First metals discovery and development the sacral component phenomenon

This article is accentuated on the civilizational significance of the first industrial metals discovery, it reveals the prerequisites for the development of ores and the main stages of metals mastering connected with centuries-old experience of the previous mining activities of mankind. The authors suggest the hypothesis that the metallurgy was born in the depths of sustainable communities of archaic miners, which were motivated by not only utilitarian but also sacral factors. A new hypothesis is examined in comparison to the established versions of accidental discovery of metals

Research into adhesive ore-dressing technologies of fine- and nano gold

Purpose. To summarize domestic experience in creating technology for adhesive gold dressing and to describe key research results. Methods. Laboratory experimental and pilot research into the process of obtaining adhesively active coal and oil granules carrying particles of gold and adhesive extraction of nano-, thin- and fine gold from ore slurry, preparing carrying granules and their microscopy, spectroscopy of the water phase, designing an experiment to obtain a statistical model of adhesive abilities of coal and oil granules-carriers. Findings. Regime map of oil granulation process to produce coal granules carrying particles of gold was experimentally obtained. Rational regime parameters for pelleting granules have been determined: consumption of coupling reagent; granulometric composition of initial coal; slurry concentration; pelleting duration; slurry agitation intensity. It is recommended to use as original material coal with ash content Ad = 10%; particle size –0.074 mm. Oil agent is oil of brand M100 and kerosene. The rational process schematics for adhesive gold dressing was developed, in particular, by cleaning flotation, which increases the extraction of Au up to 90% and allows to reach its environmental cleanliness nearly at the level of flotation. It is discovered for the first time that when the surface of coal oil granules is modified by crown ether, gold nanoparticles of the size 20 – 30 nm concentrate on it, which can be explained by the formation of supramolecular ensemble “crown ether – nano-gold”. The rational mode of pelleting has been substantiated and patented for the turbulence estimated by Reynolds number Re within 900 – 12000. Theoretical foundations of the mechanism for producing coal and oil granules-carriers were developed, including its phenomenological scheme. Subprocesses lying behind adhesive “coal-oil” contact have been analyzed and the elementary act of aggregation and granules-carriers’ formation has been investigated. The experiment was designed to obtain statistical models that describe the impact of various factors on stickability of “adhesive – substrate” (“coal-oil granules – gold”) combination. Originality. The scientific basis was laid and experimental testing was performed to prove feasibility of gold dressing adhesive technology. Rational regime schematics and process parameters of adhesive gold dressing were grounded, it was discovered that under the impact of crown ether nano-gold concentrates on the surface of granules-carriers. Practical implications. The results of laboratory and bench experimental studies can be used with sufficient accuracy to implement adhesive gold dressing of fine and nano-size particles within a “few hundred microns – a few tens of nanometers”.Мета. Узагальнення вітчизняного досвіду створення технології адгезійного збагачення золота, виклад основних результатів досліджень. Методика. Лабораторні та стендові експериментальні дослідження процесу одержання адгезійно активних вугільно-масляних гранул-носіїв частинок золота і власне адгезійного вилучення нано-, тонко- і дрібнодисперсного золота з рудної пульпи, препарування гранул-носіїв та їх мікроскопія, спектрофотометрія водної фази, планування експерименту для одержання статистичної моделі адгезійної здатності вугільно-масляних гранул-носіїв. Результати. Експериментально отримана режимна карта процесу масляної грануляції вугілля для одержання гранул-носіїв частинок золота. Встановлені раціональні режимні параметри пелетування гранул: витрати реагенту-зв’язуючого, гранулометричний склад вихідного вугілля, концентрація гідросуміші, тривалість пелетування, інтенсивність агітації гідросуміші. Рекомендовано як вихідне вугілля зольністю Ad = 10%; крупністю –0.074 мм. Масляний агент – мазут марки М100 та гас. Запропоновані раціональні схемні рішення процесу адгезійного збагачення золота, зокрема, з перечисною флотацією, що підвищує вилучення Au до 90% і доводить його екологічну чистоту до флотаційної. Показано, що при модифікуванні поверхні вугільно-масляних