KINETIC FEATURES OF THE DISSOCIATION PROCESS OF GAS HYDRATE DEPOSITS

The research is aimed at revealing the theoretical features of the kinetics of the process of dissociation of natural gas hydrates, the accounting of which is useful in designing technologies for their development. The process of decomposition of gas hydrates is considered as a heterogeneous process, proceeding at the interface of the phases and contains three consecutive stages. The mathematically grounded speed with which molecules fluctuate around fixed positions and the velocity of their translational motion in the system “gas – rock environment”. The mathematical expression of the constant coefficient of molecular diffusion is made. It has been established that when gas is extracted from gas hydrates, external and internal diffusion zones, as well as diffusion inhibition, are caused, which causes an increase in the decay time of gas hydrate to gas and water. The character of the dependence of the change in the rate of dissociation during its various periods is revealed. It was found that the speed of the dissociation process in these conditions varies with the temperature under the exponential la

STUDY OF THE FORMATION MECHANISM OF GAS HYDRATES OF METHANE IN THE PRESENCE OF SURFACE-ACTIVE SUBSTANCES

Досліджено вплив поверхнево-активних речовин на механізм утворення газових гідратів метану. Визначено значення критичної концентрації міцелоутворення (ККМ) розчинів дібутілфенола, обробленого окисом етилену (ДБ), а також синтанолів (ДС-10, ДС-20). Виявлено, що завдяки процесу солюбілізації відбувається утворення мікрогетерогенних наночасток, які призводять до зміни складу газогідратів і швидкості утворення Ключові слова: газогідрати метану, міцелоутворення, поверхневий натяг, міжфазовий електричний потенціал, швидкість утворенняИсследовано влияние поверхностно-активных веществ на механизм образования газовых гидратов метана. Определены значения критической концентрации мицеллообразования (ККМ) растворов дибутилфенола, обработанного окисью этилена (ДБ), а также синтанолов (ДС-10, ДС-20). Обнаружено, что благодаря процессу солюбилизации происходит образование микрогетерогенных наночастиц, которые приводят к изменению состава газогидратов и скорости образования Ключевые слова: газогидраты метана, мицеллообразование, поверхностное натяжение, межфазный электрический потенциал, скорость образовани

The first year of implementing a new concept of the journal “Mining of Mineral Deposits” of the National Mining University

This article presents the analysis of Ukrainian mining sciences journal – “Mining of Mineral Deposits” (acronym in English MMD). Our paper presents a case study of on journal in the field of mining sciences and describes the first year implementing a new concept of the journal. The results can serve as a reference in future studies of the journal in a new form. The findings of future research may be an indication as to whether the adopted policy of internationalization of the journal is effective and increases the impact of the Journal in World Science. Special consideration is given to website visitors activity and visits frequency statistics. It appears that MMD is improving its position within the group of leading and original Ukrainian mining periodicals.У даній статті наведено аналіз українського журналу в області гірничої науки – “Розробка Родовищ” (абревіатура англійською мовою “MMD”). Стаття представляє собою аналіз конкретного гірничого журналу й описує перший рік імплементації його нової концепції. Отримані результати можуть стати порівняльним орієнтиром при проведенні майбутнього аналізу. Результати даного дослідження спрямовані на визначення відповідності прийнятої політики інтернаціоналізації журналу в міжнародному науковому просторі. Особлива увага приділяється активності відвідувань сайту журналу. В результаті проведеного аналізу можна стверджувати, що журнал “Розробка Родовищ” посилює свої позиції серед провідних українських періодичних видань гірничого профілю.В данной статье произведен анализ украинского журнала в области горной науки – “Разработка месторождений” (аббревиатура на английском языке “MMD”). Статья представляет собой анализ конкретного горного журнала и описывает первый год имплементации его новой концепции. Полученные результаты могут стать сравнительным ориентиром при проведении дальнейшего анализа. Результаты данного исследования направлены на определение соответствия принятой политики интернационализации журнала в международном научном пространстве. Особое внимание уделяется активности посещений сайта журнала. В результате проведенного анализа можно утверждать, что журнал “Разработка месторождений” усиливает свои позиции среди ведущих украинских периодических изданий горного профиля.This article was supported by the Ukrainian “School of Underground Mining”

Peculiarities of geological and thermobaric conditions for the gas hydrate deposits occurence in the Black Sea and the prospects for their development

