Use of thermal and magnetic devices for prevention of asphaltene, resin, and wax deposits on oil equipment surfaces

Purpose. To substantiate the advantages of using a multi-level externally insulated complex of magneto-thermal dewaxing which is located in the oil well and improves production of the formation fluid with high content of asphaltene, resin, and wax deposits (ARWD) by heating and magnetization at certain intervals. Methods. Experiments proved that the use of a magnetothermal dewaxing device enables (during round-the-clock operation of the well) to double the time between overhauls of the oil wells equipped with sucker-rod pumping units. Findings. The paper provides an analytical model for calculating the power consumption parameters of the developed multi-level magnetothermal dewaxing complex and the level of the magnetic moment of the formation fluid flow elements in the tubing string pulling unit equipped with this complex. The design of the magnetothermal dewaxing device, as the main constructive link of the multi-level complex of magnetothermal dewaxing, and the material for the manufacture of external insulating casings of such complex elements are described. The design of a multi-level complex of magnetothermal dewaxing and its elements integrated into the tubing string pulling unit and equipped with external insulating casings, is presented. The analytical model for calculating operational parameters of multilevel dewaxing complex equipped with insulating casings is substantiated. Originality. The developed designs of magnetothermal dewaxing devices will allow to use them together with the operation of deep-pumping equipment and in the case of a flowing oil well. Practical implications. Introduction of a multi-level magnetothermal dewaxing complex on the basis of magnetothermal activators makes it possible to reduce the shortage of such equipment on the markets of oil and gas producing countries.Мета. Обґрунтування переваг використання багаторівневого комплексу магнітотеплової депарафінізації, який розміщується в нафтовидобувній свердловині та поліпшує видобуток пластового флюїду з великим вмістом асфальтосмолопарафінистих відкладень (АСПВ), шляхом підігрівання й намагнічування у визначених інтервалах і оснащеного зовнішніми ізолюючими кожухами. Методика. Аналіз досліджень впливу багаторівневого комплексу магнітотеплової депарафінізації на пластовий флюїд з високим вмістом асфальтенів, смол і парафінів. Досліджено зміни фізико-хімічних властивостей нафти при застосуванні магнітотеплових депарафінізаторів, які направлені на збільшення міжочисного (міжремонтного) періоду свердловин за рахунок дії направленого магнітного поля та теплової енергії. Методичною основою здійснених досліджень є аналіз і розгляд використаної літератури, а також позитивний виробничий досвід усунення АСПВ під час видобутку вуглеводнів з підвищеним вмістом АСПВ із використанням інженерного аналізу й оцінки отриманих результатів. Результати. Встановлено, що використання багаторівневого комплексу магнітотеплової депарафінізації дає можливість підвищити ефективність запобігання АСПВ під час видобутку високов’язкої нафти та її транспортуванні трубопроводами. Встановлено, що для зменшення інтенсивності АСПВ трубні магнітотеплові депарафінізатори можливо використовувати як у режимі увімкнених підігрівачів, так і в режимі намагнічування без теплової підготовки пластового флюїду. Виявлено, що застосування магнітного пристрою дозволило збільшити середній міжремонтний період свердловин, ускладнених утворенням емульсій і АСПВ, у середньому в 2 рази. Наукова новизна. Виявлено, що в процесі встановлення у свердловину багаторівневого комплексу магнітотеплової депарафінізації, виконаного на основі магнітотеплових активаторів, змінює фізико-хімічні властивості нафти, які дозволяють запобігати АСПВ навіть після потрапляння флюїду до маніфольду. Практична значимість. Результати впровадження багаторівневого комплексу магнітотеплової депарафінізації, виконаного на основі магнітотеплових активаторів, дають можливість зменшити дефіцит подібного устаткування на ринках нафтогазовидобувних країн.Цель. Обоснование преимуществ использования многоуровневого комплекса магнитотепловой депарафинизации, который размещается в нефтедобывающей скважине и улучшает добычу пластового флюида с большим содержанием асфальтосмолопарафинистих отложений (АСПО), путем подогрева и намагничивания в определенных интервалах и оснащенного внешними изолирующими кожухами. Методика. Анализ исследований влияния многоуровневого комплекса магнитотепловой депарафинизации на пластовый флюид с высоким содержанием асфальтенов, смол и парафинов. Исследованы изменения физико-химических свойств нефти при применении магнитотепловых депарафинизаторов, которые направлены на увеличение межочистного (межремонтного) периода скважин за счет действия направленного магнитного поля и тепловой энергии. Методической основой осуществленных исследований является анализ и рассмотрение использованной литературы, а также положительный производственный опыт устранения АСПО при добыче углеводородов с повышенным содержанием АСПО с использованием инженерного анализа и оценки полученных результатов. Результаты. Установлено, что использование многоуровневого комплекса магнитотепловой депарафинизации позволяет повысить эффективность предотвращения АСПО при добыче высоковязкой нефти и ее транспортировке по трубопроводам. Установлено, что для уменьшения интенсивности АСПО трубные магнитотепловые депарафинизаторы можно использовать как в режиме включенных подогревателей, так и в режиме намагничивания без тепловой подготовки пластового флюида. Выявлено, что применение магнитного устройства позволило увеличить средний межремонтный период скважин, осложненных образованием эмульсий и АСПО, в среднем в 2 раза. Научная новизна. Выявлено, что в процессе установки в скважину многоуровневого комплекса магнитотепловой депарафинизации, выполненного на основе магнитотепловых активаторов, меняет физико-химические свойства нефти, которые позволяют предотвращать АСПО даже после попадания флюида в манифольд. Практическая значимость. Результаты внедрения многоуровневого комплекса магнитотепловой депарафинизации, выполненного на основе магнитотепловых активаторов, дают возможность уменьшить дефицит подобного оборудования на рынках нефтегазодобывающих стран.The present study would have been impossible without support from Poltava National Technical Yuri Kondratyuk University administration. We express our sincere gratitude to Rector Volodymyr Onyshchenko for the opportunity to conduct tests in modern Laboratory of Oil and Gas Technologies