гранул краун-етером на їх поверхні відбувається концентрація також наночастинок золота крупністю 20 – 30 нм, що виявлено вперше і пояснюється утворенням супрамолекулярного ансамблю “краун-етер – нанозолото”. Обґрунтовано й запатентовано раціональний режим пелетування при турбулентності, яка оцінюється числом Рейнольдса в межах 900 – 12000. Розроблено теоретичні основи механізму отримання вуглемасляних гранул-носіїв, зокрема його феноменологічну схему, проаналізовано субпроцеси адгезійного контакту “вугілля – масло” й елементарного акту агрегації та формування гранул-носіїв. Методом планованого експерименту одержано статистичні математичні моделі, які описують картину впливу ряду факторів на липкість “адгезив – субстрат” (“вуглемасляні гранули – золото”). Наукова новизна. Розроблено наукові основи та виконана експериментальна апробація технології адгезійного збагачення золота. Обґрунтовані раціональні схемні рішення та режимні параметри процесу адгезійного збагачення золота, зафіксовано ефект концентрації на поверхні гранул-носіїв нанозолота, що відбувається з підвищеною інтенсивністю за умови застосування краун-етеру. Практична значимість. Отримані результати лабораторних і стендових експериментальних досліджень із достатньою для практичного застосування точністю можуть використовуватися для реалізації адгезійного збагачення дрібнодисперсного і нано- золота в межах крупності частинок “перші сотні мкм – перші десятки нм”.Цель. Обобщение отечественного опыта создания технологии адгезионного обогащения золота, изложение основных результатов исследований. Методика. Лабораторные и стендовые экспериментальные исследования процесса получения адгезионно активных угольно-масляных гранул-носителей частиц золота и собственно адгезионного извлечения нано-, тонко- и мелкодисперсного золота из рудного пульпы, препарирование гранул-носителей и их микроскопия, спектрофотометрия водной фазы, планирование эксперимента для получения статистической модели адгезионной способности угольно-масляных гранул-носителей. Результаты. Экспериментально получена режимная карта процесса масляной грануляции угля для получения гранул-носителей частиц золота. Установлены рациональные режимные параметры пеллетирования гранул расходы реагента-связующего, гранулометрический состав исходного угля, концентрация гидросмеси, продолжительность пеллетирования, интенсивность агитации гидросмеси. Рекомендовано в качестве исходного использовать уголь зольностью Ad = 10%; крупностью –0.074 мм. Масляный агент – мазут марки М100 и керосин. Предложены рациональные схемные решения процесса адгезионного обогащения золота, в частности, перечисной флотацией, что повышает извлечение Au до 90% и доводит его экологическую чистоту до флотационной. Показано, что при модифицировании поверхности угольно-масляных гранул краун-эфиром на их поверхности происходит концентрация также наночастиц золота крупностью 20 – 30 нм, что обнаружено впервые и объясняется образованием супрамолекулярного ансамбля “краун-эфир – нанозолото”. Обоснованно и запатентовано рациональный режим пеллетирования при турбулентности, которая оценивается числом Рейнольдса в пределах 900 – 12000. Разработаны теоретические основы механизма получения углемасляных гранул-носителей, в том числе его феноменологическая схема, проанализированы субпроцессы адгезионного контакта “уголь – масло” и элементарного акта агрегации и формирования гранул-носителей. Методом планируемого експеримента получено статистические математические модели, описывающие картину влияния ряда факторов на липкость “адгезив – субстрат” (“углемасляные гранулы – золото”). Научная новизна. Разработаны научные основы и выполнена экспериментальная апробация технологии адгезионного обогащения золота. Обоснованы рациональные схемные решения и режимные параметры процесса адгезионного обогащения золота, зафиксировано эффект концентрации на поверхности гранул-носителей нанозолота при условии применения краун-эфира. Практическая значимость. Полученные результаты лабораторных и стендовых экспериментальных исследований с достаточной для практического применения точностью могут использоваться для реализации адгезионного обогащения мелкодисперсного и нанозолота в пределах крупности частиц “первые сотни мкм – первые десятки нм”.Дана робота виконана, зокрема, за підтримки Інституту біоколоїдної хімії НАН України. Фінансова підтримка забезпечувалася при виконанні договорів ГР UА01001064Р (1993 р.) та ДР 0199U001117 (2000 р.). Автор роботи висловлює особливу вдячність с.н.с., PhD В.Г. Степаненку (ІБКХ НАН України), PhD А. Кхелуфі (Алжир) та д.т.н. П.В. Сергєєву (Дон-НТУ) за співпрацю при дослідженнях. Також подяка д.х.н., проф. Й.О. Опейді (Інститут фізико-органічної хімії та вуглехімії НАН України) за цінні поради і консультації

