ) усиливается, т. е. сила прихвата снижается .

Дополнительно было оценено влияние различных типов смазочных добавок (Полиэколуб, ФК ЛУБ, Микан-40, Глитал, ЛУБ-БКЕ) в концентрации 1 % на силу прихвата при перепадах давления от 2 до 5 МПа на глинистый и биополимерный буровые растворы.

Из исследованных смазочных добавок в концентрации 1 % наиболее эффективными оказались:

ФК ЛУБ и Микан-40 для глинистого бурового раствора при перепаде давления от 2 до 3,5 МПа и от 3,5 до 5 МПа соответственно;

Глитал для биополимерного бурового раствора при перепаде давления от 2 до 5 МПа .

Проведённые исследования показывают, что каждая смазочная добавка эффективна для конкретного бурового раствора и перепада давления .

С целью оценки влияния температуры на силу прихвата были проведены эксперименты в диапазоне температур от 23 до 79°С. Результаты экспериментов представлены на рисунках 21–24 .

Представленные зависимости (рис. 21–24) показывают, что увеличение температуры с 23 до 79°С (в 3,4 раза) способствует увеличению силы прихвата в 1,4–2,0 раза (в среднем в 1,75 раза). Это связано с тем, что увеличение температуры способствует снижению эффективности использования полимеров;

уменьшению толщины адсорбционных слоёв, что приводит к сближению контактирующих поверхностей и росту их фрикционной связи; усилению коагуляционных и диффузионных процессов в зоне контакта, которые ускоряют отделение фильтрата и коркообразование .

В ходе проведения экспериментов была выявлена зависимость силы прихвата от показателя рН бурового раствора в диапазоне от 9 до 13,2 при избыточном давлении 3,3 МПа (рис. 25 и 26) .

–  –  –

Рисунок 21. Зависимость силы прихвата Рисунок 22. Зависимость силы прихвата от температуры среды (глинистый от температуры среды (полимерглинистый буровой раствор) с полигликолем буровой раствор) Рисунок 23. Зависимость силы прихвата Рисунок 24. Зависимость силы прихвата от температуры среды (ингибирующий от температуры среды (высокощелочной буровой раствор 1) буровой раствор) Полученные графики (рис. 25 и 26) показывают, что с увеличением показателя рН с 9 до 13,2 происходит рост силы прихвата в 2 раза у полимерглинистого раствора, что обусловлено пептизацией по причине содержания в составе промывочной жидкости бентонита, и в 3,1 раза у высокощелочного из-за конформационных изменений размера макромолекул .

Рисунок 25. Зависимость силы прихвата Рисунок 26. Зависимость силы прихвата от от показателя рН раствора показателя рН раствора (высокощелочной (полимерглинистый буровой раствор) буровой раствор)

–  –  –

Взаимодействие на границе «металл–корка» имеет сложную природу и может быть разделено:

на силы механического трения;

адгезионное взаимодействие .

По данным А. К. Самотоя [4] доля адгезионных сил может достигать 40–50 % от общих сил взаимодействия, что неоднократно было подтверждено на практике при ликвидации прихватов. Например, после полного снятия перепада давления с прихваченного инструмента требовалось приложить дополнительную силу, чтобы преодолеть действие адгезионных сил. Поэтому пренебрегать адгезионной составляющей силы прихвата нельзя .

Исследование адгезии осуществлялось с помощью прибора «СНС-2»

(рис. 2) с использованием различных цилиндров (рис. 3) и типов буровых растворов (табл. 1). Всего было проведено 17 опытов с металлическим цилиндром и 16 с алюминиевым. Определение сил адгезии осуществлялось согласно методике, разработанной Р. Г. Ахмадеевым и И. В. Куваевым (RU 1772699). Методика основывается на соотношении напряжений сдвига на границах измерительных цилиндров с гофрированной (стандартный) и гладкими поверхностями (металлический и алюминиевый). Согласно этой методике необходимо добиваться отрицательных значений адгезии, характеризующих разжижение пристенного слоя. Прочность и толщина пристенного слоя может быть понижена введением в раствор поверхностно-активных веществ и смазочных добавок, способных адсорбироваться на контактирующих твёрдых поверхностях и блокировать места их контакта. Результаты исследования адгезии представлены на рисунках 17 и 18 .

Анализ рисунков 27 и 28 показывает, что наименьшей силой адгезии при использовании как металлического, так и алюминиевого цилиндров обладает РУО и далее в порядке убывания: полимерглинистый с полигликолем, высокощелочной, ингибирующий 1, полимерглинистый, ингибирующий 2, глинистый буровые растворы .

Наименьшие значения адгезионного взаимодействия у РУО (1) и полимерглинистого бурового раствора с полигликолем (2) обусловлены хорошей смазывающей способностью (минеральное масло) и использованием смазочной добавки (полигликоль) соответственно. Это происходит вследствие того, что смазочные вещества (минеральное масло и полигликоль) создают на поверхностях раздела труб с фильтрационной коркой граничные слои, которые обеспечивают гидравлическую связь между ними и заполняющим скважину буровым раствором. Все это приводит к значительному выравниванию действующего в зоне контакта перепада давлений, прижимающего трубы к стенке скважины, и резкому уменьшению силы отрыва и сдвига .

Высокощелочной буровой раствор (3) также обладает минимальной адгезией, что обусловлено образованием на цилиндре тонкой и плотной плёнки, препятствующей адгезии твёрдых частиц на поверхности цилиндра. Кроме этого, отсутствие бентонита в составе раствора способствует минимизации адгезионных сил .

http://resteo.ru/ 78 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Рисунок 27. Зависимость адгезии от типа Рисунок 28. Зависимость адгезии от типа раствора (металлический цилиндр) бурового раствора (алюминиевый цилиндр) Тип бурового раствора: 1 – РУО; 2 – полимерглинистый с полигликолем;

3 – высокощелочной; 4 – ингибирующий 1; 5 – полимерглинистый;

6 – ингибирующий 2; 7 – глинистый Наличие бентонита и полимеров в растворах (4–7) увеличивают вязкость и адгезионное взаимодействие, что связано с повышением гидрофильного взаимодействия «труба–раствор». Обработка растворов (4–7) смазочными добавками, естественно, будет способствовать снижению адгезионных сил .

Следует также отметить зависимость интенсивности адгезии от материала используемого цилиндра. Согласно анализу адгезионного взаимодействия на границе «труба–раствор» было установлено, что алюминиевые сплавы более адгезионно активны, чем стальные. Анализ экспериментальных исследований показал, что не всё так однозначно, а адгезионные силы буровых растворов, за исключением высокощелочного и глинистого, при взаимодействии со стальным цилиндром выше, чем с алюминиевым (рис. 27 и 28).

Это обусловлено следующими факторами:

1. Растворы на углеводородной основе (1) имеют примерно равные силы адгезии как при использовании стального, так и алюминиевого цилиндров, что связано с гидрофобностью компонентов непроницаемой плёнки, препятствующей налипанию твёрдых частиц бурового раствора на цилиндр .

2. Полимерглинистый с полигликолем буровой раствор (2) по причине образования на поверхности алюминиевого цилиндра, имеющего меньшую шероховатость, чем у стального, цельной и непроницаемой плёнки препятствует тесному контакту твёрдых частиц с поверхностью цилиндра. И, наоборот, стальной цилиндр, имея большую шероховатость, не способствует образованию цельной и непроницаемой плёнки, в результате чего силы адгезии у стального цилиндра больше, чем у алюминиевого .

3. Ингибирующая добавка в буровые растворы 1 и 2 (4 и 6) вызывает коррозионное нарушение поверхности стального цилиндра, что способствует появлению активных центров, а следовательно, дополнительных условий для прилипания твёрдых частиц на стальной цилиндр .

4. Полимерглинистый буровой раствор (5) содержит значительное количество линейных полимеров, способных адсорбироваться на активных центрах, http://resteo.ru/ 79 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 в качестве которых служат пики неровности поверхности, но при этом полимерная плёнка может и не формироваться .

5. Высокощелочной (3) и глинистый (7) буровые растворы подчиняются существующим стандартным зависимостям и закономерностям, влияющим на силы адгезии .

Таким образом, используемый материал цилиндров (сталь и алюминий) влияет на адгезионные силы. При этом следует учесть, что не всегда полученные зависимости подчиняются существующим общепринятым и стандартным закономерностям. Анализ полученных экспериментальных зависимостей подтверждает данное утверждение. Следовательно, при проведении экспериментальных и промысловых исследований возможно получение как стандартных, так и нестандартных зависимостей. Поэтому при проведении исследований в каждом случае необходимо учитывать конкретные факторы и причины адгезионного взаимодействия твёрдых частиц бурового раствора с бурильной колонной (цилиндром) .

Выводы

На основании проведённых опытов можно сделать следующие выводы:

1. Наименьшей прихватоопасностью обладают РУО, которые, однако, являются достаточно дорогостоящими. Высокоингибирующие растворы с малым содержанием твёрдой фазы также обладают малой прихватоопасностью за счёт использования полимеров, лигносульфонатов и акрилатов, причём последние наиболее эффективны. В биополимерных растворах при увеличении концентрации МК необходимо повышать содержание смазывающих добавок .

Наибольшей прихватоопасностью обладают глинистый и полимерглинистый буровые растворы за счёт использования в качестве твёрдой фазы бентонита .

2. С ростом проницаемости горных пород сила прихвата увеличивается .

Из исследованных буровых растворов максимальная сила прихвата отмечается у глинистого и далее в порядке убывания: полимерглинистый с полигликолем, ингибирующие 1 и 2 .

3. Подтверждена пропорциональная зависимость силы прихвата от перепада давления. Получены количественные зависимости влияния перепада давления в диапазоне от 2 до 5 МПа для глинистого, полимерглинистого с полигликолем, высокощелочного и ингибирующего 2 буровых растворов .

4. Подтверждено влияние площади контакта бурильного инструмента со стенками скважины на силу прихвата При этом увеличение площади контакта на 18 % способствует росту силы страгивания на 23 % .

5. Важнейшую роль на силу прихвата оказывает время контакта инструмента с фильтрационной коркой. Полученные зависимости имеют параболический вид, причём наибольшая интенсивность силы прихвата отмечается в первые 5 минут контакта. Наибольшая сила прихвата отмечена у глинистого раствора, наименьшая – у ингибирующего 2 .

6. Достаточно значительное влияние на силу прихвата оказывает плотность бурового раствора. При этом увеличение плотности глинистого бурового раствора в 1,03 раза привело к росту силы прихвата в 1,75 раза. При использоhttp://resteo.ru/ 80 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 вании барита увеличение плотности глинистого бурового раствора в 1,34 раза привело к росту силы страгивания в 11,14 раза. Следует отметить, что использование мраморной крошки и мела увеличивают силу прихвата по сравнению с баритом в 2,5 и 1,5 раза соответственно. Это связано с меньшей дисперсностью барита, по сравнению с МК и мелом, в результате чего прочность фильтрационной корки увеличивается, а, следовательно, сила прихвата уменьшается. При этом у МК отмечается наибольший рост силы прихвата по сравнению с мелом за счёт меньшей дисперсности, что обуславливает увеличение содержания коллоидной фазы в буровом растворе .

7. С течением времени (0,5–30 мин.) объём отфильтровавшейся жидкой фазы и сила прихвата увеличиваются. При этом максимальный рост фильтрации буровых растворов и силы прихвата характерен для первых 5 минут контакта. Наибольшая сила прихвата от фильтрации с течением времени отмечается у глинистого раствора, наименьшая – у ингибирующего бурового раствора 2 за счёт использования акрилата .