Вивчення антиексудативної дії комбінованого крем-гелю з глюкозаміну гідрохлоридом, хондроїтину сульфатом, камфорою та ментолом в експерименті

Osteoarthritis (OA) is a severe degenerative-dystrophic joint disease. Treatment of OA should be complex with the use of painkillers, anti-inflammatory and chondroprotective agents. The original combined cream-gel with glucosamine hydrochloride, chondroitin sulfate, camphore and menthol meets these requirements.Aim. To study the anti-exudative effect of the original combined cream-gel.Materials and methods. The anti-exudative effect of the cream-gel was studied on the models of exudative inflammation caused by carrageenin (1 % solution), zymosan (2 %), histamine (0.25 %) and serotonin (0.5 %) in rats.Results. The presence of the expressed anti-excudative effect on different inflammatory models by the level of antiinflammatory activity has been proven: carrageenan – 43.71 %, zymosanic – 32.83 %, serotonin – 24.04 %, histamine – 38.4 %. The results of studying the effect of the cream-gel under research on the inflammatory process with a predominantly exudative component on the models of acute carrageenan, zymosan, histamine, serotonin edema in experimental animals indicate the presence of an anti-exudative component in the cream-gel studied; it is somewhat inferior to the anti-inflammatory effect of diclofenac sodium. Based on the results of the experiments conducted it can be assumed that the anti-inflammatory effect is due to effect on the activity of pro-inflammatory biologically active substances – prostaglandins and leukotrienes, as well as the presence of membrane-stabilizing properties in the components of the cream-gel.Conclusions. The presence of the anti-exudative action together with the data on the antinociceptive and chondroprotective action given in our previous works will promote to increase the effectiveness of treatment of such a serious joint disease as OA.Остеоартроз (ОА) – тяжелое дегенеративно-дистрофическое заболевание суставов. Лечение ОА должно быть комплексным с использованием обезболивающих, противовоспалительных и хондропротекторных средств. Данным требованиям отвечает оригинальный комбинированный крем-гель, содержащий глюкозамина гидрохлорид, хондроитина сульфат, камфору и ментол. Целью работы стало изучение антиэкссудативного действия оригинального комбинированного крем-геля.Материалы и методы. Антиэкссудативное действие крем-геля изучали на моделях экссудативного воспаления, вызванного каррагенином (1 % раствор), зимозаном (2 %), гистамином (0,25 %) и серотонином (0,5 %) на крысах.Результаты. Доказано наличие выраженного антиэкссудативного действия на разных моделях воспаления по уровню противовоспалительной активности: каррагенинового – 43,71 %, зимозанового – 32,83 %, серотонинового – 24,04 %, гистаминового – 38,4 %. Результаты изучения влияния исследуемого крем-геля на воспалительный процесс с преимущественно экссудативным компонентом на моделях острого каррагенинового, зимозанового, гистаминового, серотонинового отеков у экспериментальных животных свидетельствуют о наличии у исследуемого крем-геля выраженного антиэкссудативного компонента, который несколько уступает противовоспалительному действию диклофенака натрия. По результатам проведенных экспериментов можно предположить, что противовоспалительное действие реализуется путем влияния на активность провоспалительных биологически активных веществ – простагландинов и лейкотриенов, а также наличие мембраностабилизирующих свойств у компонентов крем-геля.Выводы. Наличие антиэкссудативного действия вместе с приведенными нами в предыдущих работах данными об антиноцицептивном и хондропротекторном действии будет способствовать повышению эффективности лечения такого тяжелого заболевания суставов как ОА.Остеоартроз (ОА) – важке дегенеративно-дистрофічне захворювання суглобів. Лікування ОА повинно бути комплексним із застосуванням знеболювальних, протизапальних та хондропротекторних засобів. Таким вимогам відповідає оригінальний комбінований крем-гель, до складу якого входять глюкозаміну гідрохлорид, хондроїтину сульфат, камфора та ментол. Метою роботи стало вивчення антиексудативної дії оригінального комбінованого крем-гелю.Матеріали та методи. Антиексудативну активність крем-гелю оцінювали на моделях ексудативного запалення, викликаного карагеніном (1 % розчин), зимозаном (2 %), гістаміном (0,25 %) і серотоніном (0,5 %) на щурах.Результати. Доведено виразний антиексудативний ефект на різних моделях запалення за рівнем протизапальної активності: карагеніновий – 43,71 %, зимозановий – 32,83 %, серотоніновий – 24,04 % та гістаміновий – 38,4 %. Результати вивчення впливу досліджуваного крем-гелю на перебіг запального процесу з переважним ексудативним компонентом на моделях гострого карагенінінового, зимозанового, гістамінового та серотонінового набряків у експериментальних тварин свідчать про виражений антиексудативний компонент протизапального ефекту, який дещо поступається протизапальній дії НПЗП диклофенаку натрію. За результатами проведених експериментів можливим механізмом протизапальної дії комбінованого досліджуваного кремгелю виступає вплив на активність прозапальних білологічно активних речовин – простагландинів та лейкотрієнів, а також мембраностабілізувальна дія компонентів крем-гелю.Висновки. Наявність антиексудативної дії поряд з наведеними нами в попередніх роботах даними щодо антиноцицептивної та хондропротекторної дії буде сприяти підвищенню ефективності лікування такого важкого захворювання суглобів як остеоартроз