The actuality has been revealed of the necessity to attract the gas hydrate deposits of the Black Sea into industrial development as an alternative to traditional gas fields. This should be preceded by the identification and synthesis of geological and thermobaric peculiarities of their existence. It was noted that the gas hydrates formation occurs under certain thermobaric conditions, with the availability of a gas hydrate-forming agent, which is capable of hydrate formation, as well as a sufficient amount of water necessary to start the crystallization process. The gas hydrate accumulation typically does not occur in free space – in sea water, but in the massif of the sea bed rocks. The important role in the process of natural gas hydrates formation is assigned to thermobaric parameters, as well as to the properties and features of the geological environment, in which, actually, the process of hydrate formation and further hydrate accumulation occurs. It was noted that the source of formation and accumulation of the Black Sea gas hydrates is mainly catagenetic (deep) gas, but diagenetic gas also takes part in the process of gas hydrate deposits formation. The main component of natural gas hydrate deposits is methane and its homologs – ethane, propane, isobutane. The analysis has been made of geological and geophysical data and literature materials devoted to the study of the offshore area and the bottom of the Black Sea, as well as to the identification of gas hydrate deposits. It was established that in the offshore area the gas hydrate deposits with a heterogeneous structure dominate, that is, which comprises a certain proportion of aluminosilicate inclusions. It was noted that the Black Sea bottom sediments, beginning with the depths of 500 – 600 m, are gassy with methane, and a large sea part is favourable for hydrate formation at temperatures of +8...+9ºC and pressures from 7 to 20 MPa at different depths. The characteristics of gas hydrate deposits are provided, as well as requirements and aspects with regard to their industrialization and development. It is recommended to use the method of thermal influence on gas hydrate deposits, since, from an ecological point of view, it is the safest method which does not require additional water resources for its implementation, because water intake is carried out directly from the upper sea layers. A new classification of gas hydrate deposits with a heterogeneous structure has been developed, which is based on the content of rocks inclusions in gas hydrate, the classification feature of which is the amount of heat spent on the dissociation process

Thermodynamic and geomechanical processes research in the development of gas hydrate deposits in the conditions of the Black Sea