8. Значительное влияние на силу прихвата оказывает степень очистки бурового раствора. При этом увеличение содержания шлама в растворе до 15 % способствует росту силы прихвата в 1,42–1,46 раза, до 45 % – в 1,54 раза. Это обусловлено тем, что при высоком содержании шлама в буровом растворе содержится меньше коллоидной фазы и больше абразивных частиц, которые формируют толстые и липкие фильтрационные корки (прихватоопасные) .

9. Смазочные вещества за счёт гидрофобизации образуют граничные слои на поверхностях раздела, снижают фазовую проницаемость фильтрационной корки и проницаемость приствольного участка, уменьшая тем самым силу страгивания и фрикционного взаимодействия трущихся пар. Обработка раствора смазывающей добавкой способствует уменьшению силы прихвата. При этом с увеличением перепада давления эффективность использования смазывающей добавки усиливается, т. е. сила прихвата снижается. В подтверждение исследований Н. А. Петрова и других учёных установлено, что увеличение концентрации смазочной добавки Полиэколуб с 1 % до 3 % способствует снижению силы прихвата в 1,1–1,5 раза в зависимости от перепада давления. Однако каждая смазочная добавка эффективна для конкретного бурового раствора и перепада давления. Так, например, из исследованных смазочных добавок в концентрации 1 % (Полиэколуб, ФК ЛУБ, Микан-40, Глитал, ЛУБ-БКЕ) наиболее эффективными оказались:

ФК ЛУБ и Микан-40 для глинистого бурового раствора;

Глитал для биополимерного бурового раствора .

10. Выявлено, что увеличение температуры с 23 до 79°С (в 3,4 раза) способствует увеличению силы прихвата в 1,4–2,0 раза (в среднем в 1,75 раза). Это связано с тем, что увеличение температуры приводит к снижению эффективности использования полимеров; уменьшению толщины адсорбционных слоёв, что приводит к сближению контактирующих поверхностей и росту их фрикционной связи; усилению коагуляционных и диффузионных процессов в зоне контакта, которые ускоряют отделение фильтрата и коркообразование, http://resteo.ru/ 81 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017

11. Установлена зависимость силы прихвата от показателя рН бурового раствора. Увеличение показателя рН с 9 до 13,2 способствует росту силы прихвата в 2 раза у полимерглинистого бурового раствора, что связано с пептизацией по причине содержания в промывочной жидкости бентонита, и в 3,1 раза у высокощелочного из-за конформационных изменений размера макромолекул .

12. Установлено, что наименьшей интенсивностью адгезии при использовании как металлического, так и алюминиевого цилиндров, обладает РУО и далее в порядке убывания: полимерглинистый с полигликолем, высокощелочной, ингибирующий 1, полимерглинистый, ингибирующий 2, глинистый. Основное влияние на силы адгезии оказывает наличие в буровом растворе бентонита, полимеров и смазочных добавок. При этом смазочные добавки способствуют уменьшению сил адгезии, и наоборот, бентонит и полимеры – увеличению .

Следует также отметить зависимость сил адгезии от материала используемого цилиндра (стальной и алюминиевый). В результате проведённых экспериментальных исследований установлено, что силы адгезии буровых растворов, за исключением высокощелочного и глинистого, при взаимодействии со стальным цилиндром выше, чем с алюминиевым .

Статья поступила в редакцию 18.11.2016 Список литературы

1. Каменских С. В. Оценка аварийности при строительстве скважин на площадях и месторождениях Тимано-Печорской провинции // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и море : научно-технический журнал. М. :

ВНИИОЭНГ. 2015. № 12. С. 6–11 .

2. Каменских С. В. Анализ аварийности на буровых предприятиях Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции [Электронный ресурс] // Ресурсы Европейского Севера. Технология и экономика освоения. Ухта : УГТУ, 2015 .

№ 2. С. 104–111. URL: http://resteo.ru/kamenskikh-2 .

3. Осложнения и аварии при строительстве нефтяных и газовых скважин : учеб. пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистратуры «Нефтегазовое дело» по представлению Учёного совета Ухтинского государственного технического университета / Сергей Владиславович Каменских [и др.]. Ухта : УГТУ, 2014 .

231 с.: ил .

4. Самотой А. К. Прихваты колонн при бурении скважин. М. : Недра, 1984. 205 с .

5. Пустовойтенко И. П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении. М. : Недра, 1988. 279 с .

6. Галимов М. А., Самотой А. К. Гидродинамические способы ликвидации прихватов бурильных колонн // Бурение : обзорная информация. М., 1981 .

(Бурение/ВНИИОЭНГ) .

7. Злотников Г. П. Разработка методов предупреждения прихватов и поломок бурильных труб на участках искривления ствола глубоких скважин : ав

–  –  –

тореферат дис. … канд. техн. наук / Злотников Георгий Павлович; науч. рук .

П. Ф. Осипов. Ухта : УГТУ, 2007. 24 с. Место защиты: УГТУ .

8. Ясов В. Г., Мыслюк М. А. Осложнения в бурении. М. : Недра, 1991 .

334 с .

List of references

1. Kamenskikh, S. V. “Assessment of accident rate at construction of wells on squares and fields of the Timano-Pechorsky province”, Construction of oil and gas wells on the land and the sea : scientific and technical magazine, Moscow : VNIIOENG, 2015, no. 12, pp. 6–11 .

2. Kamenskikh, S. V. “The analysis of accident rate at the boring enterprises of the Timano-Pechorsky oil-and-gas province”, Resources of the European North .

Technology and economy of development, Ukhta : UGTU, 2015, no. 2, pp. 104–111 .

URL: http://resteo.ru/kamenskikh-2 .

3. Complications and accidents at construction of oil and gas wells : the manual for students of the higher educational institutions studying in the direction of preparation of magistracy “Oil and gas case” on representation of the Academic council of the Ukhta state technical university, Sergey Vladislavovich Kamenskikh [etc], Ukhta : Publishing house of the USTU, 2014, 31 p.: ill .

4. Samota, A. К. Holding straps of columns at well-drilling, Moscow : Subsoil, 1984, 205 p .

5. Pustovoytenko, I. P. The prevention and accident elimination in drilling, Moscow : Subsoil, 1988, 279 p .

6. Galimov, M. A., Samota A. K. “Hydrodynamic ways of elimination of holding straps of boring columns”, Drilling: survey information, Moscow, 1981. (Drilling / VNIIOENG) .

7. Zlotnikov, G. P. Development of methods of the prevention of holding straps

and breakages of boring pipes on sites of a curvature of a trunk of deep wells:

Abstract

yew. … Candidate of Technical Sciences / Zlotnikov Georgy Pavlovich, research supervisor P. F. Osipov, Ukhta : UGTU, 2007, 24 p., the Place of protection:

UGTU .

8. Yasov, V. G., Myslyuk M. A. Complications in drilling, Moscow : Subsoil, 1991, 334 p .

–  –  –

ВАК 25.00.00 УДК 504.062.2 Притундровые леса республики Коми: экологические и социальные результаты природопользования Осадчая Г. Г.19, Лазарева В. Г.20, Сератирова В. В.21, Зенгина Т .

Ю.22 Ухтинский государственный технический университет, г. Ухта Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова Обсуждаются результаты территориального анализа природопользования и перспективы сохранения экологических и социальных функций притундровых лесов Республики Коми в условиях масштабной хозяйственной экспансии. Рассчитано соотношение территорий занятых различными видами интенсивного и экстенсивного природопользования и показано, что для западной части зоны притундровых лесов характерна максимальная степень их утраты при незначительных социальных последствиях, а основная современная нагрузка на природную и социальную среду приходится на центральную и восточную части региона и связана с формированием нефтедобывающей и газотранспортной инфраструктуры .

Ключевые слова: притундровые леса, территориальные биосферные ресурсы, типы природопользования, интенсивное и экстенсивное воздействие .

–  –  –

The results of the territorial analysis of nature management and the prospects of preserving the environmental and social functions of subtundra forests of the Komi Republic in the conditions of large-scale economic expansion are discussed. The value of the territories occupied by different types of intensive and extensive nature management are calculated. It found that the western part of subtundra forest zone is characterized by the maximum loss with the minor social consequences. The main impact on the modern natural and social environment accounted the central and eastern part of the region and is associated with the formation of oil and gas transport infrastructure .

Осадчая Галина Григорьевна – кандидат географических наук, доцент, профессор кафедры экологии, землеустройств и природопользования УГТУ, galgriosa@yandex.ru .

Лазарева Виктория Георгиевна – кандидат географических наук, доцент, доцент кафедры экологии, землеустройств и природопользования УГТУ, lazareva-vg@ yandex.ru .

Сератирова Валентина Васильевна – кандидат географических наук, доцент, кафедра экологии, землеустройств и природопользования УГТУ, seratirova-v@yandex.ru .

Зенгина Татьяна Юрьевна – кандидат географических наук, доцент, доцент кафедры рационального природопользования географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, г. Москва, tzengina@mail.ru .

–  –  –

Keywords: subtundra forests, territorial biosphere resources, nature management types, intensive and extensive impacts .

Введение Пространства притундровых лесов (ПЛ) – циркумполярного специфического пояса ландшафтов, протянувшихся по северному «фасаду» Евразии и Америки, являются одним из значимых природных образований Субарктики .

Это своеобразный природный пояс, в состав которого входят лесотундра, горно-тундровые образования и болота, а доминирующее положение занимают экосистемы с лесной растительностью. ПЛ – эволюционно сформировавшаяся зональная экосистема, расположенная в зоне весьма неустойчивого контакта природных комплексов тайги и тундры. Они являются своеобразным переходным звеном, выполняющим интеграционную мембранно-фильтрующую роль при миграции живого вещества и одновременно служат прибежищем для редких и исчезающих видов .

Более полувека назад стало высказываться мнение о необходимости принятия мер по сохранению лесной растительности на северном пределе её распространения [1]. Обеспокоенность исследователей усиливающимся обезлесиванием притундровой полосы, вылилась в общественное движение за сохранение этого уникального явления природы, о недопустимости вырубки лесов и редколесий на границе с тундрой, о необходимости лесоразведения в тундре и т. п.

В итоге 16 мая 1959 года Совет Министров РСФСР принимает решение:

«... установить с 1 января 1960 года защитные полосы северной части притундровых лесов на территории Мурманской, Архангельской, Тюменской и Камчатской областей, Красноярского края, Коми и Якутской автономных республик...». Постановлением предусматривалось органам власти на местах «... по согласованию с соответствующими совнархозами, с учётом местных условий, установить необходимую ширину защитных полос в северной части притундровых лесов в пределах 30–150 километров». Как следовало из документа, цель выделения такой полосы – упорядочение использования лесных ресурсов северной части притундровых лесов, сохранение их как охотничьих угодий и кормовой базы оленеводства. Отпуск леса местному населению и удовлетворение нужд районного хозяйства разрешалось осуществлять за счёт рубок ухода за лесом и лесовосстановительных рубок. Размеры отпуска определялись потребностями местных нужд [2]. Во исполнение Постановления СМ РСФСР притундровые защитные полосы вскоре были выделены во всех перечисленных выше регионах. В Коми АССР к зоне ПЛ отнесены Интинский, большая часть Усть-Цилемского и Печорского районов в их старых границах, южная часть Воркутинского .