The COVID-19 Pandemic and Global Food Security

We present scientific perspectives on the impact of the COVID-19 pandemic and global food security. International organizations and current evidence based on other respiratory viruses suggests COVID-19 is not a food safety issue, i.e., there is no evidence associating food or food packaging with the transmission of the virus causing COVID-19 (SARS-CoV-2), yet an abundance of precaution for this exposure route seems appropriate. The pandemic, however, has had a dramatic impact on the food system, with direct and indirect consequences on lives and livelihoods of people, plants, and animals. Given the complexity of the system at risk, it is likely that some of these consequences are still to emerge over time. To date, the direct and indirect consequences of the pandemic have been substantial including restrictions on agricultural workers, planting, current and future harvests; shifts in agricultural livelihoods and food availability; food safety; plant and animal health and animal welfare; human nutrition and health; along with changes in public policies. All aspects are crucial to food security that would require “One Health” approaches as the concept may be able to manage risks in a cost-effective way with cross-sectoral, coordinated investments in human, environmental, and animal health. Like climate change, the effects of the COVID-19 pandemic will be most acutely felt by the poorest and most vulnerable countries and communities. Ultimately, to prepare for future outbreaks or threats to food systems, we must take into account the Sustainable Development Goals of the United Nations and a “Planetary Health” perspective

Structural and phase transitions in nanocluster ethanol samples at low temperatures

