Впервые с единых методологических позиций современной физико-химической термодинамики изложены методы описания равновесия пар - жидкость, пар - жидкость - твердое тело и выпадения парафинов в системах, содержащих значительное количество неуглеводородных компонентов. Приведены методы расчета и алгоритмы, позволяющие моделировать фазовое состояние систем природных углеводородов в процессе разработки и эксплуатации залежей. Для научных работников, занимающихся разработкой и эксплуатацией нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений.

Описана совокупность моделей, имитирующих разработку нефтяных залежей, используемых при проектировании и управлении этими процессами. Даны принципы построения имитационных систем сложных явлений, а также поэтапная корректировка параметров систем в процессе эксплуатации залежей. Предложены новые графо-аналитические, численные -ЭВМ методы анализа и регулирования процессов разработки, а также методики параметрической идентификации пластовых систем. Приведена оценка применения новых методов химического и теплового воздействия на перераспределение потока жидкостей. Для научных работников, может быть полезна аспирантам и студентам старших курсов нефтяных вузов.

Изучено влияние состояния поверхностного слоя образцов композиционного материала Al + 10 % Al2O3 на локальные характеристики прерывистой текучести и уровень деформирующих напряжений при растяжении. Полученные результаты хорошо согласуются с концепцией физической мезомеханики о важной функциональной роли поверхностного слоя в деформируемом твердом теле как многоуровневой системе.

Методами теории функционала электронной плотности исследованы электронная структура и магнитные свойства возможных типов контактов на границе раздела (001) между сплавами Гейслера составов XYZ и X2YZ (NiMnSb и Co2MnSi) и полупроводниками III-V групп (InP и GaAs). Показано, что в обоих случаях максимальная спиновая поляризация достигается на контактах Ni/P(As) или Co/As. Исследовано влияние структурных дефектов на поверхности и границах раздела на спиновую поляризацию на уровне Ферми. Проведен анализ природы состояний на границе раздела сплав Гейслера-полупроводник и электронных факторов, способствующих потере или сохранению полуметаллического поведения на рассмотренных контактах. Расчеты локальных магнитных моментов показали, что магнитные свойства контактных атомов не изменяются значительно на границах раздела вследствие частичной компенсации их координации за счет атомов полупроводника. Увеличение степени спиновой поляризации может быть достигнуто за счет легирования на подрешетке Х-элемента.

Рассмотрены вопросы, связанные с технологической и технико-экономической оценки применяемых мероприятий по повышению эффективности разработки нефтяных месторождений. Изложены некоторые методы математического моделирования и численных исследований, применяемых при проектировании и регулировании процесса разработки. Представлены работы, в которых освещены результаты расчетов и экспериментальных исследований физико-химического состояния углеводородных систем. Показана возможность существенного увеличения конечного коэффициента нефтеотдачи и улучшения технико-экономических показателей и разработки. Рассмотрены варианты разработки, отличающиеся характером освоения нагнетательных скважин. Затронуты проблемы освоения и исследования скважин. Показаны особенности применения автоматизированной проектирующей системы. Даны рекомендации по совершенствованию методов оценки эффективности разработки малопродуктивных месторождений. Выводы и рекомендации авторов направлены на развитие методологии изучения процессов, происходящих в нефтяном пласте, и способствуют научно-техническому прогрессу в отрасли.

Освещены достижения УкрНИГРИ в области повышения качества вскрытия, обработки пластов и исследования пластовых систем. Описаны промывочные жидкости, обеспечивающие максимальное сохранение естественных фильтрационно-емкостных свойств продуктивных горизонтов в процессе их вскрытия, и новые эффективные способы обработки пластов. Рассмотрены особенности исследования пластовых нефтей и газоконденсатных систем, результаты изучения и закономерности изменения их физико-химических параметров, необходимых для определения запасов нефти, газа и конденсата и проектирования разработки залежей.

В данном сборнике представлены работы, выполненные в области физико-математических основ механики гетерогенных сред и их приложений к теории фильтрации, математических моделей методов повышения нефтеотдачи (физико-химическая подземная гидродинамика), разностных методов решения нелинейных задач теории фильтрации, оптимизационных задач нефтегазодобычи, существующих технологий добычи нефти на примерах разработки конкретных месторождений.