В соответствии с современным административным делением Республики Коми полоса ПЛ охватывает площадь порядка 590 000 га и занимает практически полностью Усинский, Интинский районы, порядка 75 % Усть-Цилемского, 15 % Воркутинского и чуть более 30 % Ижемского районов (рисунок) [3] .

Роль лесного покрова в районах Субарктики исключительно велика. Традиционно выделяются экологические и социальные функции притундровых леhttp://resteo.ru/ 85 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 сов.

Экологические функции, осуществляемые притундровыми лесами, включают:

регулирование состава атмосферы;

регулирование гидрологических параметров;

противоэрозионные функции;

сохранение естественного биоразнообразия;

поддержание естественного плодородия почв .

Главное их предназначение, несомненно, климатозащитное и средообразующее .

Рисунок. Расположение притундровых лесов РК

Социальные функции ПЛ связаны с тем, что они представляют собой территорию традиционного природопользования коренного населения. Леса являются кормовой базой северного оленеводства, имеют большое местное значение как источник топлива, местами – деловой древесины и разнообразных лесных продуктов для местного населения. В этих лесах также ведётся промысловая охота (песец, лисица, соболь, белка, выдра, лесная куница, колонок, горностай) .

Интерес страны к Крайнему Северу, негласно сохраняющему ярлык «малозначащих окраин», в настоящее время может обернуться риском неотвратимой утраты этой уникальной, мало изменённой человеком экосистемы и непредсказуемыми последствиями для страны. Главной, среди многих проблем Субарктической зоны в целом, является масштабная экспансия отраслей нефтегазовой и горно-металлургической промышленности, несущих реальную угрозу хрупкой природе Севера. Исходя из вышесказанного, целью работы явилось выявление возможности выполнения притундровыми лесами Республики Коми своих экологических и социальных функций при современном характере при

–  –  –

родопользования. Для чего была проведена оценка влияния разных типов природопользования на сохранность ПЛ .

Теоретические основы типизации природопользования В соответствии с теорией биотической регуляции биосферы В. Г. Горшкова [4] максимально допустимая степень интенсивного площадного воздействия на притундровые леса определена в 10 %. Таким образом, при проведении экодиагностики за основу был принят этот количественный показатель. В случае, если современная сохранность ПЛ составляет 90 % и более, их экологическое состояние можно считать относительно удовлетворительным [5] .

Принципы управления ПЛ определены в Лесном кодексе Российской Федерации [6, 7, 8] и других нормативных документах. По сути, эти леса в настоящее время определены как защитные, их промышленная вырубка запрещена .

Тем не менее, леса региона по ряду причин вырубаются, фрагментируются (геолого-разведочные работы, строительство коммуникаций, пожары и т. п.); их утрата в связи с развитием разных видов природопользования происходит с разной скоростью и существенно отличается в разных административных районах .

Типизация природопользования проведена в соответствии с классификацией Г. Г. Руновой и А. В. Евсеева [9, 10] по признаку территориальной организации. Рассмотрены фоновое природопользование (в том числе традиционное, сельскохозяйственное и лесохозяйственное), крупноочаговое и очаговое (промышленное, селитебное, энергетическое), дисперсное (ООПТ), линейное (транспортная и трубопроводная инфраструктура). Отдельные виды природопользования были сгруппированы по степени их воздействия на притундровые леса .

Фоновое природопользование занимает обширные площади, оно представлено преимущественно традиционным, редко – сельскохозяйственным .

Основным видом фонового природопользования является традиционное природопользование коренных народов – ненцев и коми. Рыболовство, оленеводство и охота характерны для традиционного природопользования почти всех народов Севера, которые всегда жили в гармонии с окружающей средой. В настоящее время территории традиционного природопользования испытывают сильное давление со стороны промышленного комплекса, сокращаются по площади и обеднены по составу биологических природных ресурсов .

Сельскохозяйственное природопользование, представленное молочномясным животноводством и пригородными хозяйствами, как и везде в северных регионах, занимает незначительные территории близ городов и сельских населённых пунктов и приурочено преимущественно к долинам рек .

Крупноочаговое и очаговое природопользование представлено населёнными пунктами и разнообразными промышленными предприятиями как добывающей и обрабатывающей, так и энергетической отрасли .

Особенно серьёзными очагами воздействия на природную среду в зоне притундровых лесов являются промышленные предприятия – Усинский нефтегазодобывающий и Интинский угледобывающий комплексы. Эти крупнейшие предприятия расположены в районах традиционного природопользования, что усугубляет последствия их негативного техногенного влияния на окружающую http://resteo.ru/ 87 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 среду, создавая конфликты между разными типами природопользования. По степени ценности добываемого сырья промышленные комплексы имеют федеральное значение. Они образуют достаточно крупные импактные зоны, где глубоко нарушены все компоненты природной среды вплоть до рельефа и геологических условий. В этих, пока что локальных зонах, экологическая ситуация может характеризоваться как критическая. Чаще всего в нефтегазодобывающих комплексах образуются зоны сплошных техногенных нарушений природной среды, где локально формируются критические экологические ситуации. Селитебное воздействие на природную среду наибольшим образом проявляется в крупных городах. Самый крупный город с населением 49,8 тыс. чел. – Усинск, в г. Инта проживает 26 983 человек. Остальные населённые пункты ещё меньше .

Энергетическое природопользование Севера представлено незначительно. Это мелкие тепловые электростанции, котельные, которые оказывают незначительное воздействие на окружающую среду .

Линейное природопользование представлено транспортной и трубопроводной инфраструктурой. Линии трубопроводов часто отчуждают значительные площади на протяжении узкой зоны, тянущейся на тысячи километров .

Дисперсное природопользование представлено в регионе достаточно широко. Север весьма богат уникальными природными территориями, где возможно ведение как природоохранной деятельности, так и организации туризма, главным образом – природного. Для дисперсного природопользования так же, как и в случае с традиционным, пространственной базой служат ненарушенные (малонарушенные) ландшафты .

Специальное природопользование (военное и монастырское) на анализируемой территории не представлено .

Материалы и методы Фактологической основой для исследований послужили статистические сведения о наличии и распределении земель по категориям и угодьям, предоставленные Управлением Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии по Республики Коми (2014 г.). Также широко использовались атласы, тематические карты, научная литература и законодательные акты, опубликованные по данной тематике .

В качестве основных методов исследования были использованы статистический метод, метод территориального анализа размещения природопользования и последствий нерациональной хозяйственной деятельности. Так же применялись методы экологического картографирования и расчёта экологохозяйственного баланса [11, 12, 13, 14] .

Результаты исследования и их обсуждение Интенсивное воздействие оказывают населённые пункты и разнообразные промышленные предприятия, транспортная и трубопроводная инфраструктура, лесопромышленные участки (с вырубкой леса на значительных пространствах), некоторые виды сельского хозяйства (растениеводство) .

http://resteo.ru/ 88 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Под селитебные объекты занято порядка 0,72 % всей площади ПЛ. Селитебная зона максимальна для Усинского района и минимальна – для Воркутинского. В целом, территория, используемая под промышленные объекты, также невелика и составляет порядка 0,53 % площади ПЛ. По размерам она максимальна для Интинского и Усинского районов и минимальна для УстьЦилемского. Территория, используемая под транспортную инфраструктуру, составляет порядка 0,54 % и максимальна для Интинского района, а минимальна для Усть-Цилемского. Растениеводство играет очень незначительную роль в структуре природопользования региона. В целом, территория, используемая под пашни, составляет порядка 0,07 % площади ПЛ. На долю вырубок приходится порядка 3,25 % площади, которые в основном приурочены к районам с продолжительным периодом проживания оседлого населения. Это, прежде всего, Усть-Цилемский район, где до недавнего времени велись промышленные рубки, а также Ижемский. В других районах площади вырубок сравнительно невелики .

Таким образом, общая площадь земель интенсивного хозяйственного использования составляет менее 5,11 % от общей площади зоны ПЛ .

Экстенсивное воздействие представлено традиционными оленеводством, охотой, рыбалкой, промыслами, особо охраняемыми природными территориями (ООПТ), а также сельскохозяйственным использованием территории под сенокосы и пастбища крупного рогатого скота (КРС) .

Оленеводство оказывает существенное влияние на формирование продовольственной базы севера республики. Специфика оленеводства заключается в том, что оно ведется в экстремальных природно-климатических условиях Крайнего Севера на обширных территориях, являясь основной социальной отраслью, сохраняющей самобытную культуру северных жителей региона. Однако, на сегодняшний день, активно развивающееся промышленное природопользование приводит к утрате пастбищных угодий, подрыву кормовой базы оленеводства и нарушению вековых путей миграции оленей. Основной проблемой оленеводческих хозяйств является активное развитие нефтедобывающей промышленности, а также транспортной инфраструктуры (фрагментация пастбищ линейными объектами). В настоящее время неизвестно, какую оленеёмкость имеют пастбища оленеводческих хозяйств Республики Коми, что затрудняет осуществление планирования численности поголовья и объёмов производства на перспективу .

Лесохозяйственная деятельность представлена в пределах всей зоны ПЛ и характеризуется полным прекращением лесопромышленных заготовок. Допускается определённый ежегодный объём изъятия древесины в средневозрастных, приспевающих, спелых, перестойных лесных насаждениях при уходе за лесами и для рубок под строительство .

Промыслы наиболее широко развиты в таёжной зоне, однако, промысловая добыча ведётся также и в лесотундре, где производится сбор грибов и ягод и осуществляется охотничий промысел .

Как правило, лесные промыслы, а также оленеводство, осуществляется на ненарушенных землях лесного фонда. Именно эта категория земель преобладает http://resteo.ru/ 89 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 в структуре земельного фонда всех административных районов, приуроченных к притундровым лесам (исключением является Воркутинский район, где зона ПЛ представлена незначительным фрагментом – менее 15 % площади района) .

ООПТ зоны ПЛ имеют различный законодательный статус и в разной степени представлены в рассматриваемых административных районах [15]. В пределах ПЛ расположен фрагмент равнинной части национального парка «Югыд Ва», 8 заказников и 8 памятников природы. Их общая площадь составляет 669 708 га, то есть 6,97 % от общей площади ПЛ .

Условно к территориям экстенсивного использования можно также отнести земли сельскохозяйственного назначения, представленные сенокосами и пастбищами. Участки сенокосов и пастбищ занимают значительные пространства (2,35 % общей площади ПЛ), но приурочены преимущественно к изначально луговым экосистемам, то есть природопользование на них не сопровождалось вырубкой лесов. Эта категория земель по площади максимально представлена в Интинском районе, минимально – в Воркутинском .

В целом, по подзоне притундровых лесов наблюдается практически повсеместное экстенсивное использование территории (94,89 %) с редкими ограниченными ареалами с интенсивным воздействием на природные комплексы (таблица). Таким образом, современное экологическое состояние ПЛ Республики Коми в целом можно определить, как относительно удовлетворительное .

Таблица. Соотношение территорий занятых интенсивным и экстенсивным природопользованием в пределах зоны ПЛ Республики Коми (в %) Экстенсивное Интенсивное природопользование природопользование (производные Транспортнотрубопровод

–  –  –

При территориальном анализе природопользования для каждого из анализируемых административных районов, а также при их сравнении, рассматривались абсолютные (в га) и процентные (в %) показатели структуры природопользования. Были выявлены следующие закономерности .

В целом, по анализируемым районам доля земель с интенсивным природопользованием составляет от 3 % (районы Воркутинский, Усинский, Интинский) до 8–9 % (соответственно районы Усть-Цилемский – порядка 255 100 га, Ижемский – порядка 53 100 га) .