Results of neutron (SANS study) and x-ray diffraction experiments with nanocluster samples of deuteroethanol (C₂D₅OD) or ordinary pure ethanol (C₂H₅OH) are presented. A deuterated ethanol sample, formed via quick cooling of ethanol–helium mixture down to 1.6 K, had clusters with the size of d ~ 20–30 nm at liquid helium temperatures. After warming up to liquid nitrogen temperatures the gel decays into an amorphous white powder. It was observed that these powder samples remained in the amorphous state even after keeping at T ≤ 90 K for a long time (a few months). The neutron studies were supported by further x-ray investigations of the structure and the phase transitions in the highly dispersed powder samples, which were created via the decay of the gel samples of ordinary ethanol at temperatures above liquid nitrogen up to 150 K at saturated nitrogen gas pressure. Annealing of the “gel” sample during half an hour at a temperature of T ~ 110 K resulted in a phase transition to a monoclinic phase with the crystallite sizes ~30–40 nm. For comparison we studied the structure and phase transitions in “bulk” samples, prepared via quick freezing of liquid ethanol down to liquid nitrogen temperature. The “bulk” sample had a similar transition at T ~ 125 K, which is by 15 K higher than the temperature of the intensive phase transition in the “gel” sample. The mean grain size in the bulk material was d ≥ 60 nm

ABOUT THE MODEL OF THE "MEDICINE-PHYSICS" TRANSLATOR

Based on the prototype computer translator, the system-technological model of the "medicine-physics" translator is proposed. It consists of six software units based on a computer with the details of the initial, intermediate and final information

ABOUT THE LOOKING PRESENTATION OF THE PAIR "HEAD-SUBORDINATE" OF THE MEDICAL INSTITUTION

Hereby is proposed a scheme and transfer functions for the system "head-subordinate", using the formalism adopted for automation systems

A High-Resolution SNP Array-Based Linkage Map Anchors a New Domestic Cat Draft Genome Assembly and Provides Detailed Patterns of Recombination

High-resolution genetic and physical maps are invaluable tools for building accurate genome assemblies, and interpreting results of genome-wide association studies (GWAS). Previous genetic and physical maps anchored good quality draft assemblies of the domestic cat genome, enabling the discovery of numerous genes underlying hereditary disease and phenotypes of interest to the biomedical science and breeding communities. However, these maps lacked sufficient marker density to order thousands of shorter scaffolds in earlier assemblies, which instead relied heavily on comparative mapping with related species. A high-resolution map would aid in validating and ordering chromosome scaffolds from existing and new genome assemblies. Here, we describe a high-resolution genetic linkage map of the domestic cat genome based on genotyping 453 domestic cats from several multi-generational pedigrees on the Illumina 63K SNP array. The final maps include 58,055 SNP markers placed relative to 6637 markers with unique positions, distributed across all autosomes and the X chromosome. Our final sex-averaged maps span a total autosomal length of 4464 cM, the longest described linkage map for any mammal, confirming length estimates from a previous microsatellite-based map. The linkage map was used to order and orient the scaffolds from a substantially more contiguous domestic cat genome assembly (Felis catusv8.0), which incorporated ∼20 × coverage of Illumina fragment reads. The new genome assembly shows substantial improvements in contiguity, with a nearly fourfold increase in N50 scaffold size to 18 Mb. We use this map to report probable structural errors in previous maps and assemblies, and to describe features of the recombination landscape, including a massive (∼50 Mb) recombination desert (of virtually zero recombination) on the X chromosome that parallels a similar desert on the porcine X chromosome in both size and physical location

Genome sequencing of the extinct Eurasian wild aurochs, Bos primigenius, illuminates the phylogeography and evolution of cattle

Background Domestication of the now-extinct wild aurochs, Bos primigenius, gave rise to the two major domestic extant cattle taxa, B. taurus and B. indicus. While previous genetic studies have shed some light on the evolutionary relationships between European aurochs and modern cattle, important questions remain unanswered, including the phylogenetic status of aurochs, whether gene flow from aurochs into early domestic populations occurred, and which genomic regions were subject to selection processes during and after domestication. Here, we address these questions using whole-genome sequencing data generated from an approximately 6,750-year-old British aurochs bone and genome sequence data from 81 additional cattle plus genome-wide single nucleotide polymorphism data from a diverse panel of 1,225 modern animals. Results Phylogenomic analyses place the aurochs as a distinct outgroup to the domestic B. taurus lineage, supporting the predominant Near Eastern origin of European cattle. Conversely, traditional British and Irish breeds share more genetic variants with this aurochs specimen than other European populations, supporting localized gene flow from aurochs into the ancestors of modern British and Irish cattle, perhaps through purposeful restocking by early herders in Britain. Finally, the functions of genes showing evidence for positive selection in B. taurus are enriched for neurobiology, growth, metabolism and immunobiology, suggesting that these biological processes have been important in the domestication of cattle. Conclusions This work provides important new information regarding the origins and functional evolution of modern cattle, revealing that the interface between early European domestic populations and wild aurochs was significantly more complex than previously thought