Media education technologies in developing students' professional competence

While pervasive healthcare systems bear the potential to provide patients with a new quality of medical homecare, the complexity of such systems raises fundamental questions of behavior, communication and technology acceptance. This is especially important, as users of future healthcare systems will be increasingly characterized by diversity. Relying only on highly experienced and technology-prone user groups, which might have been typical users in the last decades, is not sufficient anymore. Rather, elderly users, users with a completely different upbringing and domain knowledge, and ill or handicapped people will have to use the systems. Today, the understanding, in which way physical, emotional and cognitive abilities, caused by individual learning histories and health states, may impact the usage and acceptance of pervasive healthcare technologies, is restricted. This research contributes to this topic by investigating the acceptance motives of aged users with different health states regarding three different implementation concepts for medical technologies: medical technology implemented in mobile devices, smart environments and smart clothing. Using the questionnaire method, a total of 82 users between 40 and 92 years of age were examined regarding their usage motives and barriers with respect to the different technology concepts. Overall, it was revealed that acceptance issues and users' needs and wants should be considered in order to successfully design new medical technologies

Theoretical background of rock failure at hydraulic seam fracture and aftereffect analysis

Purpose. Theoretical substantiation of the methodological foundations of possible effects and aftereffects identification of the hydraulic seam fracture (HSF) technology. Methods. The research structure and procedure includes: studying the power engineering aspect of the rock failure, the acoustical wave effects; thermodynamic analysis of rock failure, analysis of surfaces mechanoactivation at rock failure and aftereffect of the primary pore space self-development at the HSF due to the Rebinder’s effect. Findings. It was established that among the fundamental consistent patterns that determine the formation and development of the HSF technology aftereffects during formations mining, are the methodological provisions and criteria for failure parameters prediction and grinding effects, namely: the average and local energy density of geoenvironment destruction, efficiency of grinding, the average particle and pore size, the specific surface area, the specific energy consumption per unit of the resulting surface. The connection between the parameters of the acoustic wave and the size of the fractures, which forms the basis of the acoustic emission (AE) method, is experimentally confirmed. Originality. It is established that the database for evaluating the expected fracture effects in the working zone of the HSF is: AE activity, specific acoustic radiation, spectrum of signals, characteristic amplitudes under the condition of physical modeling on the model samples of the geoenvironment behavior. It is shown that the critical state of a substance corresponding to the beginning of failure at the microlevel should be considered from the standpoint of thermodynamics as a phase change (evaporation, sublimation) near the critical point, based on the temperature critical values and the specific energy of the phase change. The presence of surfaces mechanoactivation in the rock failure is experimentally proved. The hypothesis concerning the rock pore space development aftereffect during hydraulic seam fracture due to the Rebinder’s effect is presented. Practical implications. It is proposed to size up the degree of geoenvironment destruction in the process of the HSF by the Kd parameter, which is equal to the product of the maximum amplitude of acoustic signals on the total acoustic activity of the destruction zone. It is established that the conditions for rock failure at the HSF are determined by the relationship between the rock pressure P and the volume energy density W of the failure. It is shown that the level of surfaces mechanoactivation can be estimated by adsorption characteristics – the adsorption potential and the pH of the newly discovered surfaces.Мета. Теоретичне обґрунтування методологічних основ встановлення умов прояву можливих ефектів і пост-ефектів технології гідравлічного розриву пласта (ГРП). Методика. Структура та послідовність проведення дослідження включає вивчення енергетичного аспекту руйнування гірського масиву, дії акустичних хвиль, термодинамічний аналіз руйнування гірського масиву, аналіз механоактивації поверхонь при руйнуванні гірського масиву та пост-ефекту саморозвитку первинного пористого простору ГРП внаслідок дії ефекту Ребіндера. Застосовано метод акустичної емісії, потенціометрії та рН-метрії. Результати. Встановлено, що до числа фундаментальних закономірностей, які визначають формування і розвиток пост-ефектів технології ГРП при відпрацюванні продуктивних пластів, відносяться методичні положення й критерії для прогнозу показників руйнування та ефектів подрібнення, а саме: середньої та локальної густини енергії при руйнуванні геосередовища, ККД подрібнення, середній розмір часток і пор, питома поверхня, питомі витрати енергії на одиницю одержаної поверхні. Експериментально підтверджений зв’язок між параметрами акустичної хвилі та розміром тріщин, що складає основу методу акустичної емісії (АЕ). Наукова новизна. Встановлено, що базу інформації для оцінки очікуваних у робочій зоні ГРП ефектів руйнувань складають активність АЕ, питоме акустичне випромінювання, спектр сигналів, характерні амплітуди за умови фізичного моделювання поведінки геосередовища на модельних зразках. Визначено, що граничний стан речовини, що відповідає початку руйнування на мікрорівні, слід розглядати з позицій термодинаміки як фазовий перехід (випаровування, сублімація) поблизу критичної точки, виходячи із критичних значень температури і питомої енергії фазового переходу. Експериментально доведено наявність механоактивації поверхонь при руйнуванні гірського масиву. Висунута гіпотеза щодо пост-ефекту розвитку пористого простору гірського масиву при ГРП у контексті дії ефекту Ребіндера. Практична значимість. Запропоновано оцінювати ступінь руйнування геосередовища у процесі ГРП показником Кр, що дорівнює добутку максимальної амплітуди акустичних сигналів на сумарну акустичну активність зони руйнування. Встановлено, що умови руйнування гірського масиву при ГРП детермінуються співвідношенням між гірським тиском Р і об’ємною густиною енергії W деформації. Показано, що ступінь механоактивації поверхонь може бути оцінена за характеристиками адсорбції – потенціалом адсорбції та показником рН нововідкритих поверхонь.Цель. Теоретическое обоснование методологических основ установления условий проявления возможных эффектов и пост-эффектов технологии гидравлического разрыва пласта (ГРП). Методика. Структура и последовательность проведения исследования включает изучение энергетического аспекта разрушения горного массива, действия акустических волн, термодинамический анализ разрушения горного массива, анализ механоактивации поверхностей при разрушении горного массива и пост-эффекта саморазвития первичного пористого прострагства ГРП в результате действия эффекта Ребиндера. Применен метод акустической эмиссии, потенциометрии и рН-метрии. Результаты. Установлено, что к числу фундаментальных закономерностей, определяющих формирование и развитие пост-эффектов технологии ГРП при отработке продуктивных пластов, относятся методические положения и критерии для прогноза показателей разрушения и эффектов измельчения, а именно: средней и локальной плотности энергии при разрушении геосреды, КПД измельчения, средний размер частиц и пор, удельная поверхность, удельные затраты энергии на единицу полученной поверхности. Экспериментально подтверждена связь между параметрами акустической волны и размером трещин, что составляет основу метода акустической эмиссии (АЭ). Научная новизна. Установлено, что базу информации для оценки ожидаемых в рабочей зоне ГРП эффектов разрушений составляют актитивность АЭ, удельное акустическое излучение, спектр сигналов, характерные амплитуды при условии физического моделирования поведения геосреды на модельных образцах. Определено, что предельное состояние вещества, отвечающее началу разрушения на микроуровне, следует рассматривать с позиций термодинамики как фазовый переход (испарение, сублимация) вблизи критической точки, исходя из критических значений температуры и удельной энергии фазового перехода. Экспериментально доказано наличие механоактивации поверхностей при разрушении горного массива. Выдвинута гипотеза относительно пост-эффекта развития пористого пространства горного массива при ГРП в контексте действия эффекта Ребиндера. Практическая значимость. Предложено оценивать степень разрушения геосреды в процессе ГРП показателем Кр, который равен произведению максимальной амплитуды акустических сигналов на суммарную акустическую активность зоны разрушения. Установлено, что условия разрушения горного массива при ГРП детерминируются соотношением между горным давлением Р и объемной плотностью энергии W деформации. Показано, что степень механоактивации поверхностей может быть оценен по характеристикам адсорбции – потенциалом адсорбции и показателем рН новооткрытых поверхностей.The authors express their gratitude to Doctor of Physical and Mathematical Sciences Vilian Mykolayovych Bovenko for valuable advices when conducting research. In addition, thanks to Doctor of Engineering Sciences Anatolii Dmytrovych Aleksieiev for the opportunity to use a unique research unit of non-uniform triaxial load and research method revision. The authors thank to Candidate of Engineering Sciences Iryna Mykhailivna Yuriivska for consultations on the use of her original method of mechanoactivation study