Книга является логическим продолжением работ Института металлургии УрО РАН, ранее обобщенных в книге Г. К. Моисеева, н. А. Ватолина "системы "жидкий щелочной металл - газовая фаза" с учетом метастабильных "малых" кластеров". Екатеринбург: УрО РАН, 2005. Приведена информация о составе, давлениях компонентов газовой фазы, изменении теплофизических свойств в системах (Li, Na, K, Rb, Cs) + Ar, K + Cs + Ar при Tкип...6000К и в системах (As, Sb, Bi, Se, Te) + Ar при 300...6000К. Впервые обнаружены явления конденсации в системах K + Ar, Rb + Ar, Cs + Ar, K + Cs + Ar. Описаны термохимические свойства и функции кластеров изученных элементов, а также Fe, Cu, Nb, Si, кластеров в системах Al-Si и Al-Li. Монография предназначена для специалистов в областях физической химии и термодинамики, металлургии и материаловедения, низкотемпературно плазмы. Может быть полезна студентам, магистрам и аспирантам соответствующих специальностей.

В монографии обосновываются необходимость и целесообразность развития нового научного направления - инженерной экологии. Именно со сферой материального производства связаны значительные преобразования природной среды. Изучение зоны влияния горнодобывающих предприятий позволило автору разработать методику проведения инженерно-экологических исследований в ходе проектирования, строительства и эксплуатации предприятий, направленную на улучшение охраны природной среды. Книга предназначена для специалистов в области охраны природной среды горнодобывающих и промышленных предприятий, проектировщиков, экспертов по охране природы, преподавателей горных вузов.

На основе комплексного анализа геотектонических и геохимических данных с учетом современных представлений о возможных источниках образования углеводородов на больших глубинах, процессах миграции, типах коллекторов и флюидоупоров делаются выводы о формировании промышленных залежей нефти, газа и конденсата в условиях глубокого погружения продуктивных и перспективных комплексов. Дан прогноз нефтегазоносности больших глубин в провинциях СССР. Формулируются задачи дальнейшеих исследований Для геологов, геохимиков, работников нефтяной и газовой промышленности.

Изложены методические вопросы и результаты анализа воздействий загрязнения атмосферы на лесоболотные комплексы таежной зоны Западной Сибири на примере выбросов экологически опасных химических веществ при сжигании попутного газа в факелах, установленных на территории нефтегазовых месторождений. Анализ проведен с использованием комплексного подхода, основанного на сочетании санитарно-гигиенического и ландшафтно-геохимического методов. Дана количественная оценка размера площади ландшафтных выделов, загрязненных выбросами в атмосферу сажи и диоксида азота, в зависимости от объема сжигаемого газа и от порогового уровня загрязнения атмосферы. Исследования проводились с использованием данных о загрязнении воздуха, полученных на основе экологических паспортов нефтяных месторождений на территории нефтедобычи.

Рассмотрены основы расчета и проектирования трубопроводных систем с использованием программ для ЭВМ. Изложены вопросы их гидравлического и теплового расчета. Уделено внимание расчету нестационарных процессов, а также специальным типам трубопроводов и выбору нагнетательных машин. Даны сведения по расчету на прочность при статических и динамических нагрузках. Приведены новые технические решения по усовершенствованию трубопроводных систем. Для инженерно-технических работников проектных и научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро предприятий различного профиля, занимающихся проектированием и эксплуатацией трубопроводных систем; может быть использована студентами вузов, а также слушателями институтов повышения квалификации инженеров.

Книга известных специалистов в области физики низкоразмерных систем посвящена оптическим свойствам твердотельных гетероструктур с характерными масштабами пространственных неоднородностей от сотен до единиц нанометров. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований таких важных объектов, как фотонные кристаллы, квантовые ямы и сверхрешетки, квантовые точки и металлические наночастицы. Книга предназначена для студентов старших курсов физических факультетов, а также аспирантов и научных работников, специализирующихся в области оптики твердого тела.