Purpose. Research of thermodynamic and geomechanical processes occurring in a gas hydrate body under the influence of an activating agent (sea water from surface layers) in the conditions of the Black Sea by mathematical modeling using finite element method. Methods. The modeling of thermodynamic and geomechanical processes is performed with the use of ANSYS v17.0 software and in accordance with the climatic, hydrogeological and physic-mechanical properties of the numerical model elements in the Black Sea gas hydrate deposit under consideration, which are similar to natural ones. The thermodynamic processes were studied in the section “Steady-State Thermal”, and the geomechanical (stress-strain state) in “Static Structural”. Findings. The spatial model is developed, which allows to simulate thermodynamic and geomechanical processes in a gas hydrate body under the influence of a thermal agent. As a result of modeling, it was determined that under these conditions the temperature in the gas hydrate body varies with the distance from the production well similarly in both directions according to the polynomial dependence. What is more, at a distance from the well of 18.7 m the temperature is stable and equals +22°С, and in the range of 18.7 – 24.9 m – decreases by 3.1 times and reaches a value of +7°С. It was found out that deformations in a gas hydrate body under the influence of an activating agent, which is fed under pressure above the initial, are directed from the lateral boundaries to the center of the gas hydrate body in the direction of productive dissociation zones. This, in its turn, results in the displacement of the gas hydrate volume to the reaction proceeding center, improving the quality of the decomposition process and allows mining of 87 – 91% gas hydrate volume, which is presented in the model. Originality. For the first time, for the conditions of the Black Sea gas hydrate deposits, an analytical assessment of the dissociation zone distribution from the production well under the influence of the thermal agent and the changes of the stress-strain state of the gas hydrated body during its decomposition, has been carried out. This allows to improve the technology of the gas hydrate deposits development in the conditions under consideration. Practical implications. The technological scheme for the development of a gas hydrate body based on the combined approach to the effects of activators (temperature and pressure) is proposed, which eliminates the need to warm the boundary sections of the deposit and increases the amount of the supplied activating agent and its temperatures, which in its turn leads to a decrease in the resource and energy consumption.Мета. Дослідження термодинамічних і геомеханічних процесів, що протікають у газогідратному тілі при впливі активуючого агента (морської води з поверхневих шарів) в умовах Чорного моря шляхом математичного моделювання методом кінцевих елементів. Методика. Моделювання термодинамічних і геомеханічних процесів виконано за допомогою програмного забезпечення ANSYS v17.0 з відповідністю кліматичних, гідрогеологічних та фізико-механічних властивостей елементів чисельної моделі у розглянутому газогідратному родовищі Чорного моря, які є аналогічними натурним. Термодинамічні процеси досліджувалися у розділі програми “Steady-State Thermal”, а геомеханічні (напружено-деформований стан) – в “Static Structural”. Результати. Розроблена просторова модель, що дозволяє моделювати термодинамічні та геомеханічні процеси у газогідратному тілі при впливі теплового агента. В результаті моделювання встановлено, що у розглянутих умовах температура в газогідратному тілі змінюється з відстанню від видобувної свердловини аналогічно в обидві сторони за поліноміальною залежністю, причому на відстані від свердловини 18.7 м температура стабільна і становить +22°С, а в інтервалі 18.7 – 24.9 м – знижується у 3.1 рази і досягає значення +7°С. Виявлено, що деформації у газогідратному тілі при впливі активуючого агента, який подається під тиском, що перевищує початковий, спрямовані від бокових меж у центр газогідратного тіла у напрямі продуктивних зон дисоціації, що, в свою чергу, призводить до зміщення об’єму газогідрату в центр протікання реакції, покращуючи якість процесу розкладання і дозволяючи відпрацювати 87 – 91% об’єму газогідрата, представленого в моделі. Наукова новизна. Вперше для умов газогідратних родовищ Чорного моря проведена аналітична оцінка характеру поширення зони дисоціації від видобувної свердловини при впливі теплового агента та змін напружено-деформованого стану газогідратного тіла при його розкладанні, що дозволяє удосконалити технологію розробки газогідратних покладів у розглянутих умовах. Практична значимість. Запропоновано технологічну схему розробки газогідратного тіла на основі комбінованого підходу до впливу активаторами (температурою та тиском), що усуває необхідність прогріву граничних ділянок покладу і збільшення кількості активуючого агента, що подається, та його температури, що, в свою чергу, веде до зниження ресурсо- й енерговитрат.Цель. Исследование термодинамических и геомеханических процессов, протекающих в газогидратном теле при воздействии активирующего агента (морской воды с поверхностных слоев) в условиях Черного моря посредством математического моделирования методом конечных элементов. Методика. Моделирование термодинамических и геомеханических процессов выполнено при помощи программного обеспечения ANSYS v17.0 с соответствием климатических, гидрогеологических и физико-механических свойств элементов численной модели в рассматриваемом газогидратном месторождении Черного моря, которые являются аналогичными натурным. Термодинамические процессы исследовались в разделе программы “Steady-State Thermal”, а геомеханические (напряженно-деформированное состояние) – в “Static Structural”. Результаты. Разработана пространственная модель, позволяющая моделировать термодинамические и геомеханические процессы в газогидратном теле при воздействии теплового агента. В результате моделирования установлено, что в рассматриваемых условиях температура в газогидратном теле изменяется с расстоянием от добывающей скважины аналогично в обе стороны по полиномиальной зависимости, причем на расстоянии от скважины 18.7 м температура стабильна и составляет +22°С, а в интервале 18.7 – 24.9 м – снижается в 3.1 раза и достигает значения +7°С. Выявлено, что деформации в газогидратном теле при воздействии активирующего агента, подаваемого под давлением, превышающее начальное, направлены от боковых границ в центр газогидратного тела в направлении продуктивных зон диссоциации, что, в свою очередь, приводит к смещению объема газогидрата в центр протекания реакции, улучшая качество процесса разложения и позволяя отработать 87 – 91% объема газогидрата, представленного в модели. Научная новизна. Впервые для условий газогидратных месторождений Черного моря проведена аналитическая оценка характера распространения зоны диссоциации от добывающей скважины при воздействии теплового агента и изменений напряженно-деформированного состояния газогидратного тела при его разложении, что позволяет усовершенствовать технологию разработки газогидратных залежей в рассматриваемых условиях. Практическая значимость. Предложена технологическая схема разработки газогидратного тела на основании комбинированного подхода к воздействию активаторами (температурой и давлением), устраняющая необходимость прогрева граничных участков залежи и увеличения подаваемого количества активирующего агента и его температуры, что, в свою очередь, ведет к снижению ресурсо- и энергозатрат.The results of the current researches were obtained within the framework of the research works of GP-473 Development of scientific principles of phase transformations of technogenic and natural gas hydrates and creation of the newest technologies of their extraction” (State Registration No.0115U002294) and GP-487 “Scientific substantiation and development of energy saving and low waste technologies of hydrocarbon and mineral raw materials extraction” (State Registration No.0116U008041)

