>
>
>
«Заморозить вечный лед»: как изобретение красноярки поможет нефтедобыче на Крайнем Севере

«Заморозить вечный лед»: как изобретение красноярки поможет нефтедобыче на Крайнем Севере

14.12.2020
1
Прасковья Павлова в лаборатории СФУ, с опытным образцом своего изобретения

От курсовой до действующей разработки

Прасковья Павлова родилась в Красноярске, выросла в республике Саха (Якутия). Так получилось, что с самого детства ее окружали точные науки. Отец, инженер по образованию, работал авиационным механиком, а бабушка была учителем химии, и всегда была рада объяснить внучке, как происходят те или иные химические процессы.

Когда Прасковья окончила физико-математический лицей, она решила поступать на инженерную специальность: было интересно, как идеи превращаются в готовые изделия, и как устроен мир с позиции точных наук. В итоге выбрала Институт нефти и газа СФУ — отрасль нефтедобычи была очень популярна в Якутии в то время. Поступила на кафедру «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов» — интересна была сама тема машиностроения.

«Когда я училась на третьем курсе, у нас было занятие по теплотехнике. Преподаватель рассказывал об актуальных проблемах добычи нефти и газа из месторождений в районах с многолетнемерзлой породой. Я заинтересовалась этой темой и в какой-то момент у меня появилась идея, как можно было бы решить проблему таяния пород при нефтедобыче» — рассказывает Прасковья.

Со своей идеей студентка пришла к заведующему кафедры, кандидату технических наук Петру Михайловичу Кондрашову. Студентке удалось его убедить, что проблемой она заинтересовалась всерьез, и что начатую работу она намерена довести до конца. Сейчас, в 2020 году Петр Михайлович рассказывает, что за долгие годы научной работы это первое в его жизни студенческое предложение, которое по итогу доведено до действующего образца.

Петр Кондрашов, кандидат технических наук, заведующий кафедры машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов Института нефти и газа СФУ

Студенка СФУ Прасковья Павлова в 2013 окончила специалитет, а уже в 2019 получила степень кандидата технических наук, где в ходе работы над диссертацией и был разработан лабораторный образец устройства. Изобретение призвано решить проблему растепления многолетнемерзлых пород.

Проект получился на стыке областей исследования сразу нескольких кафедр: помимо машиностроения, в нем активно применяются технологии из области теплотехники, радиоэлектроники, а создание образца было бы невозможным без предварительных расчетов физиков и математиков.

Зачем бороться с растеплением грунтов?

Начнем по порядку — в чем заключается проблема «растепления» и как работа красноярских ученых может помочь ее решить? Как известно, многие российские месторождения находятся на территории с «многолетнемерзлыми породами — вечной мерзлотой». В первую очередь, вечная мерзлота встречается в районах Крайнего Севера, где идет активное освоение залежей с полезными ископаемыми.

Но при добыче нефти образуется много тепла, из-за которого «вечная мерзлота» начинает таять. Это и называется растеплением. Этот процесс может привести к множеству негативных последствий, в частности — может произойти просадка высотой с пятиэтажный дом.

Сейчас в нефтегазовой промышленности уже есть различные способы решения проблемы таяния мерзлоты. Например, термостабилизаторы — специальные сезонно-действующие устройства, которые запасают холод зимой. Но в последние годы лето на Севере становится длиннее из-за глобального повышения температуры на 1-1,5 °С. Поэтому нужно либо увеличивать размер и стоимость термозащитного оборудования, либо использовать новые технологии. Например, получать холод искусственно — с помощью электроэнергии, как это и происходит в проекте Прасковьи Павловой.

«Мы пытаемся уменьшить количество теплоты, воздействующей на многолетнемерзлую породу. С одной стороны, охладить — уменьшить тепловой поток. А с другой стороны — нагреть внутреннюю поверхность трубы. Для этого используются термоэлектрические элементы. В них поступает ток, что приводит к уменьшению температуры снаружи трубы, и ее нагрев внутренней части. Так можно управлять тепловыми процессами. При этом, внутри изделия находится элемент с термоизоляционными материалами, а само устройство подключено к датчикам, измеряющим температуру на входе и выходе», — рассказывает Прасковья.

Таким образом, управление тепловыми процессами поможет уменьшить периоды простоя скважин, снизить количество аварийных ситуаций и объем парафиновых отложений — что увеличит производительность добычи нефти.

Потенциально, управление температурными процессами может пригодиться во многих областях нефтедобычи, говорит Прасковья

Наука — в бизнес

КГАУ «КРИТБИ»
Резиденты бизнес-инкубатора КРИТБИ получают широкий комплекс услуг: это бухгалтерское и юридическое сопровождение, упаковка бизнес-проекта, инжиниринговая поддержка, сертификация и стандартизация высокотехнологичной продукции.

Узнать дополнительную информацию по получению статуса резидента КРИТБИ для предпринимателей можно в Проектном офисе КРИТБИ по телефону +7 (391) 201-77-77 и почте oin@kritbi.ru

Адрес: Красноярск, пр. Свободный, 75
Тел.: +7 (391) 201-77-77
Сайт:
kritbi.ru
Соцсети: vk.com/kritbi_krsk
facebook.com/kritbi
instagram.com/kritbi

Для реализации проекта ученые основали научно-производственное предприятие «ElseTech», директором которого стала Прасковья Павлова. Компания является резидентом КРИТБИ — специалисты которого помогли сделать бизнес-план и проработать финансовую модель. Итогом совместной работы с бизнес-инкубатором становится воплощение молодыми бизнесменами их идей в жизнь.

«КРИТБИ помогает нам в тех областях, где у нас меньше компетенций. В бизнес-инкубаторе постоянно проводятся различные мероприятия, где можно пообщаться с людьми, которые имеют практический опыт в коммерции и продвижении проектов на рынке. Например, у них можно узнать, как они проходили путь от опытного образца до промышленного выпуска продукции. И это всё, действительно, нам помогает», — рассказывает Прасковья Павлова.

Сейчас, пока опытный образец ожидает испытаний на действующем месторождении, ученые продолжают заниматься научной работой. Управление тепловыми процессами может найти свое применение во многих областях нефтедобычи. Например, сегодня актуальна практика закачивания углекислого газа в скважину — для повышения нефтеотдачи. Управление термопроцессами при этом играет большую роль. Или управление жидкостными процессами в термостабилизаторах — большая область исследований, в которой одаренный ученый может разработать не одно ноу-хау.

Между тем, благодаря содействию КРИТБИ, ученым уже удалось выиграть грант «СТАРТ-1» от Фонда содействия инновациям. На данный момент идут переговоры с потенциальным инвестором-партнером проекта. А также заинтересовать крупные нефтяные компании: «ElseTech» — постоянные участники корпоративных мероприятий «Роснефти» по научной тематике.

Андрей Медведев специально для Newslab,
фото Алины Ковригиной

Рекомендуем почитать