Рассмотрены физические принципы генерации и взаимодействия лазерного излучения с металлооптическими материалами. Сформулированы общие требования к оптической поверхности. Показана принципиальная возможность математического моделирования конструктивных схем и термомеханического нагружения отражателей различных систем тремя типами моделей: полупространством, конечным цилиндром и пластиной. Привлекательность этих моделей обусловлена наличием точного аналитического решения задач термоупругости для указанных геометрических конфигураций. Исследовано влияние макроскопических поверхностных и приповерхностных дефектов на геометрическую стабильность оптической поверхности лазерных зеркал. Изучены механизмы структурной стабильности материалов металлооптики при термомеханическом нагружении оптической поверхности отражателей. На основе аналитического решения модельных задач термомеханики дан строгий вывод параметров стабильности металлооптических материалов для сравнительного анализа перспективности их использования в лазерных зеркалах. Монография полезна научным сотрудникам и инженерам при проектировании лазерных систем различного назначения.

Приведены результаты теоретических и методических исследований новых технологий тепловых, газовых и химических методов увеличения нефтеотдачи. На основе фактических данных проанализировано изменение коэффициента приемистости нагнетательных скважин Самотлорского месторождения в процессе эксплуатации. Рассмотрены некоторые аспекты изменения напряженного состояния пород пласта вблизи скважины при достаточном содержании глинистых материалов. Изучены особенности применения углеводородных микроэмульсионных систем на основе нефтяных сульфонатов для повышения производительности добывающих скважин в условиях повышенных пластовых тесператур. Для высокотемпературных неоднородных продуктивных нефтяных пластов исследованы вязкотемпературные характеристики неионогенных ПАВ типа диазононилфенола со степенью оксиэтилирования 18 при концентрации в воде 10 %. Приведены результаты методических исследований, в том числе связанных с экспериментальным определением коэффициента диффузии кислорода в нефти, а также с исследованием свойств подвижности нефтяных флюидов с применением метода ядерного магнитного резонанса в импульсной модификации. Рассмотрены вопросы создания экспертных систем для решения задач, возникающих при проектировании разработки нефтяных и нефтегазовых месторождений. Приведены результаты аналитических исследований влияния изменения темпов развития методов увеличения нефтеотдачи на месторождениях нефтедобывающего района на технико-экономические показатели добычи нефти за счет этих методов.

Исследованы субмикрокристаллическая структура, сформированная при глубокой пластической деформации, и ее влияние на механические свойства титановых сплавов системы Ti-Al-V. Установлено, что деформационное поведение, прочностные и пластические характеристики сплава ВТ6 в субмикрокристаллическом состоянии во многом зависят от неоднородности элементов зеренно-субзеренной структуры.

В сборнике освещены вопросы, связанные с проблемами разработки нефтяных залежей на поздней стадии эксплуатации. Изложены результаты научных исследований в области эффективности систем заводнения, контроля и регулирования разработки, а также в области разработки многопластовых месторождений. Рассмотрены вопросы применения различных методов увеличения нефтеотдачи продуктивных пластов, и анализа результатов разработки нефтяных залежей на поздней стадии, методов создания и уточнения математических моделей нефтяного пласта по результатам длительной эксплуатации залежи. Ряд статей посвящен вопросам автоматизации расчетов при проектировании разработки нефтяных месторождений, создания автоматизированных систем непрерывного проектирования и регулирования разработки нефтяных месторождений. Сборник рассчитан на инженерно-технических работников нефтяной промышленности и сотрудников научно-исследовательских институтов, занимающихся вопросами нефтепромысловой геологии и разработки нефтяных месторождений.

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований в области техники и технологии промывки и крепления скважин, разработки новых полимерных реагентов, промывочных жидкостей и тампонажных материалов, а также результаты внедрения новых разработок.

