Представлены экспериментальные результаты, касающиеся влияния нагружаемого давления на электрокинетический потенциал частиц каолинита и монтмориллонита, находящихся в водной суспензии. Определено, что исследуемые суспензии каолинита и монтмориллонита агрегативно и седиментационно устойчивые. Об агрегативной устойчивости свидетельствует рассчитанная энергия теплового движения частиц (10^–7–10^–8 Дж/м²). Проведенный мониторинг размеров частиц указывает на седиментационную устойчивость. Было установлено, что изменение электрокинетического потенциала глинистых частиц в зависимости от нагружаемого давления происходит по-разному. Было выделено три класса: 0–125 МПа, 150–750 МПа, 800–1200 МПа. В каждом классе наблюдаются характерные изменения электрокинетического потенциала, обусловленные природой глины и фракционным составом. Фракционный состав также подвержен изменению в ходе сжатия глин. Нагрузка давлением по-разному оказывает влияние на изменение электрокинетического потенциала для каолинита и монтмориллонита. Для установления влияния гранулометрического состава на условия формирования дзета-потенциала на поверхности глинистых частиц был проведен статистический корреляционный анализ. Установлено, что для монтмориллонита в 1-м и 2-м классах гранулометрический состав и дзета-потенциал имеют статистические связи, а в классе 3 – нет, тогда как для каолинита между гранулометрическим составом и дзета-потенциалом наблюдаются статистические связи в 1-м и 3-м классах, а во 2-м связь отсутствует. Полученные изменения дзета-потенциала связаны с процессами диспергации и агрегации, которые реализуются интенсивнее при невысоких давлениях (р <150 МПа).
  Ключевые слова: глина, монтмориллонит, каолинит, глинистые частицы, дзета-потенциал, двойной электрический слой, давление, коллоид, минерал, суспензия, структурные связи, гранулометрический анализ, фракция, корреляционный анализ, инженерная геология.

Медведева Наталья Александровна
Пермский государственный национальный исследовательский университет 
nata-kladova@yandex.ru
614068, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Алванян Карине Антоновна
Пермский государственный национальный исследовательский университет 
karishuta@yandex.ru
​614068, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Мальгина Юлия Олеговна
Пермский государственный национальный исследовательский университет 
karishuta@yandex.ru
​614068, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Медведева Наталья Александровна
Пермский государственный национальный исследовательский университет 
seredin@nedra.perm.ru
​614068, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15

1. Середин В.В., Красильников П.А., Медведева Н.А. Изменение электрокине-тического потенциала глинистых коллоидов в водной и углеводородной средах // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. – 2017. – № 1. – С. 66–74.
2. Buckley J.S., Takamura K., Morrow N.R. Influence of electrical surface charges on the wetting properties of crude oils // SPE Reservoir Engineering. – 1989. – Vol. 4, iss. 03. – P. 332–340. DOI: 10.2118/16964-PA
3. Yukselen Y., Kaya A. Zeta potential of kaolinite in the presence of alkali, alkaline earth and hydrolyzable metal ions // Water, Air, and Soil Pollution. – 2003. – Vol. 145, № 1–4. – С. 155–168. DOI: 10.1023/A:1023684213383
4. Середин В.В., Паршина Т.Ю., Исаева Г.А. К вопросу об оценке энергетического потенциала глинистых частиц // Вестник Пермского университета. Геология. – 2017. – Т. 16, № 4. – С. 370–381. DOI: 10.17072/psu.geol.16.4.370
5. Злочевская Р.И., Королев В.А. Электроповерхностные явления в глинистых породах. – М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1988. – 177 с.
6. Королев В.А., Нестеров Д.С. Физико-химические закономерности изменения электрических зарядов частиц глинистых грунтов // Инженерная геология. – 2017. – № 4. – С. 50–60. DOI: 10.25296/1993-5056-2017-4-50-60
7. Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. – Киев: Наукова думка, 1975. – 352 с.
8. Van Olphen H., Fripiat J.J. Data handbook for clay minerals and other non-metallic menirals. – Oxford: Pergamon Press, 1979. – 346 p.
9. Соколова Т.А., Трофимов С.Я. Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен. – Тула: Гриф и К, 2009. – 172 с.
10. Морис П. Поверхность и межфазные границы в окружающей среде. От наноуровня к глобальному масштабу. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. – 543 с.
11. Characterization of the surface charge distribution on kaolinite particles using high resolution atomic force microscopy / N. Kumar, Cunlu Zhao, Aram Klaassen, Dirkvan den Ende, Frieder Mugele, Igor Siretanu // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2016. – Т. 175. – P. 100–112. DOI: 10.1016/j.gca.2015.12.003
12. Schoonheydt R.A., Johnston C.T. Surface and interface chemistry of clay minerals // Developments in clay science. – 2006. – Т. 1. – P. 87–113. DOI: 10.1016/S1572-4352(05)01003-2
13. Gupta V., Miller J. D. Surface force measurements at the basal planes of ordered kaolinite particles // J. Colloid Interface. Sci. – 2010. – Vol. 344, iss. 2. – P. 362–371. DOI: 10.1016/j.jcis.2010.01.012
14. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Химия, 1976. – 512 с.
15. Осипов В.И., Соколов В.Н., Румянцева Н.А. Микроструктура глинистых пород / под ред. акад. Е.М. Сергеева. – М.: Недра, 1989. – 211с.
16. Соколов В.Н. Глинистые породы и их свойства // Науки о земле. – 2000. – Т. 6, вып. 9. – С. 59–65.
17. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. – М.: Высш. шк., 2001. – 527 с.
18. Середин В.В., Андрианов А.В. К вопросу о методике определения прочностных характеристик грунтов // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 6. – С. 946.
19. Изотерма сорбции ионов стронция монтмориллонит-гидрослюдистыми глинами / Л.Ф. Голдовская-Перистая [и др.] // Сорбционные и хроматографические процессы. – 2011. – Т. 11, № 2. – С. 165–171.
20. Путилина В.С., Галицкая И.В., Юганова Т.И. Сорбционные процессы при загрязнении подземных вод тяжелыми металлами и радиоактивными элементами. Медь // Экология. Серия аналитических обзоров мировой литературы. – 2013. – № 100. – С. 3–93.
21. Михайлов Н.Н., Сечина Л.С., Моторова К.А. Роль глинистых минералов в образовании адсорбционно-связанной нефти в породах-коллекторах углеводородного сырья // Георесурсы, геоэнергетика, геополитика. – 2012.– № 1(5). – С. 51.
22. Иванова Е.С. Возможности прогнозирования сорбционной активности природной глины // Известия РГПУ им. А.И. Герцена. Химия. – 2013. – № 157. – С. 90–95.
23. Красильников П.А., Середин В.В., Леонович М.Ф. Исследование распределения углеводородов по разрезу грунтового массива. Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2–14. – С. 3100–3104.
24. Осипов В.И. Нанопленки адсорбированной воды в глинах, механизм их образования и свойства // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. – 2011. – № 4. – С. 291–305.
25. Королев В.А. Теория электро-поверхностных явлений в грунтах и их применение. – М.: Сам полиграфист, 2015. – 468 с.
26. Нестеров Д.С., Королев В.А. О влиянии pН среды на электрический заряд частиц глинистых грунтов // Геология в развивающемся мире: сб. науч. тр. (материалы IX Междунар. науч.-практ. конф. студ., асп. и молодых ученых): в 2 т. – Пермь: Пермск. гос. нац. исслед. ун-т, 2016. – Т. 1. – С. 451–454.
27. Лин-Гуан-цан, Фридрихсберг Д.А. Исследование электрокинетического потенциала в зависимости от температуры и других факторов // Вестник Ленинградского государственного университета. – 1963. – № 16, вып. 3. – С. 88.
28. Авакумов Е.Г., Болдырев В.В. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. – 343 с.
29. Исследование изменения элетроста-тических характеристик глин Таганского месторождения от степени механо-актививации [Электронный ресурс] / П.О. Юрьев, И.В. Костин, Е.В. Рассказова, В.В. Цэрна // Молодежь и наука: сб. материалов Х Юбилейной всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием, посвященной 80-летию образования Красноярского края [Электронный ресурс]. – Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2014. – URL: http://conf.sfu-kras.ru/sites/mn2014/ directions.html (дата обращения: 10.06.2018).
30. Role of surface area, primary particle size, and crystal phase on titanium dioxide nanoparticle dispersion properties / K. Suttiponparnit, J. Jiang, M. Sahu, S. Suvachittanont, T. Charinpanitkul, P. Biswas // Nanoscale Res Lett. – 2011. – Vol. 6, № 1. – P. 27. DOI: 10.1007/s11671-010-9772-1
31. Франк-Каменецкий В.А., Котов Н.В., Гойло Э.А. Трансформационные преобра-зования слоистых силикатов при повышенных р–Т-параметрах / М-во высш. и сред. спец. образования РСФСР, Ленингр. гос. ун-т. Науч.-исслед. ин-т земн. коры. – Л.: Недра, 1983. – 151 с.
32. Гойло Э.А. Кристаллохимия транс-формаций слоистых силикатов: автореф. дис. ... д-ра геол.-мин. наук: 04.00.20 / Санкт-Петербургский гос. ун-т. – СПб., 1997. – 70 с.
33. Влияние давления и гранулометри-ческого состава на энергетическую активность глин / В.В. Середин, А.В. Растегаев, В.И. Галкин, Т.Ю. Паршина, Г.А. Исаева // Инженерная геология. – 2017. – № 4. – С. 62–71. DOI: 10.25296/1993-5056-2017-4-62-71
34. Влияние давления на площадь активной поверхности глинистых грунтов / В.В. Середин, А.В. Растегаев, Н.А. Медведева, Т.Ю. Паршина // Инженерная геология. – 2017. – № 3. – С. 18–27. DOI: 10.25296/1993-5056-2017-3-18-27
35. ISO 13099-2:2012. Colloidal systems – Methods for zeta-potential determination. Part 2: Optical methods, IDT [Электронный ресурс]. – URL: http://files.stroyinf.ru/ Data/637/63756.pdf (дата обращения: 10.06.2018).
36. Середин В.В., Паршина Т.Ю. Изменение масс связанной воды в глинах при сжатии // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2017. – Т. 16, № 1. – С. 23–32. DOI: 10.15593/2224-9923/2017.1.3
37. Айзенштадт А.М., Данилов В.Е. Комплексный подход к оценке нанораз-мерных фракций полидисперсных систем измельченных горных пород // Нанотехно-логии в строительстве: научный интернет-журнал. – 2016. – Т. 8, вып. 3. – С. 97–110. DOI: 10.15828/2075-8545-2016-8-3-97-110
38. Schoonheydt R.A., Johnston C.T. Surface and interface chemistry of clay minerals // Developments in clay science. – 2006. – Т. 1. – Р. 87–113. DOI: 10.1016/S1572-4352(05)01003-2
39. Sanderson R.T. Chemical bonds and bond energy. – 2nd ed. – New York: Academic Press, 1976. – 232 p.
40. Mortier W.J. Electronegativity equalization and its application // Structure and bonding. – 1987. – 66. – Р. 125–143. DOI: 10.1007/BFb0029839
41. ГОСТ 12536-2014. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометри-ческого (зернового) и микроагрегатного состава [Электронный ресурс]. – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200116022 (дата обращения: 10.06.2018).

  Сокращение ресурсной базы нефти и газа в старых нефтегазодобывающих районах, к числу которых относится и Пермский край, приводит к необходимости детального изучения процессов генерации, миграции и аккумуляции углеводородов. Успешное прогнозирование нефтегазоносности невозможно без изучения геохимических свойств нефтегазоматеринских отложений. Определение содержания рассеянного органического вещества в породе, степени битуминозности пород, компонентного состава органического вещества позволяет оценивать генерационный потенциал отложений и использовать его для прогноза нефтегазоносности территории.
  На территории Пермского края к нефтегазоматеринским относятся отложения доманикового типа, которые считаются основным источником углеводородов для нефтегазоносных комплексов Пермского края.
  К отложениям доманикового типа (формации) относятся саргаевский и доманиковый горизонты среднефранского подъяруса, мендымский горизонт и верхняя нерасчлененная толща верхнефранского подъяруса, а также фаменский и турнейский ярусы. Данные отложения связаны с развитием Камско-Кинельской системы прогибов.
  В статье выполнены статистический анализ химико-битуминологических характеристик отложений доманикового типа, рассмотрены зависимости между данными геофизических исследований скважин (ГИС) и результатами люминесцентно-битуминологических исследований, построены многомерные статистические модели прогноза содержания органического углерода по данным ГИС, построены карты содержания органического углерода по полученным моделям.
  В результате проведенных исследований было установлено, что в пределах всей толщи очень хорошими нефтематеринскими свойствами обладают отложения доманикового времени. Благодаря применению многомерных статистических моделей и построению карт содержания органического углерода было выявлено, что повышенные концентрации органического вещества в доманиковом горизонте наблюдаются в северо-восточной, центральной и южной частях Пермского края.
  Ключевые слова: люминесцентно-битуминологический анализ, отложения доманикового типа, органическое вещество, битумоидный коэффициент, содержание органического углерода, доманиковый горизонт, статистические характеристики, нефтематеринские отложения, генерационный потенциал, график Успенского – Вассоевича, аллохтонные битумоиды, геофизические исследования скважин, автохтонные битумоиды, коэффициент корреляции, многомерные статистические модели.

Разницын Александр Вячеславович
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
alexandrraznitsyn@gmail.com
614990, Россия, г. Пермь, Комсомольский пр., 29

Мелкишев Олег Александрович
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
melkishev@pstu.ru
614990, Россия, г. Пермь, Комсомольский пр., 29

1. Тиссо Б., Вельте Д. Образование и распространение нефти: пер. с англ. / пер. А.И. Конюхов, Г.В. Семерникова, В.В. Чернышева; под ред. Н.Б. Вассоевича, Р.Б. Сейфуль-Мулюкова. – М.: Мир, 1981. – 504 с.
2. Вассоевич Н.Б. Избранные труды. Геохимия органического вещества и происхождение нефти. – М.: Наука, 1986. – 368 с.
3. Галкин В.И., Кочнева О.Е. Геология и геохимия нефти и газа: учеб.-метод. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – 173 с.
4. Лядова Н.А., Яковлев Ю.А, Распопов А.В. Геология и разработка нефтяных месторождений Пермского края / ОАО «ВНИИОЭНГ». – М., 2010. – 335 с.
5. Неручев С.Г., Рогозина Е.К. Нефтегазообразованние в отложениях доманикового типа. – Л.: Недра, 1986. – 247 с.
6. Гаврилов В.П., Галушкин Ю.И. Геодинамический анализ нефтегазоносных бассейнов (бассейновое моделирование): учеб. для вузов. – М.: Недра, 2010. – 227 с.
7. Tissot B.P., Welte D.H. Petroleum formation and occurrence. – 2 ed. – Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1984. – 699 p.
8. Hunt J.M. Petroleum geochemistry and geology. – 2 ed. – New York, 1996. – 743 p.
9. Peters K.E., Cassa M.R. Applied source-rock geochemistry // The Petroleum System-From Source to Trap / Eds. L.B. Magoon, W.G. Dow; American Association of Petroleum Geologists Memoir. – 1994. – Vol. 60. – P. 93–120.
10. Поисковые критерии нефти и газа в доманиковых отложениях Волго-Уральского бассейна / А.В. Ступакова, Н.П. Фадеева, Г.А. Калмыков, А.Х. Богомолов, Т.А. Кирюхина, Н.И. Коробова, Т.А. Шарданова, А.А. Суслова, Р.С. Сауткин, Е.Н. Полудеткина, Е.В. Козлова, Д.В. Митронов, Ф.В. Коркоц // Георесурсы. – 2015. – № 2 (61). – С. 77–86. DOI: 10.18599/grs.61.2.7
11. Отложения доманикового типа – возможный источник нетрадиционных углеводородов для Пермского края: обзор, перспективы, рекомендации / М.А. Носов, В.И. Галкин, С.Н. Кривощёков, О.А. Мелкишев // Нефтяное хозяйство. – 2012. – № 10. – С. 90–91.
12. Проведение комплексных геохимических исследований доманикитов верхнего девона с целью оценки перспектив добычи сланцевого газа и сланцевой нефти на территории Республики Татарстан: отчет о НИР / Казан. федер. ун-т, рук. Н.Ю. Ильин, исполн.: Н.Ю. Ильин [и др.]. – Казань, 2013. – 71 с.
13. Белоконь Т.В., Кутуков А.В. Условия нефтеобразования в верхнедевонских нижне-среднекаменноугольных карбонатных комплексах Волго-Вятского района // Геология нефти и газа. – 1984. – № 2. –С. 52–56.
14. Исаев В.П. Геохимия нефти и газа: курс лекций. – Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2010. – 197 с.
15. Васильев В.В. Методы оценки качества нефтегазоматеринских пород: учеб. пособие. – Ухта: Ухтин. гос. техн. ун-т, 2012. – 56 с.
16. Баранова Т.Э., Ильина А.А., Фроловская В.Н. Руководство по методике люминесцентно-битуминологических исследований. – Ленинград: Недра, 1966. – 112 с.
17. Геология и геохимия нефти и газа: учеб. / О.К. Баженова, Ю.К. Бурлин, Б.А. Соколов, В.Е. Хаин; под ред. Б.А. Соколова. – М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 2000. – 384 с.
18. Козлова И.А., Галкин В.И., Ванцева И.В. К оценке перспектив нефтегазоносности Соликамской депрессии с помощью геолого-геохимических характеристик нефтегазоматеринских пород // Нефтепро-мысловое дело. – 2010. – № 7. – С. 20–23.
19. Неручев С.Г. Нефтематеринские свиты и миграция нефти. – Л.: Недра, 1969. – 201 с.
20. Charsky A., Herron S. Accurate, direct total organic carbon (TOC) log from a new advanced geochemical spectroscopy tool: comparison with conventional approaches for TOC estimation // Search and Discovery. – 2013. – July 31. – 17 p.
21. Девис Дж.С. Статистический анализ данных в геологии. – М.: Недра, 1990. – Кн. 1 и 2. – 426 с.
22. Орлов А.И. Прикладная статистика: учеб. – М.: Экзамен, 2006. – 672 с.
23. Кобзарь А.И. Прикладная математи-ческая статистика: для инженеров и научных работников. – М.: Физматлит, 2012. – 816 с.
24. Справочник по математическим методам в геологии / Д.А. Родионов, Р.И. Коган, В.А. Голубева [и др.]. – М.: Недра, 1987. – 335 с.
25. Davis J.C. Statistics and data analysis in geology. – 3rd ed. – John Wiley & Sons, 2002. – 656 p.
26. Isaaks E.H., Srivastava R.M. An introduction to applied geostatistics. – Oxford: University Press, 1989. – 561 p.
27. Геология и геохимия нефти и газа / А.А. Бакиров, З.А. Табасаранский, М.В. Бордовская, А.К. Мальцева; под ред. А.А. Бакирова, З.А. Табасаранского. – М.: Недра, 1982. – 288 с.
28. Родионова К.Ф., Максимов С.П. Геохимия органического вещества и нефтематеринские породы фанерозоя. – М.: Недра, 1981. – 367 с.
29. Dewan J.T. Essentials of modern open-hole log interpretation. – PennWell Books, 1983. – 361 p.
30. Kang Chen, Jinchuan Zhang, Xuan Tang. Shale oil and gas well logging evaluation in liaohe depression // International Forum on Energy, Environment Science and Materials, 2015 International Forum on Energy, Environment Science and Materials. DOI: 10.2991/ifeesm-15.2015.37
31. Mahmood M.F., Ahmad Z., Ehsan M. Total organic carbon content and total porosity estimation in unconventional resource play using integrated approach through seismic inversion and well logs analysis within the Talhar Shale, Pakistan // Journal of Natural Gas Science and Engineering. – 2018. – 52. – P. 13–24. DOI: 10.1016/j.jngse.2018.01.016
32. TOC determination of Gadvan Formation in South Pars Gas field, using artificial intelligent systems and geochemical data / Mehdi Khoshnoodkia, Hassan Mohseni, Omeid Rahmani, Akbar Mohammadi // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2011. – Vol. 78, iss. 1. – P. 119–130. DOI: 10.1016/j.petrol.2011.05.010
33. Results of combined investigations of domanic formation with continuous thermal core profiling / E.Y. Popov, Y.A. Popov, A.V. Gabova, E.M. Chekhonin, R.A. Romushkevich, M.Y. Spassenykh, V.P. Stenin, E.Y. Kozlova, S.V. Deliya, T.R. Shayakhmetov, K.A. Drandusov // Geomodel 2017 – 19th Science and Applied Research Conference on Oil and Gas Geological Exploration and Development. – 2017. – September. DOI: 10.3997/2214-4609.201702291.
34. A workflow to evaluate mineralogy, porosity, TOC, and hydrocarbon volume in the Eagle Ford Shale / J. Quirein, G. Praznik, J. Galford, S. Chen, E. Murphy, J. Witkowsky // SPE Unconventional Resources Conference and Exhibition-Asia Pacific, 11–13 November. – Brisbane, 2013. – P. 189–205. DOI: 10.2118/167012-MS
35. Methods of calculating total organic carbon from well logs and its application on rock’s properties analysis [Электронный ресурс] / S.Z. Sun, Y. Sun, C. Sun, Z. Liu, N. Dong // Search and Discovery. – 2014. – Article № 41372 – URL: http://www.searchanddisco-very.com/documents/2014/41372sun/ndx_sun.pdf (дата обращения: 11.06.2018).
36. Predicting distribution of total organic carbon (TOC) and S2 with Δ Log resistivity and acoustic impedance inversion on Talang Akar Formation, Cipunegara Sub Basin, West Java / T.C. Atarita, D.A. Karlina, S. Nuratmaja, A. Puspitasari, B.J. Santosa // Procedia Engineering. – 2017. – Vol. 170. – P. 390–397. DOI: 10.1016/j.proeng.2017.03.063
37. Prediction model of total organic carbon content on hydrocarbon source rocks in coal measures based on geophysical well logging Meitan Xuebao / P. Wang, S.-P. Peng, W.-F. Du, F.-S. Feng // Journal of the China Coal Society. – 2017. – 42 (5). – P. 1266–1276. DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2016.1237
38. Source rock formation evaluation using TOC & Ro log model based on well-log data procesing: study case of Ngimbang formation, North East Java basin / Yosar Fatahillah, Widya Utama, Kukuh Suprayogi, Anik Hilyah, Iqbal Maulana // MATEC Web Conf. – 2017. – Vol. 101. DOI: 10.1051/matecconf/201710104016
39. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. Множественная регресссия. – 3-е изд. – М.: Диалектика, 2007. – С. 912.
40. Косков В.Н. Геофизические исследования скважин: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2004. – 122 с.

  Для формирования технологических свойств глин разработаны различные способы их обработки: тепловая, химическая, ультрафиолетовая, механическая и другие. Однако вопросы изменения свойств глин и глинистых частиц, предварительно уплотненных высоким давлением, изучены недостаточно. Поэтому целью работы является изучение закономерностей изменения сил адгезии на поверхности частиц монтмориллонитовой глины, обработанной стрессовым давлением и сдвигом. Сила адгезии на поверхности глинистых частиц и в пространстве между ними была измерена методом атомно-силовой микроскопии на заранее подготовленных образцах монтмориллонитовой глины, уплотненных под различным давлением (от 25 до 800 МПа).
  Результаты экспериментов показали, что с ростом давления на монтмориллонит силы адгезии изменяются. Так, при возрастании давления уплотнения от 25 до 200 МПа силы адгезии увеличиваются с 0,32 до 0,70 нН. При воздействии давлений свыше 200 МПа силы адгезии уменьшаются (до 0,40 нН при Р = 800 МПа).
  Для объяснения подобной зависимости силы адгезии монтмориллонита от давления уплотнения были изучены шероховатость образцов и количество адсорбированной воды на их поверхности. Выявлено, что шероховатость и толщина водной пленки на поверхности глинистой частицы возрастают с ростом давления. Увеличение толщины водной пленки, вероятно, связано с ростом дефектов на поверхности частицы, вызванных давлением и сдвигом. Наличие дополнительных дефектов вызывает повышение плотности заряда на поверхности частиц, увеличивая количество адсорбированных молекул воды и толщину водной пленки соответственно. 
  Ключевые слова: монтмориллонит, глина, давление, сила адгезии, глинистая частица, коллоид, шероховатость поверхности частицы, атомно-силовая микроскопия, адсорбционная вода, толщина пленки воды, энергетическая активность поверхности, поверхностный заряд, кремниевый кантилевер, микрорельеф, корреляционная матрица.

Федоров Максим Вячеславович
Пермский государственный национальный исследовательский университет 
fedorovmaxim5035@gmail.com
614990, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Лунегов Игорь Владимирович
Пермский государственный национальный исследовательский университет 
lunegov@psu.ru
614990, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Медведева Наталья Александровна
Пермский государственный национальный исследовательский университет 
nata-kladova@yandex.ru
614990, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Леонович Михаил Фадеевич
Пермский государственный национальный исследовательский университет 
leonovichmf@mail.ru
614990, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Растегаев Александр Васильевич
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
arastegaev@mail.ru
614990, Россия, г. Пермь, Комсомольский пр., 29

1. Rossman F.G., Oss van C.J. Colloid and surface properties of clays and related minerals / University at Buffalo and State University of New York. – Buffalo, New York, 2002. – 312 p.
2. Defects in structure as the sources of the surface charges of kaolinite / X. Zhu, Z. Zhu, X. Lei, C. Yan // Appl. Clay Sci. – 2016. – Vol. 124–125. – P. 127–136. DOI: 10.1016/j.clay.2016.01.033
3. Шлыков В.Г. Рентгеновский анализ минерального состава дисперсных грунтов. – М.: ГЕОС, 2006. – 176 с. 
4. Zhou Z., Gunter W. D. The nature of the surface charge of kaolinite // Clay and Clay Minerals. – 1992. – Vol. 40. – P. 365–368. 
5. Characterization of the surface charge distribution on kaolinite particles using high resolution atomic force microscopy / N. Kumar, C. Zhao, A. Klaassen, D. van den Ende, F. Mugele, I. Siretanu // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2016. – Vol. 175. – P. 100–112. DOI: 10.1016/j.gca.2015.12.003
6. Tombacz E., Szekeres M. Surface charge heterogeneity of kaolinite in aqueous suspension in comparison with montmorillonite // Appl. Clay Sci. – 2006. – Vol. 34. – P. 105–124. DOI: 10.1016/j.clay.2006.05.009
7. The effect of pressure on order/disorder in kaolinite under wet and dry conditions / E. Galán, P. Aparicio, Â. La Iglesia, I. Gonzalez // Clays and Clay Minerals – 2006. – Vol. 54, no. 2. – P. 230–239. DOI: 10.1346/CCMN.2006.0540208
8. Guo Y., Xiong (Bill) Yu. Characterizing the surface charge of clay minerals with Atomic Force Microscope (AFM) // AIMS Materials Science. – 2017. – Vol. 4, № 3. – P. 582–593. DOI: 10.3934/matersci.2017.3.582
9. Persson B.N.J., Tosatti E. The effect of surface roughness on the adhesion of elastic solids // Journal of Chemical Physics. – 2001. – Vol. 115, iss. 12. – P. 5597–5610. DOI: 10.1063/1.1398300
10. Peng Zh. Effects of surface roughness and film thickness on the adhesion of a bio-inspired nanofilm // Bio-inspired Studies on Adhesion of a Thin Film on a Rigid Substrate. – 2015. – P. 55–70. DOI: 10.1103/PhysRevE.83.051915
11. Surface adhesion and its dependence on surface roughness and humidity measured with a flat tip / A. Çolak, H. Wormeester, H.J.W. Zandvliet, B. Poelsema // Applied Surface Science. – 2012. – Vol. 258. – P. 6938–6942. DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.03.138
12. Adhesion forces for mica and silicon oxide surfaces studied by atomic force spectroscopy (AFS) / F.L. Leite, E.C. Ziemath, O.N. Oliveira Jr., P.S.P. Herrmann // Microscopy and Microanalysis. – 2005. – Vol. 11, № 3. – P. 130–133. DOI: 10.1017/S1431927605051068
13. Ata A., Rabinovich Y.I., Singh R.K. Role of surface roughness in capillary adhesion // Journal of Adhesion Science and Technology. – 16(4). – P. 337–346. DOI: 10.1163/156856102760067145
14. Direct measurements of the adhesion between a glass particle and a glass surface in a humid atmosphere / S. Biggs, R.G. Cain, R.R. Dagastine, N.W. Page // Journal of Adhesion Science and Technology. – 16(7). – P. 869–885. DOI: 10.1163/156856102760136445
15. Adhesion forces between glass and silicon surfaces in air studied by AFM:  effects of relative humidity, particle size, roughness, and surface treatment / R. Jones, H.M. Pollock, J.A.S. Cleaver, C.S. Hodges // Langmuir. – 2002. – 18(21). – Р. 8045–8055. DOI: 10.1021/la0259196
16. Осипов В.И. Нанопленки адсорбированной воды в глинах, механизм их образования и свойства // Геоэкология. – 2011. – № 4. – С. 291–305. 
17. Осипов В.И., Соколов В.Н. Глины и их свойства. Состав, строение и формирование свойств. – М.: ГЕОС, 2013. – 576 с. 
18. Грунтоведение / В.Т. Трофимов, В.А. Королев, Е.А. Вознесенский, Г.А. Голодковская, Ю.А. Васильчук, В.С. Зиангиров. – М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 2005. – 1024 c.
19. Пушкарева Г.И. Влияние температурной обработки брусита на его сорбционные свойства // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2000. – № 6. – С. 90–93. 
20. Кара-Сал Б.К., Сапелкина Т.В. Повышение адсорбционных свойств глинистых пород Тувы в зависимости от методов активации // Актуальные проблемы современной науки. – 2012. – № 5. – C. 158–162. 
21. Влияние механической обработки на структуру и свойства порошка нестехиометрического карбида титана / М.В. Григорьев, Л.М. Молчунова, С.П. Буякова, С.Н. Кульков // Изв. высших учебных заведений. Физика. – 2013. – Т. 56, № 7/2. – С. 206–210. 
22. Болдырев В.В. Механохимия и механическая активация твердых веществ // Успехи химии. – 2006. – Т. 75, № 3. – С. 203–216. 
23. Сорбционные свойства УФ-активированных глин Ангольских месторождений / Ж.А. Сапронова, В.С. Лесовик, М.Ж. Гомес, К.И. Шайхиева // Вестник КазНИТУ. – 2015. – Т. 18, № 1. – С. 91–93. 
24. Физико-химическая механика дисперсных минералов / С.П. Ничипоренко, Н.Н. Круглицкий, А.А. Панасевич, В.В. Хилько. – Киев: Наукова думка, 1974. – 243 c. 
25. La Iglesia A. Pressure induced disorderer in kaolinite // Clay Minerals – 1993. – Vol. 28. – P. 311–319. DOI: 10.1180/claymin.1993.028.2.11
26. Гойло Э.А. Кристаллохимия трансформации слоистых силикатов: дис. д-ра геол.-мин. наук. – СПб., 1997. – 70 c.
27. Гойло Э.А., Котов Н.В., Франк-Каменецкий В.А. Экспериментальное исследование влияния давления и температуры на кристаллические структуры каолинита, иллита и монтмориллонита // Физические методы исследования осадочных пород. – 1966. – С. 123–129.
28. Франк-Каменецкий В.А., Котов Н.В., Гойло Э.А. Изменение структуры глинистых минералов в различных термодинамических условиях // Рентгенография минерального сырья. – 1970. – № 7. – С. 166–174.
29. Франк-Каменецкий В.А. Рентгенография основных типов породообразующих минералов (слоистые и каркасные силикаты). – М.: Недра, 1983. – 359 с. 
30. Changes in physical-chemical properties of clay under compression / V.V. Seredin, A.V. Rastegayev, E.G. Panova, N.A. Medvedeva // International Journal of Engineering and Applied Sciences (IJEAS). – 2017. – Vol. 4. iss 3. – P. 22–29.
31. Kossovskaya A.G., Shutov V.D. Facies of regional epi- and metagenesis // International Geology Review. – 1963. – Vol. 7. – P. 1157–1167. DOI: 10.1080/00206816509474768
32. Depth-dependent transformation of kaolinite to dickite in sandstones of the Norwegian continental shelf / S.N. Ehrenberg, P. Aagaard, M.J. Wilson, A.R. Fraser, D.M.L. Duthie // Clay Minerals. – 1993. – Vol. 28. – P. 325–352. DOI: 10.1180/claymin.1993.028.3.01
33. Ruiz Cruz M.D., Andreo B. Genesis and transformation of dickite in Permo-Triassic sediments (Betic Cordilleras, Spain) // Clay Minerals. – 1996. – Vol. 31. – P. 133–152.
34. ISO 4287/1-1997 Geometrical Product Specifications (GSP) – Surface texture: Profile method – Terms, definitions and surface texture parameters [Электронный ресурс]. – URL: http://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293766/4293766 658.pdf (дата обращения: 1.08.2018).
35. Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии / РАН Институт физики микроструктур. – Н. Новгород, 2004. – 114 с. 
36. Середин В.В., Паршина Т.Ю. Изменение масс связанной воды в глинах при сжатии // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2017. – Т. 16, № 1. – С. 23–32. DOI: 10.15593/2224-9923/2017.1.3
37. Влияние давления на площадь активной поверхности частиц глинистых грунтов / В.В. Середин, А.В. Растегаев, Н.А. Медведева, Т.Ю. Паршина // Инженерная геология. – 2017. – № 3. – С. 18–27. DOI: 10.25296/1993-5056-2017-3-18-27
38. Закономерности изменения сил адгезии на поверхности частиц каолинитовой глины, подверженной сжатию / В.В. Середин, М.В. Федоров, И.В. Лунегов, Н.А. Медведева // Инженерная геология. – 2018. – Т. 13, № 3. – С. 8–18. DOI: 10.25296/1993-5056-2018-13-3-8-18
39. Галкин В.И., Растегаев А.В., Галкин С.В. Вероятностно-статистическая оценка нефтегазоностности локальных структур. – Екатеринбург: Уро РАН, 2001. – 277 с. 
40. Разработка многомерных статистических моделей для инженерно-геологического районирования / В.И. Галкин, В.В. Середин, П.А. Красильников, А.В. Растегаев // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. – 2017. – № 3. – С. 58–66.
 

  Статья посвящена разработке новой методики интерпретации газового каротажа по материалам пробуренных скважин Павловского нефтяного месторождения в нижне-средневизейском терригенном нефтегазоносном комплексе в интервале тульского терригенного горизонта С1tl с применением элементов математической статистики – пошагового дискриминантного анализа, для проведения которого в качестве переменных были использованы данные газового хроматографического анализа – суммарное газосодержание нефтенасыщенных углеводородов в буровом растворе и покомпонентный состав газовоздушной смеси, а также данные люминесцентно-битуминологического анализа бурового шлама. Кроме того, были использованы данные геофизического исследования скважин (ГИС) – гамма-каротажа, нейтрон-нейтронного каротажа по тепловым нейтронам и разница между диаметром долота и диаметром скважины. По результатам анализа была рассчитана вероятность отнесения наблюдений к нефтенасыщенным песчаникам, которая учитывает показатели газового каротажа и ГИС. Также при разработке методики, кроме нефтенасыщенных песчаников, исследовались породы, попадающиеся в данном нефтегазоносном комплексе: аргиллиты, алевролиты, глинистые песчаники и ненефтенасыщенные песчаники. Для визуализации результатов была построена геолого-геофизическая диаграмма, на которой были нанесены: насыщение пород согласно геолого-технологическим исследованиям (ГТИ), насыщение пород согласно ГИС и литологическая колонка по данным ГТИ и ГИС, а также все переменные, которые участвовали в дискриминантном анализе. На основании проведенного анализа были выделены три области значений: 1) область с наблюдениями, относящимися к нефтенасыщенным породам; 2) область с наблюдениями, относящимися к ненефтенасыщенным породам и 3) область с наблюдениями неясного насыщения с показателями, занимающими промежуточное положение (переходная зона – возможно, нефтеводонасыщенные или промытые пласты).
  Ключевые слова: месторождение, нефтенасыщенность, коллектор, газовый каротаж, геолого-технологические исследования, геофизические исследования скважин, хроматография, люминесцентно-битуминологический анализ, гамма-каротаж, нейтрон-нейтронный каротаж, углеводородные газы, буровой шлам, буровой раствор, линейный дискриминантный анализ, математическая статистика, вероятность.

Расторгуев Михаил Николаевич
Пермский инженерно-технический центр «Геофизика»
mrastorguev@pitc.ru
614015, Россия, г. Пермь, ул. Петропавловская, 16а

1. Геофизические исследования и работы в скважинах: в 7 т. Т. 7. Геолого-технологические исследования в скважинах / сост. С.Н. Шматченко. – Уфа: Информ реклама, 2010. – 248 с.
2. ГОСТ Р 53375-2009. Скважины нефтяные и газовые. Геолого-технологические исследования. Общие требования. М.: Стандартинформ, 2009. – 24 с.
3. РД 153-39.0-069-01. Техническая инструкция по проведению геолого-технологических исследований нефтяных и газовых скважин. – М., 2001.
4. Potter P.Е., Skimp N.F., Witters I. Trace elements in marine and fresh-water argillaceous sediments // Geochimica et Cosmochimica. – 1963. – Vol 27, iss 6. – Р. 669–694. DOI: 10.1016/0016-7037(63)90019-X
5. Davis J.C. Statistics and data analysis
in geology. – 3rd ed. – John Wiley & Sons, 2002. – 656 p.
6. Statsoft [Электронный ресурс]: электрон. учеб. по статистике. – URL: http://statsoft.ru/home/textbook/default.htm (дата обращения: 08.05.2018).
7. Кривощеков С.Н., Галкин В.И., Козлова И.А. Определение перспективных участков геолого-разведочных работ на нефть вероятностно-статистическими методами на примере территории Пермского края // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2012. – № 4. – С. 7–15.
8. Матерон Ж. Основы прикладной геостатистики. – М., 1968. – 408 с.
9. Соснин Н.Е. Разработка статистических моделей для прогноза нефтегазоносности (на примере терригенных девонских отложений Северо-Татарского свода) // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2012. – № 5. – С. 16–25. 
10. Денисов С.В., Исмагилов Р.Н., Сидельников К.А. Результаты применения метода последовательного прогнозирования вероятностей для дискриминантного анализа простых моделей пласта // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. – 2009. – С. 205–210.
11. Денисов С.В., Исмагилов Р.Н., Сидельников К.А. Результаты применения метода последовательного прогнозирования вероятностей для дискриминантного анализа сложных моделей пласта // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. – 2009. – С. 211–216.
12. Применение математических методов при анализе геологической информации (с использованием компьютерных технологий): учеб. пособие / сост. И.М. Михалевич, С.П. Примина. – Иркутск: Иркут. гос. ун-т, 2006. – Ч. III. – 115 с.
13. Поротников А.В., Попов М.П., Горбунова Н.П. Применение линейного дискриминантного анализа для автоматического определения происхождения изумруда по данным рентгенофлюоресцентного анализа // Труды института геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого. – Екатеринбург: Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого, 2013. – С. 353–355.
14. Кравцов Б.А., Милютин Л.И. Возможности применения многомерной классификации при изучении популяций древесных растений // Пространственно-временная структура лесных биогеоценозов. – Новосибирск: Наука, 1981. – С. 47–65.
15. Урбах В.Ю. Дискриминантный анализ и его применение в биологической систематике и медицинской диагностике // Применение математических методов в биологии. – Л., 1964. – Вып. 3. – С. 67–87 
16. Каган Е.С., Морозова И.С. Изучение факторов оптимизации познавательной деятельности студентов с помощью методов кластерного и дискриминантного анализов // Сибирская психология сегодня. – Кемерово: Кузбассвузиздат, 2002. – С. 36–41.
17. Гиниятуллин К.Г., Валеева А.А., Смирнова Е.В. Использование кластерного и дискриминантного анализов для диагностики литологической неоднородности почво-образующей породы по гранулометрическому составу. – М.: Наука, 2017. – С. 946–953. DOI: 10.7868/S0032180X17080044
18. Dat Thanh Tran, Moncef Gabbouj, Alexandros Iosifidis. Multilinear class-specific discriminant analysis // Pattern Recognition Letters. – 2017. – Vol. 100, iss. 1. – Р. 131–136. DOI: 10.1016/j.patrec.2017.10.027 
19. Yong Wang, Jian-Bin Xie, Yi Wu. Orthogonal discriminant analysis revisited // Pattern Recognition Letters. – 2016. – Vol. 84. – Р. 149–155. DOI: 10.1016/j.patrec.2016.09.010
20. Andrewartha H.G., Birch L.C. The distribution and abundance of animals. – Chicago: Univ. Press, 1954. – 782 p.
21. Cacoullos T. Discriminant analysis and applications. – London: Academic Press, Inc. ltd, 1972. – 434 р.
22. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ / Дж.О. Ким, Ч.У. Мьюллер, У.Р. Клекка [и др.]. – М.: Финансы и статистика, 1989. – 215 с.
23. Горбань А.Н. Обучение нейронных сетей. – М.: ParaGraph, 1990. – 160 с.
24. Андерсен Т. Введение в многомерный статистический анализ. – М.: Физматгиз, 1963. – 500 с.
25. Morrison D.F. Multivariate statistical methods. – 2nd ed. – New York: McGraw-Hill, Inc., 1976. – 415 p.
26. Morrison D.F. Applied statistical methods. – Prentice-Hall, Inc, Englewood Cliffs, N.J., 1983. – 562 p.
27. Anderson Т.W. An introduction to multivariate statistical analysis. – New York: John Wiley and Sons, Inc., 1958. – 374 p.
28. Cooley W.W., Lohnes P.R. Multivariate data analysis. – New York: John Wiley and Sons, Inc., 1971. – 364 p.
29. Fisher R.A. The precision of discriminant function // Annals of Human Genetics. –940. – Vol. 10, iss. 1. – P. 422–429. DOI: 10.1111/j.1469-1809.1940.tb02264.x
30. Боровиков В.П. Statistica для студентов и инженеров. – М.: КомпьютерПресс, 2001. – 301 с.
31. Гмурман В.С. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: Высшая школа, 1972. – 368 с.
32. Айвазян С.А., Бежаева З.И., Староверов О.В. Классификация многомерных наблюдений. – М.: Статистика, 1974. – 240 с.
33. Machine learning, neural and statistical classification / ed. D. Mitchie [et al.]. – Ellis Horwood, Chichester, 1994. – 304 p.
34. Li С.С. Introduction to experimental statistics. – New York: McGraw-Hill, Inc., 1964. – 460 p.
35. Marriot F.Н.С. The interpretation of multiple observations. – London Academic Press, Inc., Ltd., 1974. – 117 p.
36. Efroimson M.A. Multiple regression analysis // Mathematical Methods for Digital Computers. – 1960. – Vol. 1. – P. 191–203.
37. Айвазян С.А., Степанов В.С. Инструменты статистического анализа данных // Мир ПК. – 1997. – № 8.
38. Прикладная статистика. Классификация и снижение размерностей / С.А. Айвазян, В.М. Буштабер, И.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин. – М.: Финансы и статистика, 1989. – 607 с. 
39. Бикел П., Доксам К. Математическая статистика. – М.: Финансы и статистика, 1983. – Вып. 1. – 278 с.; Вып. 2. – 254 с.
40. Михалевич И.М., Алферова М.А., Рожкова Н.Ю. Основы прикладной статистики: в 3 т. – Иркутск: РИО Гос. ин-та усовершенствования врачей, 2008. – Т. 3. – 92 с.

  Улучшению экономической и экологической ситуации при открытых горных работах способствует использование альтернативных видов моторного топлива. Анализ развития открытых горных работ в России свидетельствует о постоянном их смещении на удаленные северные территории. В себестоимости добычи полезного ископаемого доля транспортных работ составляет 40–50 %, и при понижении горных работ на каждые 100 м себестоимость транспортирования горной массы самосвалами возрастает на 20–30 %. С увеличением глубины карьера естественная вентиляция рабочей зоны ухудшается, что приводит к накоплению отработанных газов дизельных двигателей в карьере. Это сказывается на здоровье горнорабочих и на экономике предприятия, так как влечет за собой необходимость остановки карьера. В настоящее время мировое двигателестроение рассматривает использование природного газа как моторного топлива вместо дизельного топлива. Специфика северных районов такова, что топливо надо завозить на год вперед в период навигации, что увеличивает его цену, тогда как газовые месторождения расположены непосредственно в Якутии. Себестоимость производства жидкого природного газа (СПГ) в регионах его потребления в качестве моторного топлива намного ниже, чем расходы на доставку дизельного топлива.
  Производство может быть организовано непосредственно на месторождениях газа в Западной Якутии. Установки по производству СПГ компактны и высоконадежны. Испытания карьерных самосвалов Cat 789C, Komatsu 830 и 930 в газодизельном режиме показали, что эффективность и производительность газового двигателя были сопоставимы с эффективностью дизельного двигателя. Экономия дизельного топлива составила 80 %, а объем выбросов отработанных газов сократился на 25 %, обеспечивая при этом улучшение экологической ситуации. Перевод карьерных самосвалов на СПГ позволит в 2–3 раза уменьшить загазованность карьеров и шум, повысить эффективность и конкурентоспособность предприятия за счет снижения затрат на приобретение топлива, транспортировку горной массы и экологические штрафы.
  Ключевые слова: карьерные самосвалы, экология, открытые горные работы, дизельный двигатель, выхлопные газы, дизельное топливо, природный газ.

Хазин Марк Леонтьевич
Уральский государственный горный университет
khasin@ursmu.ru
620144, Россия, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30

1. Кузнецов Д.В., Одаев Д.Г., Линьков Я.Е. Особенности выбора технологического автотранспорта для разработки глубоких карьеров Севера // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2017. – № 5. – С. 54–65.
2. Шешко О.Е. Эколого-экономическое обоснование возможности снижения нагрузки на природную среду от карьерного транспорта // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал).– 2017. – № 2. – С. 241–252.
3. Greenhouse gas and ammonia emissions from current technology heavy-duty vehicles / A. Thiruvengadam, M. Besch, D. Carder, A. Oshinuga // Journal of the Air & Waste Management Association. – 2016. – Vol. 66, № 11. – P. 1045–1060. DOI: 10.1080/10962247.2016.1158751
4. Workplace exposure to diesel and gasoline engine exhausts and the risk of colorectal cancer in Canadian men / L. Kachuri, P.J. Villeneuve, M-É. Parent, K.C. Johnson // Environmental Health. – 2016. – Vol. 15, № 1. – P. 4–16. DOI: 10.1186/s12940-016-0088-1
5. Taxell P., Santonen T. Diesel engine exhaust: basis for occupational exposure limit value // Toxicological Sciences. – 2017. – Vol. 158, № 2. – P. 243–251. DOI:10.1093/toxsci/kfx110 
6. Хазин М.Л., Тарасов А.П. Эколого-экономическая оценка карьерных троллейвозов // Вестник Пермского национального исследовательского университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2018. – Т. 17, № 2. – С. 66–80. DOI: 10.15593/2224-9923/2018.2.6
7. Сокращение загазованности карьерного пространства при применении новых видов карьерного транспорта / П.И. Тарасов, А.Г. Журавлев, Е.В. Фефелов [и др.] // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2008. – № 2. – С. 260–271.
8. Carmichael D.G., Bartlett B.J., Kaboli A.S. Surface mining operations: coincident unit cost and emissions // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. – 2014. – Vol. 28, № 1. – P. 47–65. DOI: 10.1080/17480930.2013.772699
9. Морин А.С. Трубопроводная вентиляция на карьерах // Горная промышленность. – 2002. – № 3. – С. 40–43.
10. Старостин И.И., Бондаренко А.В. Проветривание карьеров струйными вентиляторами в комплексе с устройством для аэрации // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 2015. – № 1. – С. 32–41. DOI: 10.7463/0115.0755210
11. Козырев С.А., Амосов П.В. Пути нормализации атмосферы глубоких карьеров // Вестник Мурманского государственного технического университета. – 2014. – Т. 17, № 2. – С. 231–237.
12. Klanfar M., Korman T., Kujundžić T. Potrošnja goriva i koeficijenti opterećenja pogonskih motora mehanizacije pri eksploataciji tehničko-građevnog kamena // Tehnički vjesnik. – 2016. – Vol. 23, № 1. – P. 163–169. DOI: 10.17559/TV-20141027115647
13. Акопова Г.С., Власенко Н.Л., Тетеревлев Р.В. Перспективы замены дизельного топлива природным газом на транспорте // Вести газовой науки. – 2013. – № 2 (13). – С. 56–62.
14. Бойченко С.В., Шкильнюк И.А. Экологические аспекты использования моторных топлив (обзор) // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2014. – № 5–6. – С. 35–44.
15. Грязнов М.Б. Применение газомоторного топлива в Российской Федерации: проблемы и перспективы // Вестник финансового университета. – 2013. – № 4. – С. 21–31.
16. Виноградова О.В. