<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">scienceit</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Наука. Инновации. Технологии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Science. Innovations. Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2308-4758</issn><publisher><publisher-name>North-Caucasus Federal University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.37493/2308-4758.2025.3.7</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">scienceit-734</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>РАЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (технические науки)</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>DEVELOPMENT AND OPERATION OF OIL AND GAS FIELDS (technical sciences)</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Перспективы применения аэрогеля для исключения возможности гидратообразования в системе сбора и подготовки скважинной продукции</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Prospects of using aerogel to eliminate the possibility of hydrate formation in the system of collection and preparation of borehole products</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0008-9059-2770</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Назаренко</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nazarenko</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Александр Валентинович Назаренко – аспирант</p><p>д. 1, ул. Пушкина, Ставрополь, 355017</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Aleksandr V. Nazarenko – postgraduate student</p><p>1, Pushkin St., Stavropol, 355017</p></bio><email xlink:type="simple">science789654@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Северо-Кавказский федеральный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>North-Caucasus Federal University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>12</day><month>10</month><year>2025</year></pub-date><volume>0</volume><issue>3</issue><fpage>165</fpage><lpage>184</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Назаренко А.В., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Назаренко А.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Nazarenko A.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://scienceit.elpub.ru/jour/article/view/734">https://scienceit.elpub.ru/jour/article/view/734</self-uri><abstract><p>Постепенно добыча газа в России переходит в районы со все более тяжелыми климатическими условиями, что требует от инженеров и ученых постоянного совершенствования технологий, в том числе с поиском практического применения инновационных материалов. В статье рассматриваются основные актуальные методы борьбы с гидратообразованием, а также перспективы применения инновационного материала – аэрогеля в этом направлении. Аэрогель – это уникальный, легкий и экологичный материал, обладающий сверхнизкой теплопроводностью, что делает его привлекательным для использования в инженерных сетях с целью поддержания стабильной температуры перекачиваемого агента. Ключевой задачей исследования является минимизация и исключение падения температуры в процессе транспортировки газа, как ключевого фактора образования кристаллов гидратов. В ходе работы были описаны и проанализированы основные свойства аэрогеля, а также возможность и опыт применения материала в нефтегазовой отрасли для борьбы с гидратообразованием. В статье рассматривается расчет эффективности применения аэрогеля в качестве изоляции газопровода относительно основных конкурентов на рынке, показаны значения потерь температуры в ходе транспортировки газа при использовании различных типов изоляции. Приведенные данные демонстрируют эффективность теплоизолирующих свойств аэрогеля, а также подтверждают возможность его использования в нефтегазовой сфере. Ключевым недостатком материала является относительно высокая стоимость производства, что влияет на экономическую целесообразность применения. На сегодняшний день ведется активная работа по удешевлению, масштабированию и оптимизации производства аэрогеля по всему миру. Для ликвидации возможности гидратообразования недостаточно использования только эффективного теплоизолятора. Необходимо применять комплексный подход, основанный на поддержании определенных термобарических условий в трубопроводе.