Описаны правила применения программы SystemView, предназначенной для моделирования аналого-цифровых устройств обработки сигналов, заданных функциональными схемами. Программа позволяет из стандартных «кубиков» создать функциональную схему, привлекая многочисленные библиотеки общего и специального назначения. Возможно использование иерархических структур и моделей, созданных в математической программе Matlab. Имеются средства обработки результатов моделирования, их отображения и документирования, создания автономно моделируемых модулей генерации кода на языке Си++ и динамически подсоединяемых библиотек. По завершении моделирования цифрового устройства данные о его структуре могут быть переданы программе синтеза ПЛИС. Изложение правил работы с программой иллюстрируется примерами. Для инженерно-технических работников, занимающихся разработкой и исследованием аналоговых и цифровых систем обработки информации, аспирантов и студентов.

Книга содержит описание популярной системы проектирования печатных плат Protel 99 SE. Подробно расписаны все модули программы: редактор принципиальных схем, программа моделирования, модуль проектирования устройств на ПЛИС, редактор печатных плат, модули авторазмещения и автотрассировки, а также программы подготовки управляющих файлов для производства CAMtastic! 2000 Designers' Edition. Даны рекомендации по настройке интерфейса различных модулей программы, оформлению схем по ГОСТ, проектированию печатных плат. Отдельно рассматриваются вопросы построения библиотек УГО элементов на схемах и топологических посадочных мест для чертежей плат. Для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием электронной аппаратуры, может быть полезна студентам технических университетов.

В данной книге систематизированы экспериментальные результаты по термодинамике испарения и диссоциации практически всех оксидов периодической системы элементов Д. И. Менделеева, опубликованные в мировой литературе о 2005г., а также приведены собственные данные авторов. Рассмотрены особенности современных методов исследования испарения и диссоциации оксидов химических элементов. Представлен широкий спектр данных по давлению, составу пара, а также термодинамические свойства газообразных оксидов, полученные в результате исследования испарения. Книга в значительной степени носит справочный характер и предназначена для специалистов в области физики, химии, металлургии, научных работников и технологов, имеющих дело с высокотемпературными процессами, а также для студентов и аспирантов вузов.

Представлены результаты научных исследований, разработки и внедрения приборов и устройств систем измерения и управления технологическими процессами в нефтяной промышленности. Сборник может быть полезен инженерно-техническим работникам, преподавателям, аспирантам и студентам, занимающимся вопросами научных исследований в области информационно-измерительной техники и автоматизации технологических процессов в нефтяной и других отраслях промышленности.

Рассмотрена совместная работа нефтяного пласта и скважин при газлифтном способе добычи нефти. Описана фильтрация нефти, газа, воды и их смесей к забоям скважин. Рассмотрены теории движения многофазных потоков в трубах и течения жидкости через штуцеры и клапаны. Предложены методики и алгоритмы решений уравлнений на электронно-вычислительных машинах, даны примеры расчетов. Описаны методики расчета периодического и непрерывного газлифта и особенность внедрения газлифта в морских месторождениях. Для инженерно-технических работников, занимающихся добычей нефти и нефтяного газа.

В сборнике рассмотрены вопросы исследования и совершенствования методов повышения нефтеотдачи пластов на основе их экспериментального лабораторного и математического моделирования. Приведены результаты исследования физико-химического взаимодействия закачиваемых в пласт флюидов с пластовыми жидкостями и породой, рассмотрены пути регулирования этих процессов. Дан анализ опытно-промышленного испытания физико-химических и тепловых методов в различных геолого-промысловых условиях, приведены результаты изучения эффективности их применения.

В сборнике рассматривается состояние развития термических методов воздействия на нефтяные пласты с целью интенсификации добычи нефти и повышения степени ее извлечения из недр. Освещается общая картина внедрения термических методов в стране, результаты лабораторных, экспериментальных и теоретических исследований, а также наиболее важные опытно-промышленные работы. Излагаются развиваемые в СССР подходы к проектированию термических методов, их математическое моделирование и расчеты на ЭВМ. Приводятся перспективные направления развития термических методов путем сочетания их с заводнением и химическим воздействием на пласты. Расчитано на научных и инженерно-технических работников нефтедобывающей промышленности и других смежных отраслей, преподавателей и студентов высших учебных заведений.