Effect of mechanoactivated chemical additives on the process of gas hydrate formation

This study addresses the production of gas hydrate of methane with a high gas-hydrate-forming content in a solid phase in the isolated system at T=274 K and pressure of 5 MPa and presence of mechanically activated rocks close to the bottom of the chamber. We used mechanically activated samples of various degrees of grinding to increase an area of contact surface of heterogeneous phases. We carried out mechanochemical activation of materials in a vertical vibrating mill (VVM). In the study, we found out that formation of gas hydrates on activated aluminosilicates leads to the cryochemical synthesis of hydrocarbons, due to formation of additional reaction centers formed upon activation. This indicates a change in the mechanism of formation of GH during the process. We calculated three rate constants for the formation of GH of methane, which vary from 1.20×10-2 to 1.25×10-2 hour-1, based on semi-logarithmic anamorphosis. The study showed that formation of methane gas hydrates in presence of activated additives leads to formation of up to 5−6 % of ethane. Chromatographic method confirmed this. This indicates possibility of carrying out a low-temperature synthesis of higher hydrocarbons in the artificial production of GH, in contrast to the known mechanochemical transformations during the process of obtaining gas from gas hydrates.Досліджено вплив механохімічно активованих домішок на процес утворення газових гідратів метану. Встановлено, що процес утворення газогідратів метану у присутності активованих алюмосилікатів відбувається не по автокаталітичному характеру. Виявлено, що у складі газового гідрату метану з’являється етан. Визначено константи швидкості утворення газогідратів метану при Т=274 K і тиску 5 МПа у присутності механоактивованих домішокИсследовано влияние механохимически активированных добавок на процесс образования газовых гидратов метана. Установлено, что процесс образования газогидратов метана в присутствии активированных алюмосиликатов происходит не по автокаталитическому характеру. Обнаружено, что в составе газового гидрата метана появляется этан. Определены константы скорости образования газогидрата метана при Т=274 K и давлении 5 МПа в присутствии механоактивированных добаво

Ethical approaches to family planning in Africa

Africa has historically provided the geographical flashpoint of ethical issues relating to family planning programs. Until recently in Sub-Saharan Africa, advocacy of family planning by non-Africans was unacceptable and by Africans politically inadvisable. This has changed in the 1980s. The health rationale for family planning is backed by strong evidence, especially in Africa, where infant and maternal mortality and morbidity rates are high. Population growth in many African countries impedes development, which cannot keep up with needs. Earlier attempts to offer family planning aid were often politically inept and endangered the needed partnership between donor and developing countries. Theoretical arguments and abstract demographic projections are less persuasive than carefully designed programs geared to the health and well-being of communitities that help plan them. Increased cooperation between donor and developing countries has helped resolve some of the ethical difficulties that beset family planning programs. This report summarizes many of the practical, ethical and cultural considerations in making family planning aid acceptable.Health Monitoring&Evaluation,Adolescent Health,Agricultural Knowledge&Information Systems,Gender and Health,Early Child and Children's Health

Detection of MicroRNAs in Dried Serum Blots

MicroRNAs are short RNAs which can be utilized as biomarkers for a variety of conditions. They are detectable in serum, and changes in the levels of circulating microRNAs have been associated with different diseases. We tested for the presence of microRNAs in serum that is dried on paper and stored unrefrigerated instead of being kept frozen. MicroRNAs were readily detectable in such blots, and their detectability was improved by using paper made of cellulose instead of glass fiber, and by re-hydrating dried blots with Trizol™ instead of water, phosphate-buffered saline, or guanidine hydrochloride before RNA extraction. MicroRNA preservation was not diminished by drying of blots at 37, 45 or 60 ºC instead of room temperature or by storage of blots at 37, 45 or 60 ºC instead of room temperature, but was worse when blots were dried incompletely or exposed to high humidity during storage. Preservation of microRNAs in serum was not adversely affected if instead of being kept frozen at -80 ºC it was stored as dried blots at room temperature or 37 ºC for ten or eight and a half months, respectively. In a group of ten individuals, microRNA quantifications of -80 ºC-frozen or dried sera stored at room temperature correlated well. Dried blots may thus be a convenient and safer way to save, transport, and store serum without refrigeration for microRNA assays