Таким образом, более всего притундровые леса утрачены в старозаселённых районах (начало оседлого заселения для Усть-Цилемского и Ижемского районов соответственно более 470 и 250 лет) с сельско- и лесохозяйственной отраслевой ориентацией. Утрата лесов произошла преимущественно по приhttp://resteo.ru/ 90 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 чине их вырубок на хозяйственные и эксплуатационные нужды. Можно предположить, что экосистемы притундровых лесов на нарушенных вырубками территориях будут восстановлены, хотя это займет довольно продолжительное время (100–150 лет) .

Освоение территорий с преимущественно промышленной хозяйственной ориентацией началось сравнительно недавно и составляет для Воркутинского, Интинского и Усинского районов соответственно более 85, 80 и 45 лет. Обращает на себя внимание быстрый темп утраты экстенсивно используемых земель в Усинском районе. Так, за период освоения в 2 раза меньший, чем в Воркутинском и Интинском районах, процентные показатели интенсивно используемых земель практически одинаковы, а площади – резко отличаются, составляя порядка 91 700 га в Усинском, 72 200 га – в Интинском и 10 900 га – в Воркутинском районах. Маловероятно, что утраченные в результате промышленного природопользования участки притундровых лесов в полной мере восстановятся .

Земельный фонд зоны притундровых лесов главным образом используется под традиционное природопользование: оленеводство, рыбалку, охоту и т. п .

Площади традиционного природопользования преобладают во всех районах, хотя закономерные связи «абсолютные – процентные показатели» неоднозначны. Процентные показатели максимальны для Усинского, Воркутинского и Интинского районов (соответственно 91,74, 96,03, 93,71 %). Для Усть-Цилемского и Ижемского районов они соответственно равны 79,04 и 89,30 %. Если обратиться к абсолютным показателям, зависящим от общей площади районов, то они максимальны для крупных административных районов – Усинского (2 803 847 га), Усть-Цилемского (2 519 982 га), Интинского (2 256 331 га), и минимальны для тех районов, где ПЛ представлены фрагментами: Ижемского (526 876 га) и Воркутинского (341 066 га) .

Таким образом, экстенсивное использование территории доминирует в каждом из районов, составляя по 97 % для Воркутинского, Усинского и Интинского районов. В районах с более ранним постоянным заселением этот показатель несколько ниже и составляет 91 % в Ижемском и 92 % в Усть-Цилемском районах .

В целом, по зоне под экстенсивное воздействие попадают чуть более 95 % территории, что полностью соответствует региональным критериям устойчивого биосферного состояния .

Основная современная нагрузка на природную среду приходится на центральную и восточную части региона. Именно там сосредоточены основные объекты промышленной и транспортной инфраструктуры: основная часть месторождений нефти, дорога с бетонным покрытием, магистральный нефтепровод, железная дорога. Здесь же расположен город Усинск – самый крупный населённый пункт на анализируемой территории. Одновременно к этому району приурочена сеть ООПТ, представленная, в частности, крупными комплексными и ихтиологическими заказниками. Традиционно территория использовалась под оленьи пастбища, которые к настоящему времени частично утрачены и в значительной степени фрагментированы объектами промышленности и транспорта .

http://resteo.ru/ 91 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Восточная часть района в хозяйственном отношении специализируется на угледобыче и обслуживании транспортной инфраструктуры. Здесь сосредоточены самые значительные транспортные объекты региона – железная и автомобильные дороги (преимущественно грунтовые и сезонные), сеть трубопроводов. Активизируется разведка месторождений нефти и газа. В восточной и юговосточной частях находятся основные ООПТ. Основные утраты для традиционного оленеводства связаны с пионерным этапом промышленного освоения территории (30–50-е годы ХХ века): освоением месторождений угля, строительством железной дороги. Современные угрозы связаны с формированием газотранспортной инфраструктуры .

Западная часть района характеризуется преимущественно экстенсивным воздействием, хотя период освоения этой территории имеет многовековую историю. В результате утрата притундровых лесов здесь, с одной стороны, максимальна, с другой – перспективы сохранения стабильной ситуации более реальны. Ситуация может измениться в связи с наличием в пределах этой территории месторождений нефти, разведка которых только началась, а также развитием транспортной инфраструктуры. В настоящее время наибольшую опасность представляют локальные лесозаготовки. Нельзя забывать, что уже существует значительный по площади ареал вырубленных в ХХ веке лесов. В то же время эта территория (Усть-Цилемский район) в наибольшей степени обеспечена ООПТ .

В настоящее время максимальные темпы утраты ПЛ фиксируются в Усинском районе за счёт расширения площадей, используемых под производственную инфраструктуру. Для предотвращения ситуации с критическим для ПЛ интенсивным использованием земельного фонда необходимо подключать законодательные механизмы природопользования, например, добиваться установления статуса территорий ограниченного природопользования для зоны притундровых лесов .

Заключение

1. Интенсивное воздействие на ПЛ оказывают населённые пункты и разнообразные промышленные предприятия, транспортная и трубопроводная инфраструктура, лесопромышленные участки (с вырубкой леса на значительных пространствах), некоторые виды сельского хозяйства (растениеводство). Экстенсивное воздействие представлено традиционными оленеводством, охотой, рыбалкой, промыслами, ООПТ, а также сельскохозяйственным использованием территории под сенокосы и пастбища КРС .

2. В наименьшей степени утрата ПЛ произошла из-за растениеводства (менее 0,1 %). Под промышленные объекты, населённые пункты и транспортную инфраструктуру занято соответственно 0,53, 0,72 и 0,54 % территории зоны ПЛ. В большей степени леса были утрачены за счёт вырубок (в среднем 3,25 %) .

3. В исследуемом регионе доля земель с интенсивным природопользованием составляет всего от 3 % (районы Воркутинский, Усинский, Интинский) до 8–9 % (соответственно районы Усть-Цилемский и Ижемский) .

http://resteo.ru/ 92 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017

4. В целом, по зоне под экстенсивное природопользование занято чуть более 95 % территории, что полностью соответствует региональным критериям устойчивого биосферного состояния .

5. Основная современная нагрузка на природную и социальную среду приходится на центральную и восточную части региона и связана с формированием нефтедобывающей и газотранспортной инфраструктуры .

6. Западная часть района характеризуется преимущественно развитием экстенсивных видов природопользования, хотя период освоения этой территории имеет многовековую историю. В результате утрата ПЛ здесь, с одной стороны, максимальна, с другой – перспективы сохранения стабильной ситуации наиболее реальны .

Очевидно, что особенности пространственного размещения различных отраслей хозяйства в районе создают ряд проблем, что приводит к возникновению так называемых «конфликтов природопользования», которые могут носить экологический, социальный и хозяйственный характер .

Статья поступила в редакцию 21.12.2016 Список литературы

1. Притундровые леса европейской части России: природа и ведение хозяйства / Б. А. Семенов, В. Ф. Цветков, Г. А. Чибисов, Ф. П. Елизаров. Архангельск, 1998. 332 с .

2. Об установлении защитных полос в северной части притундровых лесов: Постановление СМ РСФСР от 16 мая 1959 г. № 798 // СП РСФСР. № 4 .

С. 45 .

3. Атлас Республики Коми. М. : Феория, 2011. 448 с .

4. Горшков В. Г. Энергетика биосферы и устойчивость состояния окружающей среды // Итоги науки и техники ВИНИТИ. Сер. Теоретические и общие вопросы географии. Т. 7. М., 1990. 238 с .

5. Кочуров Б. И. Экодиагностика и сбалансированное развитие : учебное пособие. М. – Смоленск : Маджента, 2003. 384 с .

6. Российская Федерация. Законы. Лесной кодекс Российской Федерации [Электронный ресурс] : Федеральный закон от 04.12.2006 № 200-ФЗ (ред. от 13.07.2015) (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.10.2015). Доступ из СПС «КонсультантПлюс» .

7. Об утверждении перечня лесорастительных зон и лесных районов Российской Федерации [Электронный ресурс] : утв. приказом Минсельхоза РФ от 04.02.2009 N 37 (зарегистрировано в Минюсте РФ 15.04.2009 N 13764) // Справочно-правовая система «Консультант Плюс» (дата обращения 10.05.2016) .

8. Об утверждении особенностей использования, охраны, защиты, воспроизводства лесов, расположенных в водоохранных зонах, лесов, выполняющих функции защиты природных и иных объектов, ценных лесов, а также лесов, расположенных на особо защитных участках лесов [Электронный ресурс] :

утв. приказом Рослесхоза от 14 декабря 2010 г. № 485 (зарегистрировано в Миhttp://resteo.ru/ 93 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 нюсте РФ 30 декабря 2010 г. N 19474) // Справочно-правовая система «КонсультантПлюс» (дата обращения 27.03.2016) .

9. Рунова Г. Г., Волкова И. Н., Нефедова Т. Г. Территориальная организация природопользования. М. : Наука, 1993. 208 с .

10. Комплексный подход к изучению и картографированию современного природопользования в северных регионах России / А. В. Евсеев, Т. А. Воробьева, Т. Ю. Зенгина, Т. М. Красовская // Проблемы региональной экологии .

2009. № 6. С. 79–83 .

11. Кочуров Б. И. Геоэкосоциосистемный подход к организации территории и экологически безопасному развитию // Анализ систем на пороге XXI века: теория и практика : материалы Международной научно-практической конференции в 4-х томах. М. : Интеллект, 1996. № 2. 195 с .

12. Кошкарёв А. В., Тикунов В. С. Геоинформатика. М. : Картгеоцентр – Геодезиздат, 1993. 340 с .

13. Зенгина Т. Ю., Осадчая Г. Г. Современные угрозы сохранению основных элементов природно-экологического каркаса Усинского района республики Коми (проблемы, факторы риска, современное состояние) // Известия Коми научного центра УрО РАН. Выпуск 4 (20). Сыктывкар, 2014. С. 33–42 .

14. Ковалева Н. С., Осадчая Г. Г., Кулагина Ю. В. Использование метода эколого-хозяйственного баланса для оценки биосферного статуса северных районов Республики Коми // Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения. 2015. № 2. С. 51–58. Режим доступа: http://resteo.ru/category/articles/ .

15. Кадастр особо охраняемых природных территорий Республики Коми / под ред. С. В. Дёгтевой и В. И. Пономарева. Сыктывкар, 2014. 428 с .

List of references

1. Semenov B. A., Tsvetkov V. F, Chibisov G. A, Yelizarov F. P., Subtundra forests of the European part of Russia: nature and forest management, Arkhangelsk, 1998, pp. 332 .

2. About establishment of shelter belts in the northern part of the subtundra forests: The resolution of the RSFSR Soviet of Ministers, May 16, 1959, no. 798 // the RSFSR Union of Writers, no. 4, p. 45 .

3. Atlas of the Komi Republic, Moscow : Feoriya, 2011, p. 448 .

4. Gorshkov V. G., “Energetics of the biosphere and steady state condition of environment”, All-Union Institute of Scientific and Technical Information results of science and technology, series Theoretical and General Issues of Geography, vol. 7, Moscow, 1990, p. 238 .

5. Kochurov B. I., Ecological diagnostics and balanced development: study guide, M. Smolensk: Madzhenta, 2003, p. 384 .

6. Russian Federation. Laws. Forest code of the Russian Federation [An electronic resource]: The Federal Law from 04.12.2006 No. 200-FL (edition from 13.07.2015) (with amendment and additional, became law from 01.10.2015) // Access from Legal Reference System ConsultantPlus .

