
Журнал «Наука. Инновации. Технологии» публикует результаты научных исследований преподавателей вузов, научных работников, аспирантов, докторантов и соискателей ученых степеней по направлениям исследований «Науки о Земле и окружающей среде»;
Журнал «Наука. Инновации. Технологии» включен в БД «Российский̆ индекс научного цитирования», а также в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук (перечень ВАК) по научным специальностям и соответствующим им отраслям науки, по которым присуждаются ученые степени:
- 1.6.11. Геология, поиски, разведка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений (технические науки)
- 1.6.12. Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов (географические науки)
- 1.6.13. Экономическая, социальная, политическая и рекреационная география (географические науки)
- 1.6.18. Науки об атмосфере и климате (физико-математические науки)
- 1.6.20. Геоинформатика, картография (географические науки)
- 1.6.21. Геоэкология (географические науки)
- 2.8.2. Технология бурения и освоения скважин (технические науки)
- 2.8.4. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений (технические науки)
Приоритет при опубликовании статей отдается авторам, которые активно работают над подготовкой кандидатских и докторских диссертаций.
Статьи, направленные авторами в редакцию, подлежат обязательному рецензированию.
Все поступающие рукописи проходят обязательную проверку в системе «Антиплагиат».
Изданные номера журнала размещаются в системе eLIBRARY.ru и учитываются в Российском индексе научного цитирования (РИНЦ).
Журнал издается в формате 70х108 1/16. Бумага офсетная. Тираж 1000 экз.
Распространяется по подписке, подписной индекс: «Объединенный каталог. ПРЕССА РОССИИ. Газеты и журналы»: 94011
Журнал зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере массовых коммуникаций 8 февраля 2013 года (свидетельство о регистрации ПИ №ФС77-52723). ISSN 2308-4758
Распространение: Россия.
Текущий выпуск
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ, СОЦИАЛЬНАЯ, ПОЛИТИЧЕСКАЯ И РЕКРЕАЦИОННАЯ ГЕОГРАФИЯ (ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ)
Объектом исследования является социальное благополучие, предметом – социальная активность и самоорганизация населения, которые проявляются в различных аспектах, имеют яркие территориальные различия и требуют пространственных подходов изучения. Актуальность географического исследования благополучия, социальной активности и самоорганизации населения обусловлена тем, что их количественное и качественное представление является информационно-аналитической основой формирования государственной и региональной политики. Одной из форм территориальной самоорганизации населения и проявления социальной активности выступают различные некоммерческие организации, деятельность которых направлена на повышение качества жизни населения и его социального благополучия. Теоретико-методологическим фундаментом исследования является учение о территориальной общности людей (ТОЛ), которая выступает концептуальной моделью для изучения общественных явлений и процессов. Являясь относительно самостоятельной ячейкой территориальной структуры общества, ТОЛ формируется в границах определенных регионов (субъектов) и включает конкретную группу населения со всеми ее характеристиками, что определяет особенности поведения, менталитета, традиций, социальной активности. Исследование построено на анализе показателей грантовой активности организаций по субъектам Приволжского федерального округа, представленных на официальном сайте Фонда Президентских грантов. Выявлены территориальные особенности общественных инициатив, их направленность и проблематика. Среди приоритетных направлений заявок на гранты являются защита прав и свобод человека, благополучие граждан, пропаганда здорового образа жизни, охрана окружающей среды, поддержка молодежных проектов и ряд других. По итогам проведенного исследования можно сделать вывод о том, что проблемы повышения социального благополучия частично решаются местными сообществами посредством деятельности НКО и их грантовой активности.
НАУКИ ОБ АТМОСФЕРЕ И КЛИМАТЕ (ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ)
В статье изложены некоторые принципы работы искусственной нейросети, приводится пример реализации нейросетевой модели с помощью подбора ее наилучшей архитектуры средствами программного пакета Statistica 12. Рассматривается метод нейросетевого прогнозирования ряда количества сходов селевых потоков на основе нелинейных связей с рядами осадков и температур. Для решения поставленной задачи в пакете Statistica 12 был использован блок Data Mining (интеллектуальный анализ данных) – Neural Networks (нейронные сети). В качестве нейросетевого метода был выбран многослойный перцептрон MLP (Multilayer perceptron), в качестве функции активации – гиперболический тангенс (tanh). На основе алгоритмов глубокого обучения была разработана математическая модель MPL 2-50- 1, способная обучаться на используемых данных (осадки, температура, количество селей за период 1953–2015 гг.) и осуществлять прогнозирование количества схода селей по введеным в модель метеопараметрам (осадки, температура). Получено, что при осредненных значениях осадков с величиной более 110 мм в период с мая по сентябрь с 2016 по 2034 г. прогнозируется количество сходов селей от 10 до 13, что выше среднего их значения n = 8 за период с фактическими исходными данными 1953–2015 гг. Тенденции изменения количества селей в Терскольском ущелье в теплый сезон с 1953 по 2015 гг. (период с фактическими данными) и с 2016 по 2034 гг. (период с прогнозными данными) определены с помощью полиномиального и линейного трендов. Из уравнения линейного тренда следует, что в среднем за весь период, включая прогнозный, количество схода селей имеет тенденцию слабого роста на 0,3/10лет. Полиномиальный тренд демонстрирует рост и снижение количества селей на разных временных интервалах. На интервале прогнозирования 2016–2034 гг. снижение количества селей демонстрируют как полиномиальный тренд, так и линейный.