В работе приведена характеристика торфяных ресурсов Томской области и ее 16 районов по состоянию на 1 января 1994 г., которая включает структуру выявленных и разведанных запасов торфа по величине площадей, типам залежи, степени освоения и видам запасов. Даны краткие сведения о торфяных месторождениях как геологических образованиях, их генезисе, методах оценки по направлениям использования. Отдельная глава посвящена рассмотрению вариантов использования типичных торфяных месторождений. Работа рассчитана на широкий круг специалистов и предпринимателей, занимающихся вопросами изучения и использования торфяных ресурсов.

Впервые в мировой практике экспериментальных ионосферных исследований в ИСЗФ СО РАН разработана идеология и создан программный комплекс глобального мониторинга ионосферных возмущений естественного и техногенного происхождения на основе фазовых измерений вариаций полного электронного содержания, выполненных с помощью сигналов навигационной системы GPS (Global Positioning System). GPS-детектор отличается от ранее известных средств радиозондирования ионосферы непрерывностью наблюдений, высокой чувствительность и пространственно-временным разрешением, а также технологичностью обработки данных. Возможности новой системы мониторинга продемонстрированы на примерах исследования возмущений электронной концентрации различных видов: ионосферные эффекты солнечных вспышек, солнечных затмений, геомагнитных бурь, землетрясений, запусков ракет, взрывов и др. Глобальный GPS-детектор может быть использован также для исследования качества функционирования спутниковых радиотехнических систем навигации и радиолокации. Приведены результаты анализа сбоев навигационных измерений, погрешности позиционирования, тестирования трансионосферного радиоканала.Монография предназначена для специалистов в области физики околоземного космического пространства и распространения радиоволн, научных работников, аспирантов, студентов.

Представлены результаты первопринципных расчетов электронной структуры сплавов Гейслера Co2MnGa(Si) и Ni2MnGa, а также их тонких пленок на полупроводниковых подложках. Анализируется влияние структурных дефектов на электронную структуру и магнитные свойства в объеме, на поверхности и границах раздела.

Мы представляем теоретическое исследование, c использованием метода погруженного атома, атомных и колебательных свойств поверхностного сплава Al(001)–c(2x2)–Na, формирующегося на поверхности Al(001) при низко- и высокотемпературной адсорбции 0.5 ML атомов щелочного металла. Обсуждаются результаты расчета поверхностной релаксации и локальная плотность колебательных состояний, которые находятся в хорошем согласии с имеющимися экспериментальными данными и первопринципными расчетами для поверхностного сплава Al(001)–c(2x2)–Na.

Рассмотрена прикладная проблема образования пылевых частиц при разрушении угля. Целью работы является получение распределения пылевых частиц по размерам с использованием только компьютерных методов. На первом этапе было выполнено компьютерное моделирование деформации и разрушения мезообъема угля выбранного состава. На втором этапе была проведена компьютерная обработка полученных двумерных картин разрушения, в результате которой были выявлены замкнутые контуры зон разрушения, определены геометрические параметры выявленных частиц разрушения и построены их распределения по размерам. Показано, что предложенный подход позволил выявить фрагменты разрушения и оценить параметры распределения частиц по размерам в диапазоне 1...20 мкм. Разработанный метод может быть применен для других подобных задач.

В работе представлены результаты численного моделирования ударного нагружения конструкции из анизотропного алюминиевого сплава Д16Т. Приведенная математическая модель применима для описания упругопластического деформирования анизотропных сред по теории процессов малой кривизны согласно классификации А.А. Ильюшина.

Изучено влияние порообразующих добавок на формирование поровой структуры, фазового состава и предела прочности при изгибе высокопористого материала в процессе его реакционного спекания. Показано, что введение порообразователя в исходную смесь порошков приводит к формированию бимодальной поровой структуры, а прочность при изгибе изменяется по экспоненциальному закону.

Проведены расчеты температурных профилей и градиента температур, возникающих в поверхностном слое металлокерамического сплава (50%(об.) TiC - 50%(об.) сплава Ni - 20% Cr) при электронно-импульсном облучении его поверхности с различными плотностью энергии в электронном пучке, длительностью, количеством и частотой импульсов облучения.