7. About approval of the list of forest vegetation zones and forest regions of the Russian Federation [An electronic resource]: Confirmed by the order of the Ministry http://resteo.ru/ 94 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 of Agriculture of the Russian Federation from 04.02.2009 N 37 (registered in the Ministry of Justice of the Russian Federation 15.04.2009 N 13764) // Legal Reference System Consultant Plus (date of address 10.05.2016) .

8. About approval of features to use, protect and regenerate forests which are located in the water protection zones, forests which protect natural and other objects, valuable forests and forests located on the especially protective forest sites as well [An electronic resource]: Confirmed by the order of the Federal Forestry Agency from December 14, 2010 No. 485 (registered in the Ministry of Justice of the Russian Federation on December 30, 2010 N 19474) // Legal Reference System ConsultantPlus. (date of address 27.03.2016) .

9. Runova G. G., Volkova I. N., Nefedova T. G. Territorial organization of environmental management, Moscow : Science, 1993, p. 208 .

10. Evseev A. V., Vorobyova T. A., Zengina T. Yu., Krasovskaya T. M. “An integrated approach to study and map the modern environmental management in the northern regions of Russia”, Problems of regional ecology, 2009, no. 6, pp. 79–83 .

11. Kochurov B. I. “Geological ecological social and systematic approach to the territory and the ecologically safe development”, Analysis of systems on the eve of the 21st century: theory and practice : materials of the International Scientific and Practical Conference in 4 volumes, Moscow : Intelligence, 1996, no. 2, p. 195 .

12. Koshkarev A. V., Tikunov V. S., Geoinformatics, Moscow : Mapping and Geographical Center – Geodezizdat, 1993, p. 340 .

13. Zengina T. Yu., Osadchaya G. G. “Modern threats to preserve basic elements of natural and ecological framework in the Usinsk district of the Komi Republic (problems, risk factors, current state)”, News of Komi Scientific Center of Ural Department of Russian Academy of Science, Release 4 (20), Syktyvkar, 2014, pp. 33–42 .

14. Kovalyova N. S., Osadchaya G. G., Kulagina Yu. V., “Use of ecological and economic balance method to evaluate the biospheric status of the northern regions of the Komi Republic”, Resources of the European North. Technologies and economics of development, 2015, no. 2, pp. 51–58, accessed, http://resteo.ru/category/articles/ .

15. The inventory of especially protected natural territories of the Komi Republic, Under the editorship of S. V. Degteva and V. I. Ponomarev, Syktyvkar, 2014, p. 428 .

–  –  –

В статье изложен обзор современного состояния настоящего и будущего освоения Ярегского нефтетитанового месторождения – уникальной минерально-сырьевой базы титановой отрасли России. Рассмотрены результаты разведки, строения, переработки и флотационно-обогатительного передела при его освоении. Месторождение относится к Ухта-Ижемскому мегавалу Тиманской антеклизы. Оно представляет собой древнюю прибрежно-морскую россыпь среднего девона. Изучены физические свойства керна скважин и химико-минеральный состав кремнисто-титанового концентрата .

Ключевые слова: россыпь, нефтетитановый песчаник, керн, лейкоксен, минералогия, применение в промышленности, переработка, флотация, концентрат, отходы производства .

–  –  –

The article describes an overview of the current state of the present and future development of the Yaregskoye oil and titan field, the unique mineral resource base of the titanium industry of Russia. The results of exploration, construction, processing and flotation dressing redistribution in its development. The field relates to Ukhta-Izhemsky megaswells Timan anteclise. It is an ancient coastal-marine placers Землянский Владимир Никитич – доктор технических наук, доцент, заслуженный деятель науки и техники Республики Коми, профессор кафедры геологии горючих и твёрдых полезных ископаемых Ухтинского государственного технического университета, ekireeva@ugtu.net .

Власенко Виктор Иванович – генеральный директор ОАО «ЯрегаРуда», vlasenkovi@yaregaruda.ru .

Печерин Владимир Николаевич – заведующий Центром исследований керна Ухтинского государственного технического университета, vpecherin@ugtu.net .

Тимофеева Татьяна Игоревна, ekireeva@ugtu.net .

–  –  –

Middle Devonian. The physical properties of the drill cores, chemical and mineral composition of silica-titanium concentrate .

Keywords: placer, oil-titan sandstone, core, leucoxene, mineralogy, industrial applications, processing, flotation, concentrate, waste production .

Введение Ярегское россыпное нефтетитановое месторождение является потенциальной сырьевой базой для обеспечения промышленного рынка России продуктами металлургического производства от переработки титановых руд и тяжёлой, высоковязкой нефти. Месторождение представляет собой кварцевый песчаник, пропитанный нефтью и залегающий на глубине 200–300 м. Вещественный состав титановых руд представлен лейкоксен-кварцевой и сидеритлейкоксен-кварцевой ассоциациями [1] .

Важной стратегической задачей одного из недропользователей данного месторождения – ОАО «ЯрегаРуда», исключая ЗАО «Ситтек», является переход от товарно-сырьевого к товарно-инновационно-продуктовому варианту использования ресурсов месторождения, то есть переход на добычу и комплексную переработку титановой руды вплоть до кремнисто-титанового концентрата, пигментного диоксида титана, нанодиоксидов титана и кремния, металлического титана – продуктов переработки, отвечающих мировому уровню новизны .

Данное месторождение расположено в Ухтинском районе Республики Коми. Площадь участка разработки включает шахтное поле № 3-бис во внутреннем контуре нефтеносности продуктивного пласта III Афонинского горизонта. Площадь участка, отнесённого к ОАО «ЯрегаРуда», составляет 3,2 км2 [2] .

Теоретический анализ Развитая минерально-сырьевая база России многие годы являлась инструментом интеграции страны в мировую экономику в качестве поставщика сырья для высокотехнологичных производств Западной Европы и Азии .

Ресурсы титановых руд выявлены в 48 странах мира в количестве 1,2 млрд т (в пересч`те на TiO2), включая минерал ильменит – около 1 млрд т, остальные – рутил и анатаз. Запасы коренных (магматических) месторождений составляют около 69 % мировых (без России); месторождения кор выветривания – 11,5 %, россыпных месторождений – 19,5 % .

Ильменит-магнетитовые и ильменит-гематитовые руды коренных месторождений составляют основу минерально-сырьевой базы титановой промышленности Канады, Китая и Норвегии. Месторождения коры выветривания карбонатитов разрабатываются в Бразилии. В остальных странах запасы титановых минералов сосредоточены в россыпях .

Титан находит применение в различных отраслях промышленности. Его сплавы с другими металлами являются важнейшими конструкционными материалами, используемыми при высоких или низких температурах, в морской воде и во влажном морском климате, включая титан-ванадиевые сплавы. Кондиционными на титан являются россыпные месторождения с содержанием не менее 20 кг/т в пересчёте на «условный ильменит», а для коренных месторождеhttp://resteo.ru/ 97 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 ний – руды, дающие выход ильменитового концентрата не менее 10 % или рутилового – не менее 1,5 % от массы руды [3] .

Титановые месторождения формировались в разные геологические эпохи рудообразования, от докембрийской до кайнозойской. Докембрийская эпоха являлась благоприятной для образования крупных коренных месторождений титаномагнетитовых и ильменитовых руд. Эти образования ультрабазитов и базитов в виде интрузивных комплексов широко распространены на Африканском, Канадском и Балтийском щитах, Австралийской платформе. Крупные месторождения титановых руд докембрийского возраста выявлены в провинции Квебек Канады .

В России месторождения титаномагнетитовых руд находятся в Карелии (Пудожгорское, Койкарское), в пределах габброидного пояса западного склона Южного Урала (Кусинское, Медведевское) и другие. В позднепалеозойскую эпоху сформировано несколько месторождений, к которым относится Ярегское месторождение в Республике Коми. Оно представляет собой древнюю прибрежно-морскую россыпь, относящуюся к нефтеносным песчаникам среднего девона. Источником производства титановых концентратов являются также апатит-нефелиновые руды Хибинского месторождения Карелии. В мезозойскую эпоху промышленные месторождения титановых руд не образовывались .

Кайнозойская эпоха включает крупные аллювиальные и прибрежноморские россыпи титана (Индия, Австралия, США, ЮАР). Из промышленных месторождений титана выделяются: магматические, россыпные, кор выветривания, осадочно-вулканогенные, метаморфогенные [3] .

Имеющаяся в Республике Коми потенциальная сырьевая база титановых руд – Ярегское месторождение (40 % от общероссийских запасов в 210 млн т), дополняется Пижемским месторождением россыпных руд на Среднем Тимане в 58 млн т (по TiO2) .

ОАО «ЯрегаРуда» решает важную для экономики России проблему производства пигментного диоксида титана путём комплексного освоения месторождения [4, 5]. Ранее полученные результаты опытно-промышленных работ позволили решить сложные технологические проблемы, связанные со своеобразием состава руды, её переработкой экологически безопасной технологией, обеспечивающей производство современной продукции для импортозамещения .

Данная компания завершила разработку проекта комплексного освоения участка месторождения, позволяющего оценить его экономическую эффективность.

Он предусматривает создание Ярегского горно-химического комбината на базе производств:

горно-обогатительного комплекса с ежегодной добычей 650 тыс. т руды и 175 тыс. т высоковязкой нефти;

завода по производству продуктов переработки флото-кремнистотитанового концентрата путём его хлорирования жидким хлором на тетрахлорид титана и кремния для дальнейшего получения пигментного диоксида титана, диоксида кремния (аэросила), органокремнезёма и других отходов производства. Это позволит заменить эквивалентное количество тетрахлорида титана

–  –  –

при переработке ильменитовых концентратов на Березниковском титаномагниевом комбинате из любого привозного сырья .

Предложенное пособие служит дополнительным материалом для учебного процесса изучения высоких технологий [6] .

Методические исследования Начало изучения титанового оруденения связано с именами М. А. Кирсановой и В. А. Калюжного. Высокое содержание титановых минералов в нефтеносных породах М. А. Кирсанова установила в 1939 году, а их детальное изучение начал в 1941 году первооткрыватель месторождения В. А. Калюжный. Он смог доказать, что скопление лейкоксена связано с накоплением продуктов выветривания лейкоксенсодержащих метаморфических пород докембрийского возраста. Им были установлены в титановых рудах содержания циркония, ниобия, тантала и редких земель [7] .

Второй этап изучения титанового оруденения был начат в 1958 году созданием Ярегской геологоразведочной партии во главе с К. Г. Болтенко. В работах по изучению титаноносности месторождения участвовали ярегские геологи Г. П. Левин, Б. И. Костюшко и др., геологи ухтинской ГРЭ, а также учёные из Москвы – А. П. Сушон, Е. Ф. Зитта, Н. Э. Гернгардт и др. [8] .

В результате геологических исследований месторождение было разведано, а его запасы утверждены в ВКЗ и ГКЗ СССР в 1978 году .

Рассматривая минеральный состав титановых руд в составе пород III пласта, исследованиями В. А. Калюжного, Н. Э. Гернгардта, К. П. Янулова, И. В. Швецовой и др., установлено более 40 минералов, включая глинистые (каолинит, галлуазит, гидрослюда, монтмориллонит). Главным рудообразующим минеральным образованием является лейкоксен. Он представлен как аморфным, так и кристаллическим образованием, а также минералом [9, 10] .

