Почва, вода и воздух на контроле
Всесторонним мониторингом окружающей среды занимаются в
Центре коллективного пользования научным оборудованием Югорского госуниверситета (ЦКП НО ЮГУ). Научно-технический центр, созданный в 2010 году, сейчас объединяет несколько лабораторий - хроматографических и спектрометрических методов анализа, нефтяной петрофизики, тампонажных материалов и химическую лабораторию нефти и газа. Эти четыре основных направления, которые были изначально положены в структуру ЦКП НО ЮГУ. С этого года работу подразделения курирует кандидат технических наук, руководитель Высшей нефтяной школы Максим Королев.
«На текущий момент ЦКП является центром исследований среды - почвы, воды, воздуха, ТБО. Здесь также проходят научные исследования для нефтегазодобывающей отрасли. Совместно с нашими партнёрами, в том числе научно-аналитическим центром им. В.И. Шпильмана, нефтяными компаниями, мы являемся центром передовых исследований, в частности, в вопросах повышения нефтеотдачи», - отмечает Максим Королев.
Оборудование ЦКП НО ЮГУ
В Центре сосредоточено современное высокотехнологичное оборудование ведущих производителей, позволяющее проводить исследования и точные инструментальные измерения различных объектов и выполнять большой спектр задач.
В
лабораториях химических методов анализа – хроматографических и спектральных методов исследования – изучают природные поверхностные и подземные воды, сточные воды и атмосферные осадки, нефть и нефтепродукты, почвы и грунты, отходы производства, воздух, промышленные выбросы в атмосферу.
Ключевое оборудование, находящееся в подобных лабораториях, это, естественно,
хроматографы. Они позволяют понимать химическую природу и свойства веществ. Так, ионный хроматограф выделяет в жидкости положительные катионы и отрицательные анионы, тем самым даёт полный ионный спектр в газовой среде. Также в арсенале Центра есть жидкостной хроматограф.
«Например, нам нужно понять, что за соль откладывается в нефтяном оборудовании. Хроматограф в этом как раз помогает. Делаем раствор этой соли, и по ней хроматограф определяет, сколько катионов и анионов, выясняем, какая соль, а вернее какие солевые отложения. Для такого исследования как раз и нужна такая лаборатория. Точно также есть различные оборудования для спектрометрических исследований - для разложения на спектры и определения природы характера вещества», - рассказал куратор ЦКП НО ЮГУ.
Свои ключевые установки есть и в
лаборатории нефтяной петрофизики (физика горных пород: от греч. πέτρα, petra – «скала» и φύσις, physis – «природа»), где изучают
керн и
пластовые флюиды. Так, установка для исследования нефтевытеснения нужна для моделирования условий, при которых изучают вопросы повышения нефтеотдачи. Установка представляет собой фильтрационный стенд, который позволяет проводить трёхфазную фильтрацию – нефти, воды и газа. Установка также даёт возможность фильтровать буровые, тампонажные жидкости, растворы ПАВов (поверхностно-активных веществ), полимеров, газовое вытеснение, фильтровать обработку призабойной зоны пласта, кислотные и потокоотклоняющиеся составы.
«При помощи этой установки мы можем создать физическую модель того, что оказывает воздействие на пласт - любые физико-химические и газовые методы воздействия. По прошествии фильтрации надо понять, что произошло с составом и как изменились при этом свойства породы», - отметил Максим Королев.
Перед тем, как начать исследовать керн, его нужно подготовить. Этим занимаются в
лаборатории подготовки керна. Для начала нужно выпилить из стандартного образца 10 на 10 см, который отправляют с месторождений, лабораторный образец ГОСТовского формата - 3 на 5 см. В дело вступает сверлильный станок. Дальше полученный образец керна распиливается, шлифуется, подготавливается, экстрагируется. После этого образец годится для проведения фильтрации. Горную породу также исследуют на реологические свойства (прим. деформационные свойства материалов и текучесть веществ), иными словами, выясняют её текучесть и вязкость. Для этого применяют
установку реологии.
