Новости

4 октября, 2018 23:46

Разработка ученых Политеха сделает нефтедобычу более эффективной

Результатом пятилетней работы ученых Политехнического университета в области технологий неразрушающего контроля стало создание нового метода «акустоповрежденности». Он позволяет контролировать состояние буровых установок в нефтяных скважинах, не выводя их из производственного процесса. Метод обеспечит более эффективную нефтедобычу и сократит затраты на ремонт оборудования.
Источник: медиа-центр СПбПУ

В данный момент одна из ключевых проблем шельфовой нефтедобычи заключается в том, что традиционные технологии неразрушающего контроля неэффективны для диагностики современных конструкций. С помощью обычных методов ультразвуковой диагностики невозможно обнаружить микроповреждения, вызванные, например, «усталостью» металла. Погрешности в расчете остаточного ресурса конструкций могут привести к взрыву газопроводов, сделанных даже из высокопрочных сталей.

Метод «акустоповрежденности», разработанный профессорами А. Беляевым и В. Полянским, доцентом А. Семеновым и аспирантом Дмитрием Третьяковым, основан на исследовании механических напряжений, пластических деформаций и микротрещин в промышленных конструкциях путем применения математических моделей механики разрушения материалов к результатам экспериментальных измерений скоростей ультразвуковых волн (Патент на изобретение №2648309). Проект выполняется в рамках гранта Российского научного фонда.

Стоит отметить, что последние крупные результаты в области неразрушающего акустического контроля были получены зарубежными исследователями более 30 лет назад и ограничивались только случаями упругих деформаций конструкций. В то время как в технической диагностике наиболее интересным является случай пластических – то есть неупругих, необратимых – деформаций конструкций.

Уникальность метода «акустоповрежденности» заключается в том, что он не только устанавливает закономерности между пластическими деформациями и скоростью распространения акустических волн, но и дает численные оценки поврежденности во всем объеме конструкции. Подобные технологии востребованы современной промышленностью. Так, применением метода «акустоповрежденности» к неразрушающему контролю лопаток газотурбинных двигателей уже заинтересовались представители концерна Siemens. Результаты исследований, полученные для случаев пластической деформации образцов, изготовленных из новейших высокопрочных сталей, подтвердили эффективность метода ученых СПбПУ.

В основу запатентованного метода легли совершенно новые эффекты, которые до этого не были замечены ни российскими, ни зарубежными учеными, но были обнаружены лучшим выпускником Санкт-Петербурга, аспирантом Политехнического университета Дмитрием Третьяковым. Сейчас молодой ученый вместе со старшими наставниками работает над совершенствованием метода, чтобы с его помощью можно было определять внутреннюю структуру пластов и характер их повреждений. Такая технология позволит предсказывать последствия бурения и гидроразрыва пласта, а также даст возможность проводить диагностику работающих скважин. Решение данной задачи имеет большое значение для обеспечения эффективной и безопасной работы энергетического комплекса.

На подходе исследование распространения волн в подвижной океанической воде с неметаллическими примесями. Эти эксперименты направлены на пока не решенную проблему шельфовой нефтедобычи – разработку методики неразрушающего акустического контроля состояния бурильных труб в коррозионно-активной среде нефтяных скважин.

29 января, 2025
Физики доказали эффективность автоматической системы управления плотностью плазмы на российском токамаке
Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали систему упра...
23 января, 2025
Создан сверхстойкий материал для атомной и аэрокосмической отрасли
Ученые Университета МИСИС представили новый керамический материал с высокой прочностью и максим...