Многие годы технологией обогащения титановой руды занимались Г. Р. Авджиев, В. В. Коржаков и Т. В. Чернякова [11] .

В 1998 году на Ярегской нефтешахте № 3 была введена в эксплуатацию опытно-промышленная обогатительная фабрика (ОПОФ). В 1991 в г. Сыктывкаре было проведено научно-техническое совещание на тему «Проблемы комплексного освоения Ярегского нефтетитанового месторождения», в котором приняли участие учёные из многих научных организаций страны. Однако, в связи с распадом СССР, намеченные планы его промышленного освоения не были осуществлены [12] .

Разбирая литолого-стратиграфическую характеристику разреза, следует отметить, что осадочный чехол объекта сложен отложениями среднего и верхнего отделов девонской системы мощностью до 200 м и перекрывает рифейвендские осадочно-метаморфизованные образования, слагающие складчатый фундамент Среднего Тимана [13–15] .

В 2004 году специалисты ООО «Лукойл-Коми» и ЗАО «Ситтек» провели опытно-промышленные работы по получению титанового коагулянта на пигhttp://resteo.ru/ 99 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 ментной установке для очистки питьевых вод с удалением из них твёрдых частиц, органических веществ металлов и бактерий .

История геологических поисков россыпных месторождений алмазов, золота, титана, бокситов, редкоземельных минералов на Тиманском кряже изучена А. М. Плякиным [16] .

Экспериментальная часть Технология переработки и обогащения руды, включающая флотационные процессы разделения минералов, основана на различии их физико-химических свойств и значений удельной свободной поверхностной энергии минералов. В основу флотации положена технология с использованием нефти в качестве флотационного агента, разработанная Г. Р. Авджиевым [17]. Представленная на рисунке 1 технологическая схема переработки руды имеет двухстадийную структуру измельчения материала до крупности – 0,2 мм .

Рисунок 1. Технология переработки и обогащения лейкоксеновых руд

–  –  –

В результате флотации руды получается пульпа двух сортов нефтетитановых концентратов – 1 и 2. Затем они передаются в отделение экстракции нефти из них. Минеральная составляющая нефтеконцентрата подвергается термической обработке .

Лейкоксеновый кремнисто-титановый концентрат 1 с содержанием диоксида титана до 60 % пригоден для использования в качестве заменителя рутила в составе покрытий сварочных электродов. Концентрат 2 с содержанием TiO2 до 40 % направляют на химическое обескремнивание автоклавным выщелачиванием с доведением TiO2 до 80 %, а затем с концентратом 1 на хлорирование в TiCl4 .

Изучение кернового материала с петрофизическими и графическими исследованиями свойств образцов керна III пласта было проведено в лабораториях «Центра исследований керна» УГТУ [18] .

Лаборатория пробоподготовки предназначена для подготовки образцов керна к исследованиям и включает работы:

выбуривание цилиндрических образцов;

продольную и поперечную распиловку;

экстракцию образца керна и высушивание .

Лаборатория петрофизики выполняет исследования керна в атмосферных условиях с видами работ:

определение открытой пористости и коэффициента общей пористости образца методом гидростатического взвешивания;

определение минералогической плотности;

определение абсолютной газопроницаемости породы при стационарной фильтрации .

Показатели физических свойств образцов керна скважин III пласта Афонинского горизонта представлены в таблице 1 .

Плотность горных пород зависит от их генезиса, минерального состава, пористости, трещиноватости, влажности, степени метаморфизма, температуры и давления при их залегании в толще земной коры .

Между плотностью минерального скелета породы 1, плотностью породы и её пористостью kп существует зависимость 1 = /(1 – kп). (1) Лабораторные исследования свойств образцов керна III пласта Афонинского горизонта

Изучение кернового материала проходило в лабораториях «Центра исследований керна» УГТУ по следующей схеме:

изготовление образцов;

отмывка образцов керна от солей и углеводородов;

сушка образцов для постоянной массы mc;

измерение линейных размеров образцов, длины и диаметра;

расчёт объёмной плотности;

–  –  –

С целью изучения фильтрационно-ёмкостных свойств образцов породы, получения исходных данных для решения геологических задач, было проведено общее петрографическое исследование керна по скважинам участка ОАО «ЯрегаРуда». Оно включает макро- и микроописание пород по шлифам с выделением микронеоднородностей объектов (примеси, тип цемента). Для изучения керна в шлифовальной мастерской кафедры ГГиТПИ УГТУ были изготовлены шлифы со скважин № 34, 36, 67 и 68, представленные на рис. 2 а, б. Описание прозрачных шлифов было выполнено Т. И. Тимофеевой при изучении видимого спектра в проходящем свете оптического микроскопа ПОЛАМ-11. По ито

–  –  –

Таким образом, в титановых рудах основная масса титана сосредоточена в лейкоксене-продукте, образованном в процессе изменения титановых минералов. Реже оксидные соединения титана встречаются в виде образованных кристаллов анатаза и брукита. Песчаники продуктивной толщи состоят из кварца – 60–70 % и лейкоксена – 5–35 %. Лейкоксен имеет кварц-рутиловую и сидерит-кварц-рутиловую природу. Основными компонентами лейкоксена являются оксиды титана и кремния, а также алюминия и железа, представляя двойную титансиликатную систему-диаграмму SiO2-TiO2 [20] .

Химический состав кремнисто-титанового концентрата представлен в таблице 4 .

Данный концентрат представляет собой сыпучий зернистый материал крупностью менее 0,3 мм коричневато-жёлтых оттенков (рис. 3) .

–  –  –

Обобщая результаты минералого-технологических исследований титановых руд и продуктов их переработки, следует отметить, что концентрат является результатом флотационного способа обогащения и переработки нефтеконцентрата в тетрахлорид титана [21] .

Заключение

1. Ярегское россыпное нефтетитановое лейкоксенсодержащее месторождение является уникальной минерально-сырьевой базой титановой отрасли России [22] .

2. С помощью минералого-петрографических и технологических исследований образцов керна скважин выполнен анализ геологического строения территории участка месторождения, отнесённого к горно-химическому комплексу ОАО «ЯрегаРуда» .

3. В лаборатории петрофизики «Центра исследований керна» УГТУ изучен керновый материал скважин. Установлена зависимость коэффициента пористости от объёмной и минералогической плотности, абсолютной газопроницаемости материала .

4. Рассмотрены особенности химико-минерального строения кремнистотитанового концентрата из нефтетитанового концентрата как продукта переработки и флотации лейкоксенового песчаника на Ярегской опытнопромышленной обогатительной фабрике. Дальнейшее хлорирование концентрата способствует получению тетрахлоридов титана и кремния (TiCl4 и SiCl4) .

Статья поступила в редакцию 22.02.2017 http://resteo.ru/ 104 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017 Список литературы

1. Авджиев Г. Р. Способ подготовки к флотации естественно нефтенасыщенных титансодержащих песков / Г. Р. Авджиев и др. // Авт. свидетельство № 177367 (СССР). Бюл. изобр. 1966. № 1 .

2. Ярегское нефтетитановое месторождение – уникальная минеральносырьевая база титановой отрасли России / В. И. Власенко, В. В. Коржаков,

В. Н. Землянский, О. С. Кочетков // Освоение минеральных ресурсов Севера :

проблемы и решения. Труды 8-й науч.-практ. конференции 7–9 апреля 2010. Воркута : Филиал СПГТИ(ТУ) «Воркутинский горный институт». 2010. С. 439–443 .

3. Геология металлических полезных ископаемых : учеб. пособие / Э. А. Высоцкий [и др.]. Минск : ТетраСистемс, 2006. 336 с.: ил .

4. Власенко В. И., Рябков Ю. И. Перспективы развития потенциала Ярегского месторождения и основы создания производства наноматериалов в Республике Коми // Рассохинские чтения : материалы международного семинара (5–6 февраля 2015 года). В 2 ч., Ч.1. Под ред. Н. Д. Цхадая. – Ухта : УГТУ,

2015. С. 25–30 .

5. Землянский В. Н., Авджиев Г. Р., Костина О. А., Торяник Н. И. Сырьевая смесь для изготовления лёгкого заполнителя // Авт. свидетельство № 1588722 (СССР). Бюл.изобр. 1991. № 32 .

6. Землянский В. Н., Кочетков О. С. Ресурсосбережение минерального сырья с утилизацией отходов производства предприятий Севера : учеб. пособие. Ухта : УГТУ, 2014. 174 с. : ил .

7. Калюжный В. А. Геология новых россыпеобразующих метаморфических формаций. М. : Наука, 1982. 264 с .

8. Гернгардт Н. Э. Лейкоксен – новый тип комплексного сырья. М. :

Наука, 1969. 76 с.: ил .

9. Швецова И. В. Минералогия лейкоксена Ярегского месторождения .

СПб. : Наука, 1975. 127 с. : ил .

10. Игнатьев В. Д., Бурцев И. Н. Лейкоксен Тимана: Минералогия и проблемы технологии: монография. СПб. : Наука, 1997. 215 с. : ил .

11. Авджиев Г. Р., Власенко В. И. Разработка пакета технологических регламентов к ТЭО (проект) строительства 1-й очереди Ярегского горнохимического комбината мощностью по добыче и переработке 650 тыс. т/год руды. Книга 1. Ухта, 2005 .

12. Мальков Б. А., Швецова И. В. Геология и минеральный состав лейкоксеновой россыпи на Южном Тимане : учеб. пособие. Сыктывкар : Геопринт КНЦ УрО РАН, 1997. 20 с .

13. Махлаев Л. В. О природе лейкоксена в Ярегском нефтетитановом месторождении. Сыктывкар : КНЦ УрО РАН, 2008 .

14. Кочетков О. С. Акцессорные минералы в древних толщах Тимана :

метод. указания. Ухта : УГТУ, 2004. 35 с .

15. Кочетков О. С., Жарикова Н. Н. Физические свойства, типоморфизм и генезис наиболее распространённых и экономически важных минералов : учеб .

пособие. Ухта : УГТУ, 2007. 91 с. : ил .

http://resteo.ru/ 105 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017

16. Плякин А. М. Россыпи Тимана. История изучения, месторождения, аннотированная хронобиблиография : учеб. пособие. 2-е изд. перераб. и доп .

Ухта : УГТУ, 2014. 168 с. : ил .

17. Землянский В. Н., Авджиев Г. Р., Кочетков О. С. Перспективное развитие титановой и строительной отраслей промышленности РК на основе сырья Ярегского нефтетитанового месторождения // Рассохинские чтения : материалы Международного семинара (5–6 февраля 2015 года). В 2 ч. Ч. 1. Под ред .

Н. Д. Цхадая. Ухта : УГТУ, 2015. С. 51–57 .

18. Центр исследований керна Ухтинского государственного технического университета [Электронный ресурс] : сайт Ухтинского государственного технического университета Режим доступа: http://www.ugtu.net/science/laboratory /petrophysical .

19. Бетехтин А. Г. Курс минералогии : учеб. пособие. М. : КДУ, 2010 .

556 с. ил .

20. Пирогов Б. И. Современные проблемы технологической минералогии на горнообогатительном комбинате // Материалы 5-го Российского семинара по технологической минералогии. Петрозаводск : Кар. НЦ РАН, 2011. С. 2–24 .

21. Пранович А. А., Власенко В. И. Комплексный подход к освоению Ярегского нефтетитанового месторождения // Горный журнал. 2007. № 3 .

С. 69–70 .

22. Перспективные геотехнологии : монография / Н. П. Юшкин [и др.] .