Однако не всегда керн есть в необходимом количестве. В этом случае изготавливают искусственную модель. Для этого дробят остатки керна, разделяют на маленькие частички по фракциям и таким образом воссоздают модель.
«Либо из природного песка, кварца мы также насыпаем исходный фракционный состав породы и тоже делаем искусственную модель», - отметил Максим Королев.
Идеальный рецепт
В ЦКП НО ЮГУ также разрабатывают и подбирают рецептуру для цементных растворов. Здесь изготавливаются опытные образцы, затем исследуются их прочность, в зависимости от чего модифицируется состав растворов.
«Это
машина для гидравлического испытания цементных пород. Она помогает изучить такие свойства, как давление, при котором оно ломается, воздействие, которое оно может выдержать, и его устойчивость. После всех измерений мы даём полноценное заключение, благодаря которому могут работать цементно-каменные заводы по производству этого раствора», -рассказал лаборант лаборатории геологических методов исследований, биотестирования и радиологического контроля, студент 5 курса Высшей нефтяной школы ЮГУ Иван Ярков.
«Главный принцип - не навредить»
Центр работает не только на внутреннюю науку, развивая научные школы университета, здесь также ведётся хоздоговорная деятельность - выполняются научно-исследовательские работы и оказываются научно-технические услуги сторонним организациям и физическим лицам. Так, университет выигрывает тендеры окружных ведомств, в частности, департамент недропользования и природных ресурсов Югры, выполняет заказы нефтяных компаний.
Например, недавно в ЦКП НО ЮГУ исследовали сточные воды нефтяного месторождения. Вода проходит по трубам, установкам, но на выходе она не должна уносить с собой нефть и грязь. Проверять на соответствие требованиям качества обязывает законодательство.
«Если мы ведём какую-то хозяйственную деятельность, в том числе нефтяную,
мы должны не навредить. Самое главное правило врача действует и у нас. Мы выезжаем на объект, отбираем пробы, исследуем, даём заключение. После этого компания отчитывается в соответствующих надзорных органах», - отметил Максим Королев.
Заботятся в Центре и о том, как подольше сохранить нефтегазопромысловое оборудование. В частности, в ЦКП проводят исследования отложений солей и находят решения, как это предотвратить.
«Помимо базового понимания, что там за соль отложилась, нам нужно ещё провести геохимический анализ, анализ воды, выяснить закономерности выпадения, почему они выпадают - на разном оборудовании и причины разные. И, естественно, подобрать методы по предотвращению или ингибированию выпадения», - рассказал Максим Игоревич.
«Главное – идея и желание её воплотить»
ЦКП НО ЮГУ полностью интегрирован в научно-образовательную структуру вуза. Это значит, что доступ к научному оборудованию имеют все заинтересованные исследователи – как преподаватели, так и студенты. Работать они могут самостоятельно, а также с помощью инженеров, которые подскажут, обучат или проведут нужные исследования. Научные кадры университета, в свою очередь, привлекаются для выполнения внешних заказов. Таким образом, Центр объединяет высококвалифицированных сотрудников в области физики, химии, экологии, геологии нефти и газа.
«Есть возможность сюда и студентов привлечь для исследовательской деятельности, научить их работать на высокоточном оборудовании. И соответственно, у преподавателей есть возможность в свободное от занятий время спокойно заниматься наукой», - замечает Максим Игоревич.
«Это место уникально тем, что помимо того, что ты здесь учишься, ты можешь здесь и работать. Любое научное изыскание, которое тебе придёт в голову, ты можешь реализовать. Для этого находишь нужное оборудование и пишешь научную работу. Главное – идея и то, что у тебя есть желание.
Если есть желание, то здесь всё можно осуществить», - рассказал лаборант Иван Ярков.
С героями материала беседовала редактор пресс-службы Светлана Копенкина