Статичні змішувачі в циркуляційних системах промивальної рідини бурових установок

The work of three static mixer designs in flushing fluid circulation systems of drilling rigs was studied taking into account the basic parameters of drilling mud. Modelling was carried out, and parametric slurry fields were obtained in the pipe work area, that is in a static mixer installation site and in the area of pipeline behind it. The following models were obtained: velocity fields, vorticity fields, turbulence intensity fields, scale turbulence fields along the travel path. Graphs of the parameters changes regarding the tube axis were plotted. The comparative analysis of patterns and curves was carried out. The rational design of static mixer for obtaining of optimum mud mixing technology features is grounded.Досліджено роботу трьох конструкцій статичного змішувача в циркуляційній системі промивальної рідини бурових установок, ураховуючи основні параметри бурового розчину. Виконано моделювання та отримано параметричні поля гідросуміші у робочій зоні труби, а саме в місці установки статичного змішувача і в зоні трубопроводу за ним. Отримано моделі: поля швидкостей, поля завихреності, поля інтенсивності турбулентності, поля масштабу турбулентностей по довжині шляху перемішування. Побудовано графіки зміни досліджуваних параметрів відносно осі труби. Виконано порівняльний аналіз моделей та кривих. Обґрунтовано раціональну конструкцію статичного змішувача для отримання оптимальних технологічних характеристик перемішування бурового розчину

Техніка та технологія дезінтеграції й гравітаційного збагачення рідкіснометалічних руд

On the base of the analysis of centrifugal concentrators designs there has been justified the selection of apparatus for the rare-metal ores beneficiation. Process of pyrochlore ore grinding in mills of different types has been investigated and the expediency of use of impact centrifugal action mills to ensure selectivity of minerals disclosure has been founded. Efficient technical and technological parameters of the centrifugal action mills have been justified on the base of active experimental method. The influence of disintegration methods on technological indication of rare-metal ore beneficiation of Mazurovske deposits in centrifugal Nelson concentrator has been analyzed.На основі аналізу конструкцій відцентрових концентраторів обґрунтовано вибір апарату для збагачення рідкіснометалічних руд. Виконано дослідження процесу подрібнення пірохлорової руди в млинах різного типу та встановлено доцільність застосування млинів ударно-відцентової дії для забезпечення селективності розкриття мінералів. Методом активного експерименту обґрунтовано раціональні технічні та технологічні параметри млина ударно-відцентрової дії. Проаналізовано вплив способів дезінтеграції на технологічні показники збагачення рідкіснометалевої руди Мазурівського родовища у відцентровому концентраторі Нельсона