СПб. : Наука, 2011. 376 с. ил .

23. Голдин Б. А., Рябков Ю. И., Истомин П. В. Петрогенетика порошков, керамики и композитов. Сыктывкар : КНЦ УрО РАН, 2006. 276 с .

List of reference

1. Avdzhiyev G. R. etc. Method of preparation for the flotation of naturally oil-saturated Sands titanium. Ed. certificate No. 177367 (USSR). Bulletin of invention 1966, No. 1 .

2. Vlasenko V. I. etc. “Yarega oil-titanous field – a unique mineral resources base of titanium industry in Russia”, Mineral resources of the North : problems and solutions; Proceedings of the 8th nauch.-practical. conference April 7–9, 2010 .

Branch SPHTI(TU) "Vorkuta mining Institute". Vorkuta, 2010, pp. 439–443 .

3. Vysotsky E. A. at al. Geology metallic minerals : proc. manual. Minsk : Tetrasystems, 2006. 336 p.: Il .

4. Vlasenko V. I., Ryabkov Y. I. “Prospects for capacity development of Yarega oil field and the basis for the creation of nanomaterials in the Republic of Komi”, Russkinskie reading : proceedings of the international seminar (5-6 February 2015). V. 1, ed. N. D. Tskhadaya, Ukhta : USTU, 2015, pp. 25–30 .

5. Zemlyanskiy V. N., Avdzhiyev G. R., Kostina O. A., Torianik N. I. Raw material for the production of lightweight aggregate, Author. certificate no. 1588722 (USSR). Bulletin of Inventions, 1991, no. 32 .

6. Zemlyanskiy V. N., Kochetkov O. S. Resource saving of mineral raw materials with utilization of wastes produced by enterprises of the North : tutorial, Ukhta :

USTU, 2014. 174 p. : ill .

http://resteo.ru/ 106 «Ресурсы Европейского Севера. Технологии и экономика освоения», № 01 (07), 2017

7. Kaluzhnyi V. A. Geology of new placer-forming metamorphic formations. – Moscow : Science, 1982. 264 p .

8. Gernhardt, N. E. Leukoxen – a new type of complex raw materials. Moscow : Science, 1969. 76 p.: Il .

9. Shvetsova I. V. Mineralogy of leucoxene Yarega oil field. St. Petersburg :

Science, 1975. 127 p.: Il .

10. Ignatiev, V. D., Burtsev I. N. Leucoxene Timana: Mineralogy and technology problems: monograph. St. Petersburg. : Science, 1997. 215 p.: Il .

11. Avdzhiyev G. R., Vlasenko V. I. Development of a package of technological regulations for a feasibility study (project) for the construction of the 1st stage of the Yaregsky Mining and Chemical Combine, with a production capacity of 650,000 tonnes of ore : book 1. Ukhta, 2005 .

12. Mal'kov B. A., Shvetsova I. V. Geology and mineral composition of leucoxene placers in Southern Timan : tutorial, Syktyvkar : GE-oprint KSC UB RAS,

1997. 20 p .

13. Mahlaev L. V. On the nature of leukoxene in the Yaregsky oil and gas deposit. Syktyvkar : KSC UB RAS, 2008 .

14. Kochetkov O. S. Accessory minerals in the ancient strata of Timan : guidelines. Ukhta : USTU, 2004. 35 p .

15. Kochetkov O. S., Zharikova N. N. Physical properties, typomorphism and

genesis of the most common and economically important minerals : tutorial. Ukhta :

USTU, 2007. 91 p.: ill .

16. Plyakin A. M. Placer Timan. History of study, fields annotated chronobiology : tutorial. 2nd edition, revised and enlarged. Ukhta : USTU, 2014. 168 p. : Il .

17. Zemlyanskiy V. N., Avdzhiyev G. R., Kochetkov O. S. “Perspective development of titanium and construction industries of the Republic of Kazakhstan on the

basis of raw materials of the Yaregsky oil and titanium deposit”, Rassokhin reading:

materials of the International Workshop (5-6 February 2015). In 2 parts. V. 1, ed .

N. D. Tskhadaya, Ukhta : USTU, 2015. pp. 51–57 .

18. Center for Core Studies of Ukhta State Technical University [Electronic resource] : website of Ukhta State Technical University, Mode of access:

http://www.ugtu.net/science/laboratory/petrophysical .

19. Betekhtin A. G. Course of Mineralogy : tutorial. Moscow : KDU, 2010 .

556 p. Il .

20. Pirogov B. I. “Modern problems of technological mineralogy at the ore dressing combine”, Materials of the 5th Russian Seminar on Technological Mineralogy. Petrozavodsk : Car. SC RAS, 2011, pp. 2–24 .

21. Pranovich A. A., Vlasenko V. I. “Integrated approach to the development of the Yaregsky oil and gas deposit”, Mining journal, 2007, no. 3, pp. 69–70 .

22. Yushkin N. P. at al. Promising Geotechnology : monograph. St. Petersburg : Science, 2011, 376 p. Il .

23. Goldin B. A., Ryabkov Y. I., Istomin P. V. Petrogenetics of powders, ceramics and composites. Syktyvkar : KSC UB RAS, 2006. 276 p .

–  –  –

ВАК 25.00.00 УДК 550.8.011+550.8.05+553.9 Условия и этапы формирования ловушек в пермских терригенных отложениях в северо-восточной части ТиманоПечорской провинции Маракова И. А.27, Ростовщиков В. Б.28 Ухтинский государственный технический университет, г. Ухта В Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (ТПНГП) существуют геологические модели антиклинальных и неантиклинальных ловушек в среднепалеозойских терригенно-карбонатных отложениях. Это объясняется их выраженностью как по сейсмическому материалу, так и по данным ГИС .

Новым направлением является прогнозирование и поиск залежей в терригенных отложениях пермского возраста на основе разработки морфогенетических характеристик формирования ловушек по геолого-геофизическим данным .

Данная статья посвящена некоторым аспектам прогнозирования ловушек различного типа, которые образовались в терригенных отложениях пермского возраста, в северо-восточной части ТПНГП в пределах северной части Колвинского мегавала, вала Сорокина, Лабогейской моноклинали Коротаихинской впадины .

Перспективность пермских отложений подтверждается наличием открытых в пределах исследуемых территорий, как в континентальной части, так и акватории, на разных уровнях залежей нефти различной плотности, в том числе тяжёлых [1] .

Полученные данные определяют необходимость в выработке научного подхода к выявлению условий формирования и закономерностей размещения нефтегазоперспективных объектов в терригенном комплексе пермского возраста .

Ключевые слова: системный научный подход, терригенные отложения, зоны энергетической активности и стабильности, условия формирования, ловушка .

Маракова Инна Андреевна – аспирант кафедры геологии горючих и твёрдых полезных ископаемых, Ухтинский государственный технический университет, imarakova@ugtu.net .

Ростовщиков Владимир Борисович – канд. геол.-минерал. наук, доцент кафедры геологии горючих и твёрдых полезных ископаемых Ухтинского государственного технического университета, vrostovchikov@ugtu.net .

–  –  –

Conditions and stages of formation traps in the Permian clastic sediments in the northeastern part of the Timan-Pechora province Marakova I. A., Rostovschikov V. B .

Ukhta State Technical University, Ukhta The Timan-Pechora oil and gas province exist geological models anticlinal and non-anticlinal traps in the Middle Paleozoic clastic-carbonate sediments. This is due to their severity of both seismic data and GIS data .

A new trend is to predict and search for deposits in clastic sediments of Permian age through the development of morphogenetic characteristics of the formation of traps on the geological and geophysical data .

This article deals with some aspects of forecasting the traps of various types, which were formed in the clastic sediments of the Permian, in the north-eastern part of TPNGP within the northern part of Kolvinsky shaft Sorokin Labogeyskoy Monocline Korotaihinskoy depression .

The prospects of Permian sediments is confirmed by the public within the study area, both in the mainland and the water area, at different levels, different density of oil deposits, including heavy [1] .

The findings identify a need to develop a scientific approach to the identification of the conditions of formation and regularities of oil and gas facilities in the terrigenous Permian .

Keywords: system science approach, clastic sediments, area of energy activity and stability, conditions of formation of a trap .

Теоретический анализ и методика

На основе изучения различных факторов формирования ловушек и залежей предлагается системный научный подход к историко-генетическому прогнозу ловушек и залежей, который заключается в анализе факторов, повлиявших в пермское и триасовое время [2]:

1) на тектоно-динамическое развитие исследуемой территории;

2) на процессы осадконакопления;

3) на генерацию и аккумуляцию УВ;

4) на переформирование залежей УВ в пермское и более позднее триасово-юрское время .

Для того чтобы определить условия формирования ловушек необходимо выделить этапность развития осадконакопления. Рассматриваемые области отличаются историей тектонического развития и различными обстановками осадконакопления на протяжении всего пермского времени .

В ходе работы с фактическим материалом был рассмотрен интервал от артинского до казанско-татарского возрастов и выделены зоны энергетической активности и стабильности, образованные в артинско-кунгурский и уфимскотатарский этапы осадконакопления (рис. 1) .

–  –  –

Рисунок 1. Карта северо-восточной части Тимано-Печорской провинции с нанесением зон энергетической активности и стабильности на артинско-кунгурском и уфимско-татарском этапах Осадконакопление берёт начало от основного источника сноса терригенного материала в раннеартинское время с Уральского орогена .

Развитие орогенных процессов на Урале дало начало обширной регрессии, затем в каждый период времени вплоть до казазанско-татарского времени происходила смена обстановок осадконакопления .

В региональном плане в раннеартинское время происходило постепенное замещение карбонатного осадконакопления терригенным, создавались прибрежно-морские обстановки с карбонатно-терригенным осадконакоплением в пределах Предуральского краевого предгорного прогиба [2]. В центральной части Варандей-Адзьвинской структурно-тектонической зоны и Колвинского мегавала шло накопление глубоководных, мелководно-морских осадков и образование органогенных построек. В районе современной Коротаихинской впадины существовали глубоководные обстановки осадконакопления. По мере развития терригенного осадконакопления по площади исследуемых территорий на протяжении пермского времени формируется седиментационный бассейн с прибрежноморскими, дельтовыми и аллювиальными обстановками осадконакопления .

На зональном уровне по границам зон энергетической активности и стабильности, образовавшимися на артинско-кунгурском и уфимско-татарском этапах, рассматриваются седиментационный и образующий, завершающий и конечный подэтапы образования ловушек, на которых прослеживается законо

–  –  –

мерность их площадного распространения от прибрежно-морских до русловых и дельтовых образований .

Экспериментальная часть В артинско-кунгурский и уфимско-татарский этапы существовали зоны энергетической стабильности I и зоны энергетической активности II–III, IV .

По данным МОГТ-2D, в пределах зоны энергетической стабильности I прослеживается проградационный комплекс, образованный в условиях дельты и продельты. На седиментационном и образующем подэтапах речной поток имел достаточную силу, которая поставляла обломочную массу. Вплоть до уфимского времени формировался песчано-алевритовый шельф, мигрировавший по мере отступления морской границы на северо-запад. В разрезе представлены 18 проградационных объектов, по сейсмическим образцам которых выделяются возможные перспективные литологические ловушки, способные вмещать значительные ресурсы углеводородов [4] (рис. 2) .

Рисунок 2. Фрагмент сейсмического разреза по профилю 04-РС

В пределах Морейюской впадины прослеживается часть клиноформенного объекта .