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Gradually, gas production in Russia is moving to locations with increasingly harsh climatic conditions, which requires engineers and scientists to constantly improve technologies and find practical applications for innovative materials. The article discusses the main current methods of fighting hydrate formation, as well as the prospects for using aerogel in this area. Aerogel is a unique, lightweight and environmentally friendly material with ultra-low thermal conductivity, which makes it attractive for use in utility networks in order to maintain stable temperature of the pumped agent. The key objective of the study is to minimize and eliminate temperature drops during gas transportation, as a key factor in the formation of hydrate crystals. The basic properties of aerogel are described and analyzed, as well as the possibility and experience of using the material in the oil and gas industry to tackle hydrate formation. The article considers the calculation of the effectiveness of using aerogel as insulation of a gas pipeline relative to the main competitors in the market, and shows the values of temperature losses during gas transportation when using various types of insulation. These data demonstrate the effectiveness of the thermal insulation properties of aerogel, and also confirm the possibility of its use in the oil and gas industry. The key disadvantage of the material is the relatively high cost of production, which affects the economic feasibility of the application. To date, active work is underway to reduce the cost, scale and optimize aerogel production worldwide. To eliminate the possibility of hydrate formation, it is not enough to use only an effective heat insulator. It is necessary to apply an integrated approach based on maintaining certain thermobaric conditions in the pipeline.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>аэраэрогель</kwd><kwd>теплоизоляция</kwd><kwd>гидратыогель</kwd><kwd>тепаэрогель</kwd><kwd>теплоизоляция</kwd><kwd>гидратылоизоляция</kwd><kwd>гидраты</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>aerogel</kwd><kwd>thermal insulation</kwd><kwd>hydrates</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Баталин О. Ю., Захаров М. Ю. Совершенствование методов расчета условий гидратообразования. М.: ВНИИЭГАЗпрома, 1988. 142 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Batalin OY, Zakharov MY. Improvement of methods for calculating hydrate formation conditions. Moscow: Vniiegazprom; 1988. 142 р. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бык С. Ш., Макогон Ю. Ф., Фомина В. И. Газовые гидраты. М.: Химия, 1980. 296 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Byk SSh, Makogon YuF, Fomina VI. Gas hydrates. М.: Khimiya; 1980. 296  p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Истомин В. А. Предупреждение и ликвидация газовых гидратов в системах сбора и промысловой обработки газа и нефти. Москва: ВНИИЭгазпром, 2000. 213 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Istomin VA. Prevention and elimination of gas hydrates in gas and oil collection and field treatment systems. Moscow: VNIIEgazprom; 2000. 213 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Истомин В.А., Квон В. Г. Предупреждение и ликвидация газовых гидратов в системах добычи газа. М.: ИРЦ Газпром, 2004. 506 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Istomin VA, Kvon VG. Prevention and elimination of gas hydrates in gas production systems. M. : IRTS Gazprom; 2004. 506 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Макогон Ю. Ф., Саркисьянц Г.А. Предупреждение образования гидратов при добыче и транспорте газа. М.: Недра, 2005. 186 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Makogon, YuF., Sarkisyants GA. Prevention of hydrate formation during gas production and transport. M.: Nedra; 2005. 186 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бухгалтер Э. Б. Метанол и его использование в газовой промышленности. М.: Недра, 1986. 238 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bygalter AB. Methanol and its use in the gas industry. Germany; 1986. 238  p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дегтярёв Б. В., Лутошкин Г. С., Бухгалтер Э. Б. Борьба с гидратами при эксплуатации газовых скважин в районах Севера (практическое руководство). М.: Недра, 1969. 119 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Degtyarev BV, Lutoshkin GS, Buchgalter EB. Control of hydrates during the operation of gas wells in the North (practical guide). M.: Nedra; 1969. 119  p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Попов В. И., Хорошилов В. А. Осушка газа. М.: Недра, 1972. 112 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Popov VI, Gorokhilov VA. Gas exploration. Moscow: Nauka; 1972. 112 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тройникова А. А. и др. Экспериментальные исследования ингибиторов гидратообразования на основе хлоридов двухвалентных металлов // Вести газовой науки. 2017. №. 2 (30). С. 104–109.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Troinikova AA, et al. Experimental studies of hydrate formation inhibitors based on divalent metal chlorides. Vesti gazovoi nauki. 2017;2(30):104- 109. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Carroll J. Natural gas hydrates: a guide for engineers // Gulf Professional Publishing, 2020. 338 р.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Carroll J. Natural gas hydrates: a guide for engineers. Gulf Professional Publishing; 2020. 