Объектом исследования являются кластеры из нановолокон оксидов металлов. В работе приводятся результаты исследования льдообразующих свойств кластеров из нановолокон оксидов цинка и алюминия. В ходе лабораторного моделирования эксперименты проводились в условиях, приближенных к реальным, − в искусственной облачной среде при отрицательных температурах. Использован комплекс аппаратуры, в составе которого малая и большая облачные камеры, которые соединены друг с другом посредством трубы. В малую облачную камеру закладывается реагент и запускается водяной пар. После создания искусственного тумана проводится термическая возгонка реагента и вносится смесь в большую облачную камеру. На дне камеры открываются подложки для сбора частиц реагента образующихся ледяных кристаллов. Затем частицы реагента и ледяные кристаллы изучаются под оптическим и электронным микроскопами. Выявлены особенности синтеза кластеров из нановолокон оксидов металлов и удельного выхода в зависимости от температуры возгонки, относительной влажности в облачной камере. Как показали эксперименты, при возгонке металлов при высоких температурах (800–2000 °С) в присутствии воды образуются кластеры, которые состоят из плотно упакованных наночастиц (нитевидных нановолокон и нанотрубок). Кластеры, попадая в облачную среду, наполняются водой и срабатывают активные зоны, образуются кристаллы льда. По данным экспериментов оксиды металлов обладают неплохими льдообразующими свойствами, особенно в температурном диапазоне –8 … –9 °С. Для оксида цинка этот показатель составляет порядка 1013 частиц с 1 грамма. Оксид алюминия проявляет меньшую льдообразующую активность. Результаты экспериментов показывают, что имеется принципиальная возможность и целесообразность использования кластеров из нановолокон оксидов металлов в качестве добавки к штатному пиротехническому составу или как самостоятельных льдообразующих реагентов.
ГЕОЭКОЛОГИЯ (ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ)
Объектом исследования является оползневая деятельность на автомобильной дороге Чикола – Мацута, проходящей по территории Ирафского района Республики Северная Осетия – Алания. В работе представлены результаты систематизации и анализа различных источников, содержащих информацию о местоположении и активности (за 2005–2023 гг.) крупных оползневых массивов, пересекаемых автодорогой Чикола – Мацута. В картографическом виде показано местоположение этих крупных оползней. Приведены некоторые качественные и количественные (площадь, объем, мощность) характеристики оползневых массивов, пересекаемых автодорогой, и дано краткое описание формирующих их грунтов. Проведен анализ произошедших наиболее значимых активизаций на этих оползнях за изученный период времени и выявлены участки автодороги, находящиеся в зоне их действия. Охарактеризованы основные природные и техногенные факторы, обуславливающие постоянную и периодическую активизацию изучаемых крупных оползней. Неодинаковая степень проявления этих факторов в разные годы обусловливает различную активность деформационных напряжений на изученных оползневых массивах и, соответственно, разную степень поражения полотна дороги и дорожной инфраструктуры в зоне их влияния. За рассматриваемый период времени (2005-2023 гг.), для участков автодороги, находяшихся в зоне действия изученных оползней, оценена степень их деформации (повреждения, разрушения) оползневыми массами и приведены количественные характеристики произошедшего ущерба. Анализ социально-экономических последствий выявленных, наиболее значимых активизаций оползневых массивов, пересекаемых автодорогой Чикола – Мацута, позволяет сделать вывод о довольно высокой степени их опасности для автомобильного движения по этой дороге.
РАЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ)
Для разработки газоконденсатных месторождений необходимо предсказывать фазовое поведение многокомпонентной углеводородной системы. Существующие модели не учитывают наличие нескольких корней уравнения материального баланса и минерализации воды. Поэтому целью работы является создание методики расчёта фазового состояния газоконденсатной смеси с учётом определения всех корней уравнения материального баланса и минерализации пластовой воды. Впервые определение количества корней уравнения материального баланса осуществляется с использованием теоремы Штурма. Объектом исследования является пласт, содержащий газоконденсатную смесь. В данной работе предложена методика для расчета фазового поведения многокомпонентной углеводородной системы, благодаря которой можно рассчитать все корни уравнения материального баланса фаз. В отличие от традиционного алгоритма такая методика предполагает использование уравнения Сеченова для расчета коэффициентов бинарного взаимодействия в зависимости от минерализации воды. Отыскание мольной доли газовой фазы осуществляется с использованием теоремы Штурма и алгоритма последовательного деления многочленов Евклида. Таким образом, исключаются ранее найденные корни и снова применяется итерационный метод Ньютона. Результаты расчетов для модельного объекта свидетельствуют о том, что мольная доля газовой фазы составляет для базового варианта более 32 %. Получено распределение компонентов по жидкой и газовой фазам. Исследовано влияние температуры, давления и минерализации воды на мольную долю газовой фазы. На основе расчетов для модельного объекта установлено, что область двухфазного состояния соответствует узкому диапазону пластовых давлений (4,5-6 атм). С ростом давления мольная доля газовой фазы уменьшается в силу перехода системы в жидкое состояние.
Данная статья посвящена анализу эффективности внедрения системы E-KON в процесс проектирования и разработки газоконденсатного месторождения Шуртан. Исследование проводится в рамках реализации стратегической программы «Цифровой Узбекистан – 2030» и направлено на демонстрацию преимуществ цифровых технологий в нефтегазовой отрасли. В статье акцентируется внимание на ряде ключевых аспектов системы E-KON, включая оптимизацию технологического режима эксплуатации скважин, увеличение объемов добычи газа и меры по предотвращению обводнения скважин. Одним из таких мер является удаление пластовой воды посредством продувок, что обеспечивает более стабильную работу скважин и минимизирует риски потери производительности. Рассмотрены возможности интеграции системы E-KON с базами данных, что способствует улучшению управляемости данными и позволяет оперативно отслеживать и анализировать эксплуатационные показатели. Такой подход обеспечивает снижение эксплуатационных расходов, позволяет гибко регулировать производственные процессы, принимать обоснованные управленческие решения на основе точных данных и хранить все данные в одном месте. Анализ практических результатов использования системы E-KON показал положительные эффекты, среди которых прирост объемов добычи газа, а также общая оптимизация операций. Представленные данные подтверждают, что система E-KON способствует не только повышению производительности, но и общему улучшению эффективности управления месторождением и обеспечению устойчивого развития газоконденсатного месторождения. В статье также подчеркивается важность внедрения передовых информационных технологий для повышения прозрачности процессов, улучшения мониторинга и принятия оперативных решений, что способствует снижению рисков и увеличению доходности проектов.
В статье выполнены сбор, обобщение и анализ геологических и промысловых материалов, а также рассмотрены геолого-гидрогеологические условия для подземного захоронения сточных вод, с обоснованием выбора водоносного горизонта в качестве поглощающего пласта-коллектора. Для анализа и оценки текущего контроля гидродинамических параметров поглощающего горизонта использовались данные пробных, одиночных и кустовых откачек и закачек в скважинах, принимая за расчетную схему напорного неограниченного в плане поглощающего горизонта. Исследования по определению совместимости сточных вод с пластовыми водами горизонта проводились как расчетными методами, включая физико-математическое моделирование, так и экспериментальным путем. Выполнен анализ фильтрационных параметров поглощающего пласта по результатам гидродинамических исследований.
В работе описано текущее состояние добычи из нефтематеринских пород в мире и существующее положение в плане проведения исследований. Добыча из нефтематеринских пород в целом характеризуется двумя последовательными псевдоустановившимися режимами фильтрации из трещиноватой и матричной среды. В работе применен анализ добычи с использованием метода динамического материального баланса для скважин, которые работают в условиях отбора нефти из нефтематеринских пород в псевдоустановившемся режиме на одном объекте в Западной Сибири. Анализ позволил определить объем дренируемых запасов отдельно из трещиноватой среды (включая вторичные трещины от ГРП) и матричной среды. По итогам анализа для отдельных скважин на более поздней стадии определен третий псевдоустановившийся режим с увеличенным объемом дренируемых запасов. Третий режим характеризуется увеличением плотности добываемой продукции и ранее не описан в литературе. Наиболее вероятным источником дополнительного более плотного объема является битуминозная органика, которая в первичном состоянии находится в твердом адсорбированном виде. Данные явления могут происходить только при добыче из нефтематеринских пород, где имеется изобилие битуминозной органики в твёрдом адсорбированном и жидком растворенном состоянии. Всю природу происходящего на текущем этапе описать не представляется возможным, но вероятно существует ряд совокупных причин включая расширение флюидов, взаимодействие жидкости ГРП с породой и растрескивание породы за счет депрессии с изменением геометрии порового пространства в процессе разработки. Данные явления характерны только для отдельных горизонтальных скважин с МГРП и не присутствуют, к примеру, при добыче из вертикальных скважин без ГРП.