Зона энергетической активности II–III находится в пределах северной части вала Сорокина .

По результатам построения палеопрофилей по линиям скважин в пределах Наульской и Лабоганской площадей на начало среднепозднепермского, уфимского времени выяснены с определённой долей вероятности условия формирования ловушек в отложениях кунгурского и уфимского возраста. Все залежи в нижнепермских терригенных отложениях связаны с зонами повышенной песчанистости. Песчаные пласты сформировались в процессе осадконакопления за счёт сноса обломочного материала по рекам со стороны Урала и затем приобрели структурные формы за счёт образования вала Сорокина (рис. 3) .

–  –  –

Зона энергетической активности IV находится в пределах северной части Колвинского мегавала .

По результатам построения палеопрофилей по линиям скважин в пределах Харьягинской и Лекхарьягинской площадей на начало казанского и татарского времени песчаные пласты формировались в равнинных условиях реками в прибрежно-морских и аллювиальных условиях. На строение и формирование нижнепермских ловушек в пределах Харьягинского вала влияли характерная для позднепермского времени общая регрессивная направленность развития условий осадконакопления, а также тектонический фактор .

–  –  –

На завершающем и конечном подэтапах были образованы глинистые флюидоупоры для залежей в отложениях кунгурского и уфимского возрастов в северных частях КМ и вала Сорокина. Для возможных литологических ловушек в клиноформенных объектах флюидоупором могут являться одновозрастные глинистые отложения .

В ходе работы установлена закономерность: на артинско-кунгурском и уфимско-татарском этапах – в северной части Колвинского мегавала кунгурскими реками в прибрежно-морских условиях формировались русловые и баровые образования, преобразованные в сводовые ловушки в процессе инверсии;

формирование вала Сорокина в мезозое преобразовало песчаные пласты, сформированные в зонах песчанистости, на пересечении с валом в структурнолитологические и сводовые ловушки. Форма проградационных объектов осталась неизменённой относительно общего воздымания при формировании Вашутскинско-Талотинского взбросо-надвига, что позволяет классифицировать рассмотренные объекты исходя из разработанной общей схемы формирования ловушек .

Результаты

Общая схема формирования ловушек представляется следующим образом:

В энергетически активных инверсионных с интенсивным осадконакоплением зонах ловушка формируется под воздействием:

1) первичного тектонического фактора, отвечающего за формирование рельефа;

2) гидродинамической расчленённости среды (русло-прибрежно-морская зона (дельта) – авандельта);

3) седиментационно-литологического фактора;

4) вторичного тектонического фактора (изменение геометрии песчаных пластов, изменение коллекторских свойств с глубиной) .

В энергетически стабильных платформенных, окраинно-континентальных, с интенсивным осадконакоплением зонах ловушка формируется под воздействием:

1) первичного тектонического фактора, отвечающего за формирование рельефа;

2) гидродинамической активности и расчлененности среды (руслоприбрежно-морская зона (дельта) – авандельта);

3) седиментационно-литологического фактора;

4) за счёт отсутствия интенсивного влияния вторичного тектонического фактора (изменение коллекторских свойств в большей степени за счёт уплотнения под весом вышележащих пород) .

Существует многообразие классификаций ловушек по различным признакам. Самые известные классификации ловушек разработаны В. Б. Олениным [5], И. О. Бродом, Н. Б. Вассоевичем. В. Б. Оленин важным признаком считал форму ловушки и в своей классификации группы и подгруппы ловушек по форме и в конце определяет вид ловушки по генезису .

–  –  –

В рамках работы данное решение не подходит, потому как вначале необходимо выяснить факторы формирования ловушки, которые предопределили её форму в дальнейшем. Очень близка классификация Н. Б. Вассоевича, который выделил незамкнутные, полузамкнутые и замкнутые классы ловушек. Классификация пришла к общему знаменателю по сравнению с классификациями Н. А. Ерёменко [6] и В. Б. Оленина. Главным образом к классам ловушек относились ловушки, образованные в определённых тектонодинамических и фациальных обстановках .

В представленной поисковой морфогенетической классификации выделяются первичные и вторичные тектонические факторы, оказавшие влияние на формирование ловушек непосредственно в раннепермское время и их развитие в более позднее время .

Выводы Выделены этапы осадконакопления, на которых рассматриваются седиментационный, образующий, завершающий и конечный подэтапы формирования ловушек .

Представлена морфогенетическая классификация ловушек, образовавшихся в пермских терригенных отложениях в северо-восточной части ТиманоПечорской провинции .

Предлагается системный научный подход к историко-генетическому прогнозу ловушек и залежей, который позволит создать геологические модели перспективных объектов в пермских терригенных отложениях и выработать рациональный комплекс ГРР .

Статья поступила в редакцию 13.02.2017 Список литературы

1. Атлас нефтегазоносности и перспектив освоения запасов и ресурсов углеводородного сырья Ненецкого автономного округа. Нарьян-Мар : НИАЦ, 2004 .



Pages:   || 2 |
Похожие работы:

«БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ИНСТИТУТ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ РОЛЬ ФИЛИАЛОВ КАФЕДР УНИВЕРСИТЕТОВ В ИНТЕГРАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ, ПРОИЗВОДСТВА Материалы Республиканской научно-практической конференции (Минск, 25-26 ноября 2015 г.) Международный проект TEMPUS "Поддержка треугольника...»

«ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ И НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИ Й ИНСТИТУТ ПО ИНЖЕНЕРНЫМ ИЗЫСКАНИЯМ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ (ПНИИИС) ГОССТРОЯ СССР Рекомендации по геокриологической съемке и районированию равнинных территорий для разм...»

«Попкова Алена Васильевна РАЗРАБОТКА ОСНОВ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОКОМПОЗИТОВ FeСо/C НА ОСНОВЕ СОЛЕЙ МЕТАЛЛОВ И ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИК-НАГРЕВА Специальность 05.27.06: технология и оборудование для п...»

«СОДЕРЖАНИЕ 1. Общие сведения о КузГТУ 3 2. Образовательная деятельность 11 2.1. Информация о реализуемых образовательных программах 11 2.2 . Профориентационная работа в КузГТУ 34 2.3. Дополнительное профессиональное образование 34 2.4. Характеристика профессорско-преподавательского состава 36 2.5. Качество подготовки обучающихся 37 2.6. Во...»

«УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ВУЗОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ОБРАЗОВАНИЮ В ОБЛАСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА МЕЖДУНАРОДНАЯ АССОЦИАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Национальный исследовательский университет 129337, Россия, Москва, Яр...»

«ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА УДК 621.318.3 ББК 31.264 Е.В. АРХИПОВА, Н.В. РУССОВА, Г.П. СВИНЦОВ УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ МЕТОДИКА ПРОЕКТНОГО РАСЧЕТА БРОНЕВЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ВНЕДРЯЮЩИМИСЯ ЯКОРЯМИ Ключевые слова: электромагнит,...»

«Председателю Комитета по труду, социальной политике и делам ветеранов Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации МИНИСТЕРСТВО ТРУДА И СОЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Я. Е. Нилову (МИНТРУД РОССИИ) ЗАМЕСТИТЕЛЬ МИНИСТРА улица Ильинка, 21, Москва, ГСП-4, 127994 тел/. 8 (495) 606-00-60, факс: 8 (495...»

«ОБЩЕСТВЕННЫЕ КАРКАСНО-ПАНЕЛЬНЫЕ ЗДАНИЯ Издательство ТГТУ УДК 725(075) ББК Н706.121.2я73 Е42 Утверждено редакционно-издательским советом университета Рецензент Доктор технических наук, профессор В.П. Ярцев Е42 Общественные каркасно-панельные здания: Метод. указ. / Сост.: В.А. Езерский, Н.В. Кузнецова....»

«Левицкий Владимир Сергеевич ДИАГНОСТИКА ПРИБОРНЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ КРЕМНИЕВЫХ И УГЛЕРОДНЫХ СЛОЕВ МЕТОДОМ СПЕКТРОСКОПИИ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА Специальность 05.27.01 — Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микрои наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание уче...»

«Якименко Ольга Владимировна ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ЛЕДОВЫХ ПЕРЕПРАВ, АРМИРОВАННЫХ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИМИ МАТЕРИАЛАМИ Специальность 05.23.11– Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей Автореферат диссе...»

«Анатолий Беляев ВСЁ НАЧАЛОСЬ С ЕНИСЕЯ. Книга вторая Больше полувека в Москве Москва "ПОЛИМЕДИА" ББК 84-4 Б44 Беляев А.И. Б44 Всё началось с Енисея. Книга вторая. Больше полувека в Москве / Ана...»

«ПУТЕЕВА ЛАРИСА ЕВГЕНЬЕВНА ОПТИМИЗАЦИЯ СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛОСКИХ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ ПРИ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ Специальность 05.23.17 – Строительная механика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Томск – 2013 Работа...»

«Оверлок FN 2-7 D Инструкция по эксплуатации Увеличенная схема заправки краев Обметочная машина серии FN. Предисловие. Швейные машины серии FN идеальны для всех видов швейной индустрии. Характерными чертами машины являются малый вес, высок...»

«Открытое акционерное общество (ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ имени Б.Е.ВЕДЕНЕЕВА" РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДИАГНОСТИЧЕСКОМУ КОНТРОЛЮ ТЕРМОФИЛЬТРАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ СООРУЖЕНИИ ПОДЗЕМНЫХ ГЭС И МАССИВА ВМЕЩАЮЩИХ СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ П 91-2001 ВНИИГ Санкт-Петербург сметная стоимость проектных работ Откр...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет Кафедра "Горные работы" Г. А. Колпашников БУРЕНИЕ И ОБОРУДОВАНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН Учебно-методическое пособие Минск БНТУ МИНИСТЕРСТВО О...»

«Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ ПРИ ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ" Южаков В...»

«Панькина Наталья Михеевна РАЗВИТИЕ ПРЕПОДАВАНИЯ МЕХАНИКИ В РОССИИ В XVIII ВЕКЕ Специальность 07.00.10 – История науки и техники АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2011 Работа выполнена в кабинете истории и методологии математики и механики механико-математического факультета Московского госуда...»

«Информационные системы и технологии Научно-технический журнал № 5 (91) сентябрь-октябрь 2015 Издается с 2002 года. Выходит 6 раз в год Учредитель – федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образо...»

«Кудрявцев Константин Евгеньевич Особенности электролюминесценции Er-содержащих центров с линейчатыми спектрами излучения в кремниевых эпитаксиальных структурах Специальность 05.27.01 – твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микрои наноэлектроника, приборы на...»

«УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор ООО "АМБИЕНТЕР БАУ" Михайлов И.В. м.п. "01" августа 2014г. ПРОЕКТНАЯ ДЕКЛАРАЦИЯ ОБЪЕКТА СТРОИТЕЛЬСТВА (редакция 4) Трехэтажный 75-ти квартирный жилой дом с пристроенной газовой котельной и встроенным детским спортивнодосуговым центром (2 очередь – 27 квартирная секция "А" и 21 квар...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРС...»

«РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ПАСПОРТ СНЕГОУБОРЩИК БЕНЗИНОВЫЙ (МАШИНА СНЕГОУБОРОЧНАЯ РОТОРНАЯ) Модель ToRnado 2460LS, ToRnado 2460LB, ToRnado 2460LE. SG380-72040-00 Благодарим Вас за покупку снегоуборщика бензинового (д...»






 
2018 www.new.pdfm.ru - «Бесплатная электронная библиотека - собрание документов»

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