338 р.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bai D. et al. The effect of aqueous NaCl solution on methane hydrate nucleation and growth // Fluid Phase Equilibria. 2019. Т. 487. С. 76–82.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bai D. et al. The effect of an aqueous NaCl solution on the nucleation and growth of methane hydrate. Equilibrium of the liquid phase. 2019;(487):76-82.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Du J. et al. Experiments and prediction of phase equilibrium conditions for methane hydrate formation in the NaCl, CaCl2, MgCl2 electrolyte solutions // Fluid Phase Equilibria. 2019. Т. 479. С. 1–8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Du J. et al. Experiments and prediction of phase equilibrium conditions for the formation of methane hydrate in solutions of electrolytes NaCl, CaCl2, MgCl2. Fluid phase equilibria. 2019;( 479):1-8.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Васильева И. Л., Немова Д. В. Перспективы применения аэрогелей в строительстве // Alfabuild. 2018. № 4(6). С. 135–145</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vasileva IL, Nemova DV. Prospects for the use of aerogels in construction. Alfabuild. 2018;4(6):135-145 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Якубовский Ю. Е., Лобач И. А. Использование аэрогеля в качестве теплоизоляционного материала магистральных трубопроводов // Проблемы функционирования систем транспорта. Сборник трудов конференции. 2010. С. 379–380.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yakubovsky YuE, Lobach IA. The use of aerogel as a thermal insulation material for main pipelines. Proceedings of the conference “Problems of functioning of transport systems”. 2010. P. 379-380 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Меньшутина Н. В., Каталевич А. М., Лебедев А. Е. Наноструктурированные материалы на основе диоксида кремния: аэрогель, ксерогель, криогель // Естественные и технические науки. 2013. № 2. С. 374–376.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Menshutina NV, Katalevich AM, Lebedev AE. Nanostructured materials based on silicon dioxide: aerogel, xerogel, cryogel. Natural and technical sciences. 2013;(2):374-376. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">СТО Газпром 2-3.5-051-2006 «Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов». ИРЦ Газпром: ВНИИГАЗ, 2006. 196 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">STO Gazprom 2-3.5-051-2006 “Standards of technological design of main gas pipelines”. IRC Gazprom: VNIIGAZ; 2006. 196 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сарданашвили С. А. Расчетные методы и алгоритмы (трубопроводный транспорт газа). Москва: «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005. 577 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sardanashvili SA. Calculation methods and algorithms (pipeline gas transport). Moscow: “Oil and Gas” Gubkin Russian State University of Oil and Gas; 2005. 577 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бушманова А.В., Виденков Н.В., Доброгорская Л.В., Семенов К.В., Федотов В.В. Инновационные материалы на основе аэрогеля в строительстве // Alfabuild. 2017. №1 (1). С. 89–98.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bushmanova AV, Videnkov NV, Dobrogorskaya LV, Semenov KV, Fedotov VV. Innovative materials based on agrogel in construction. Alfabuild. 2017;1(1):89-98. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михайлов И. М. Аэрогель в гражданском строительстве. Применение и перспективы развития // Международные научно-практические конференции. М. Изд-во: ИП Коротких А.А., 2018. С.397–404.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mikhailov IM. Agrogel in the civil state. Application and development prospects. International scientific and practical conferences. Moscow: Publishing house: IP Korotkov AA; 2018. P. 397-404. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Блинцова А.С. Теплоизоляция на основе наноматериала Аэрогель // Вопросы науки. 2015. C. 24–27.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Blindova AS. Isolation based on aerogel nanomaterial. Questions of science. 2015. P. 24-27. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Interplanetary Dust. Springer / E. Grun [et al.] // Astronomy and Astrophysics Library. 2001. P. 804.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Interplanetary dust. Springer E. Grun [et al.]. Library of Astronomy and Astrophysics; 2001. P. 804.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Pierre A. C., Pajonk G. M. Chemistry of Aerogels and Their Applications // Chemical Reviews. 2002. V. 102. No. 11. P. 4243–4266.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pierre AC, Pajonk GM. Chemistry of Aerogels and Their Applications. Chemical Reviews. 2002;102(11):4243-4266.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
