Испытательная система трехосного независимого нагружения
Сокращенное наименование УНУ: ИСТНН
Базовая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук
Ведомственная принадлежность: Минобрнауки России
Классификационная группа УНУ: Стенды для электро-, теплофизических и механических испытаний
Год создания УНУ: 1987
Размер занимаемых УНУ площадей, кв. м: 156.7
Сайт УНУ: http://ipmnet.ru/uniqequip/istnn/
Средняя загрузка УНУ: нет данных о средней загрузке за 2021 год
Контактная информация:
Местонахождение УНУ:
|
Руководитель работ на УНУ:
|
Сведения о результативности за 2020 год (данные ежегодного мониторинга)
|
Информация об УНУ:
Испытательная система трехосного независимого нагружения (ИСТНН) представляет собой уникальный исследовательский комплекс, позволяющий изучать деформационные, прочностные и фильтрационные свойства горных пород. Он дает возможность на образцах породы кубической формы с гранью 40 или 50 мм воссоздавать любые напряженные состояния, возникающие в призабойной зоне пласта при бурении скважины, ее освоении и эксплуатации, и изучать их влияние на фильтрационные свойства породы. Примененная в конструкции нагружающего узла оригинальная кинематическая схема позволяет нажимным плитам сближаться в трех направлениях, не создавая препятствия друг другу, что дает возможность нагружать образец независимо по каждой из трех осей. |
Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами, многофункциональность и междисциплинарность УНУ:
Испытательная система трехосного независимого нагружения это уникальная экспериментальная установка, созданная в ИПМех РАН. Она предназначена для исследования деформационных, прочностных и фильтрационных свойств горных пород в условиях реальных напряженных состояний, возникающих в массиве горных пород при техногенном воздействии в процессе разработки месторождений полезных ископаемых: пробуривании скважин, проходке выработок и т.д. Установка используется для создания научных основ новых технологий повышения продуктивности скважин и нефтеотдачи пластов, в том числе для месторождений углеводородов с трудно извлекаемыми запасами, для разработки безаварийных способов бурения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. ИСТНН представляет собой сложный исследовательский экспериментальный комплекс, включающий: - электрогидравлическую машину трехосного неравнокомпонентного нагружения; - маслонасосную станцию; - систему автоматизированного управления с обратной связью; - измерительно-информационную систему; - систему автоматического измерения проницаемости. Исследования проводятся на основе испытаний кубических образцов с ребром 30, 40 или 50 мм, вырезанных из интересующей горной породы. Для изготовления с высокой точностью образцов специально создан обрабатывающий комплекс, состоящий из двух станков: камнерезного и шлифовального. Отклонение от непараллельности граней изготавливаемых образцов составляет 20 мкм. |
Наиболее значимые научные результаты исследований (краткое описание):
Установлены закономерности упруго-пластического поведения горных пород. Предложен и реализован для нескольких типов горных пород способ экспериментального определения пластических параметров модели Друкера-Прагера. На ИСТНН проведено моделирование процессов деформирования и разрушения породы, позволившее установить влияние уровня и типа напряженно-деформированного состояния на фильтрационные свойства различных горных пород. Создана классификация пород по этому признаку. Создана новая технология повышения продуктивности нефтяных и газовых скважин – метод георыхления. Метод георыхления успешно применялся на нескольких десятках скважин месторождений Западной Сибири и Пермской области при освоении скважин, капитальном ремонте добывающих и нагнетательных скважин. Разработанная технология защищена 7 российскими патентами и 1 евразийским патентом. Разработан метод определения устойчивости наклонных и горизонтальных скважин при бурении и эксплуатации. Метод применялся для определения параметров бурения и эксплуатации скважин на месторождениях ОАО «Газпром», ОАО «Сургутнефтегаз». Полученные результаты подтверждены практикой. Экспериментальные исследования, проведенные на ИСТНН (совместно со специалистами компании «Total»), позволили оптимизировать технические и технологические решения по освоению Штокмановского газоконденсатного месторождения на шельфе Баренцева моря. Результаты, полученные в ходе работ на ИСТНН, вошли в основные достижения РАН, представлены на Международных конференциях и опубликованы в ведущих рецензируемых журналах. |
Направления научных исследований, проводимых на УНУ:
|
Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):
|
Приоритетные направления Стратегии НТР РФ (п. 20):
|
Фотографии:



Состав УНУ и вспомогательное оборудование: (номенклатура — 6 ед.)
Гидростанция
Обрабатывающий комплекс для изготовления образцов
Система автоматизированного измерения проницаемости
Система измерения скорости звука в образцах
Трехосный силовой агрегат
Цифровая система автоматизированного управления и сбора данных |
Услуги УНУ: (номенклатура — 3 ед.)
Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899): Рациональное природопользование Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899): Рациональное природопользование Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899): Рациональное природопользование |
Методики измерений, применяемые на УНУ: (номенклатура — 6 ед.)
Определение на установке ИСТНН допустимых депрессий при эксплуатации наклонных и горизонтальных скважин.
Наименование организации, аттестовавшей методику:
ИПМех РАН Дата аттестации: 20.06.2010 Методика уникальна: для всего мира
Определение на установке ИСТНН допустимых депрессий при бурении наклонных и горизонтальных скважин в продуктивных пластах
Наименование организации, аттестовавшей методику:
ИПМех РАН Дата аттестации: 15.11.2009 Методика уникальна: для всего мира
Определение на установке ИСТНН параметров бурения наклонных и горизонтальных скважин во вмещающих породах, обеспечивающих устойчивость их стволов.
Наименование организации, аттестовавшей методику:
ИПМех РАН Дата аттестации: 08.01.2008 Методика уникальна: для всего мира
Определение на установке ИСТНН упруго-пластических свойств анизотропных горных пород в условиях истинно трехосного независимого нагружения.
Наименование организации, аттестовавшей методику:
Институт проблем механики РАН Дата аттестации: 03.04.2012 Методика уникальна: для всего мира
Определение на установке ИСТНН прочностных характеристик горных пород с учетом их анизотропии.
Наименование организации, аттестовавшей методику:
ИПМех РАН Дата аттестации: 08.09.2012 Методика уникальна: для всего мира
Определение на установке ИСТНН зависимости проницаемости горных пород от уровня и вида действующих в них напряжений
Наименование организации, аттестовавшей методику:
ИПМех РАН Дата аттестации: 05.10.2002 Методика уникальна: для всего мира |