Особливості збагачення рідкіснометалевої руди у відцентровому полі

The article is devoted to the problem of dressing of finely disseminated rare-metal ore in free-flow centrifugal concentrators. It is shown low efficiency of the dressing of the ores containing mineral of intermediate density in addition to the light and heavy minerals. To raise the contrast of separated mineral grains we proposed preliminary magnetic separation of minerals extraction intermediate density – aegerine, biotite, etc. before the separation of heavy and light minerals in the centrifugal field. But the complete absence of the intermediate density grains in the concentrating milling ore is also negative.We investigated the patterns of the recovering heavy minerals from rare-metal ore of domestic deposits with different content intermediate mineral density in the centrifugal field. It is shown that for this type of ore the optimal intermediate density mineral content is 4,8-5,2 %.Статтю присвячено проблемі збагачення дрібнодисперсної рідкіснометалевої руди у відцентрових концентраторах. Показана низька ефективність збагачення руд з високим вмістом мінералів проміжної щільності. Для підвищення контрасту мінеральних зерен, що розділяються, нами запропоновано до розділення важких і легких мінералів у відцентровому полі, проводити попереднє вилучення магнітною сепарацією слабомагнітних мінералів проміжної щільності – егірину, біотиту і т. д. Але повна відсутність зерен проміжної щільності в збагачувальній руді також негативно позначається на результатах збагачення. Встановлені закономірності вилучення у відцентровому полі важких мінералів з рідкіснометалевої руди вітчизняного родовища з високим вмістом мінералів проміжної щільності. Показано, що для цього типу руди оптимальний вміст мінеральних речовин проміжної щільності становить 4,8-5,2 %

Investigation of energy processes in circuits of oscillatory charge of supercapacitors

Вступ. В даний час при сталому розвитку комбiнованих джерел живлення виникає проблема полiпшення електричних пристроїв призначених для зберiгання енергiї i ї ї динамiчної передачi споживачам. При сучасних режимах експлуатацiї електромобiлiв (ЕМ), пристрої для накопичення енергiї повиннi працювати мiльйони циклiв заряд/розряд без погiршення енергетичних характеристик. Суперконденсатори (в лiтературi вiдомi, як iонiстори, ультраконденсатори, нелiнiйнi конденсатори або двошаровi електрохiмiчнi конденсатори) можуть працювати не менше мiльйона циклiв i можуть успiшно використовуватись в комбiнованих джерелах живлення ЕМ або в рiзноманiтних електромеханiчних об’єктах, якi стохастично потребують велику iмпульсну потужнiсть. Постановка задачi. В комбiнованих системах електроживлення з суперконденсаторами (СК) та акумуляторними батареями (АБ) поєднуються висока питома потужнiсть СК з високою питомою енергiєю АБ. Такий пiдхiд дозволяє легко забезепечити необхiдну потужнiсть на початку руху електротранспорту або при рiзкому збiльшеннi швидкостi руху, при цьому забезпечуючи необхiдний запас енергiї з АБ, при тривалому русi. Застосування комбiнованих систем з СК та АБ може значно пiдвищити термiн служби АБ та дозволяє працювати з низькими втратами енергiї в колi коливального заряду СК. Метою цiєї роботи є вдосконалення теорiї енергетичних процесiв в електричних колах коливального заряду СК вiд джерел постiйної ЕРС (АБ), яка базується на врахуваннi залежностi ємностi СК вiд прикладеної до його клем напруги та врахуваннi змiнних початкових умов по напрузi при зарядi СК, що полiпшує енергоефективнiсть комбiнованих систем електроживлення. Результати. В данiй роботi дослiджено енергетичнi характеристики в колах коливального заряду СК вiд реального джерела постiйної ЕРС (АБ). Проведено порiвняння енергетичних характеристик кiл коливального заряду СК при рiзних добротностях зарядного контуру. Знайдено наближене рiшення для нелiнiйного неоднорiдного диференцiального рiвняння другого порядку при коливальному зарядi СК вiд АБ, при врахуваннi, що ємнiсть є лiнiйною функцiєю вiд напруги на клемах СК. Дане рiшення дає можливiсть визначати залежнiсть енергiї втрат в колах коливального заряду нелiнiйного конденсатора вiд електротехнiчних параметрiв елементiв. Висновки. Проаналiзованi умови, за яких зростає коефiцiєнт передачi енергiї вiд АБ до СК, в колах коливального заряду СК. Визначено вплив початкових умов по напрузi на клемах СК, добротностi зарядного контуру, ємностi СК на коефiцiєнт передачi енергiї вiд АБ до СК в процесi заряду. Дослiджено, що при пiдвищеннi добротностi зарядного контуру та збiльшеннi початкових умов по напрузi на клемах СК, можна збiльшити коефiцiєнт передачi енергiї вiд АБ до СК та зменшити енергiю втрат при коливальному зарядi СК вiд АБ.Introduction. At this stage of the continuous development of combined power supply systems there is a problem of improving the methods and electrical devices aimed at the accumulation of energy and its dynamic transmission to consumers. In modern modes of operation of electric vehicles (EV), energy storage devices must withstand millions of cycles of charge/discharge without degradation of electrical characteristics. Supercapacitors (SP) can process at least one million cycles and can be used in combined power supply systems of the EV and various electrical and electromechanical objects that are stochastically in need of high pulse power. Problem statement. In combined power supplies from the SC and accumulator battery (AB) combine high performance with the specific power of the SC with high energy specific AB, which can easily provide high power at the beginning of the movement of the EV or at a sharp change in the speed of movement, while providing the required energy storage with AB in long motion. Using combined systems with SC and AB can significantly increase the life of AB and work with low losses in circuits oscillatory charge SC. The purpose of this work is to develop the theory of energy processes in the circle of the oscillatory charge SC from AB, which is based on the consideration of the dependence of the capacity of the SC on the voltage on their terminals and the purposeful change of the initial voltages of their charge, which improves the energy efficiency of the combined power supply systems. Results. In this work, a study of the energy characteristics in the circuits of the oscillatory charge of supercapacitors from a storage battery, which is considered as a real source of electromotive force (EMF), has been carried out. A comparison of the power characteristics of circuits of oscillatory charge SC with different values of the quality factor of the charging circuit is carried out. The approximated solution of the nonlinear nonuniform differential equation of the second order for an oscillatory process of charge SC from AB, in which the capacitance is a linear function of the voltage at its terminals is obtained, which makes it possible to determine the dependence of energy losses in charge circles on the parameters of their elements. Conclusions. The conditions for increasing the energy transfer coefficient from AB to SC in the circuits of the oscillatory charge are analyzed. The features of the influence of the initial voltages, capacities and Q-factor of the charging circuit on the energy transfer coefficient from AB to SC are determined. The regularities of increasing the energy transfer coefficient and reducing the power losses in the circuits of the oscillatory charge from the SC from AB with the increase of the effective Q-factor of the charge circuit and the initial voltages on the terminals of such a SC are established.В работе проведено исследование энергетических характеристик в цепях колебательного заряда суперконденсаторов от аккумуляторной батареи, которая рассматривается как реальный источник ЭДС. Проведено сравнение энергетических характеристик цепей колебательного заряда суперконденсатора (СК) при различных значениях добротности зарядного контура. Получено аппроксимированые решения нелинейного неоднородного дифференциального уравнения второго порядка для колебательного процесса заряда СК от аккумуляторной батареи (АБ), у которого емкость является линейной функцией от напряжения на его клеммах, что дает возможность определять зависимости энергетических потерь в цепях заряда от параметров их элементов. Проанализированы условия увеличения коэффициента передачи энергии от АБ в СК в цепях колебательного заряда. Определены особенности влияния начальных напряжений, емкостей и добротностей зарядного контура на коэффициент передачи энергии от АБ в СК

Energy-saving intensification of gas-condensate field production in the east of Ukraine using foaming reagents

Purpose. Development of recommendations on the use of foaming surfactants (FSs) in the overall task of increasing energy and resource conservation of wells at the final stages of the development of gas condensate fields (GCFs). Methods. To achieve the goal and solve the set tasks, following methods were used: active experiment method, regression and correlation analyzes of the obtained statistical data, comparative analysis of technological regulations for the intensification of well production. Findings. Recommendations on the use of the studied FSs for intensifying the extraction of gas-condensate fluids with the specification of the geological and field characteristics of exploited fields in Eastern Ukraine in terms of Shebelynske and Zakhidno-Khrestyshchenske GСF were developed. Originality. The dependence of the cross-correlation coefficient of the “additional gas production with the use of FSs – the number of well stimulation operations” upon the period of the influence of the FSs on the reservoir – well system, being of extreme nature, has been determined. It has been established that the effectiveness of the use of the additional part of productions debit depends linearly on the initial production rate and exponentially on the frequency of the well FS-treatment. Practical implications. It has been determined that the maximum manifestation of the impact of considered FSs on downhole fluid production is achieved after 2 months. Various techniques for the application of the FSs were tested, and the regulations for the corresponding field operations were specified. Optimization of the parameter charts and processing procedures in terms of the concentration of FSs, system connection of the foam injection pipeline to the well, the rational period of introduction of the FSs in the reservoir-well system results in the decrease of the total downtime of wells during the period of operation under conditions of intensification as well as methane pollutions during purges.Мета. Розробка рекомендацій щодо використання піноутворючих поверхнево-активних речовин (ПАР) в загальному завданні збільшення енерго- та ресурсозбереження обводнених свердловин на завершальних стадіях розробки газоконденсатних родовищ. Методика. Для досягнення мети і вирішення поставлених завдань використовувалися наступні методи досліджень: метод активного експерименту, регресійний і кореляційний аналізи отриманих статистичних даних, компаративний аналіз технологічних регламентів інтенсифікації свердловинного видобутку. Результати. Розроблено рекомендації щодо використання досліджених ПАР для інтенсифікації видобутку газоконденсатних флюїдів з уточненням геолого-промислових характеристик експлуатованих родовищ Сходу України на прикладі Шебелинського та Західно-Хрестищенського газоконденсатних родовищ. Наукова новизна. Визначено залежність коефіцієнта взаємної кореляції кривих “додатковий видобуток газу при застосуванні ПАР – кількість свердловин-операцій інтенсифікації від періоду впливу ПАР на систему “пласт – свердловина”, яка носить екстремальний характер. Встановлено, що ефективність застосування ПАР лінійно залежить від початкового дебіту та експоненціально від частоти обробки свердловини. Практична значимість. Встановлено, що максимальні прояви впливу розглянутих ПАР на свердловинний видобуток флюїдів досягається через два місяці. Випробувані різні методики застосування ПАР, уточнені регламенти відповідних промислових робіт. Оптимізація режимних карт і регламентів обробок у частині концентрації ПАР, схемного підключення інгібіторопровода піноутворення до свердловини, раціонального періоду введення ПАР в систему “пласт – свердловина” призводить до зменшення сумарного часу простоїв свердловин за період експлуатації в умовах інтенсифікації, а також викидів метану в атмосферу при продувках.Цель. Разработка рекомендаций по использованию пенообразующих поверхностно-активных веществ (ПАВ) в общей задаче увеличения энерго- и ресурсосбережения обводненных скважин на завершающих стадиях разработки газоконденсатных месторождений. Методика. Для достижения цели и решения поставленных задач использовались следующие методы исследований: метод активного эксперимента, регрессионный и корреляционный анализы полученных статистических данных, компаративный анализ технологических регламентов интенсификации скважинной добычи. Результаты. Разработаны рекомендации по использованию исследованных ПАВ для интенсификации добычи газоконденсатных флюидов с уточнением геолого-промысловых характеристик эксплуатируемых месторождений Востока Украины на примере Шебелинского и Западно-Хрестищенского газоконденсатных месторождений. Научная новизна. Определена зависимость коэффициента взаимной корреляции кривых “дополнительная добыча газа при применении ПАВ – количество скважинно-операций интенсификации от периода воздействия ПАВ на систему “пласт – скважина”, которая носит экстремальный характер. Установлено, что эффективность применения ПАВ линейно зависит от начального дебита и экспоненциально от частоты обработки скважины. Практическая значимость. Установлено, что максимальное проявления воздействия рассмотренных ПАВ на скважинную добычу флюидов достигается через два месяца. Опробованы различные методики применения ПАВ, уточнены регламенты соответствующих промысловых работ. Оптимизация режимных карт и регламентов обработок в части концентрации ПАВ, схемного подключения ингибиторопровода пенообразования к скважине, рационального периода введения ПАВ в систему “пласт – скважина” приводит к уменьшению суммарного времени простоев скважин за период эксплуатации в условиях интенсификации, а также выбросов метана в атмосферу при продувках.The authors express appreciation to the management of Ukrhazvydobuvannia PJSC and national producers of FSs for the materials provided and assistance in the process of the research conducting under industrial and plant conditions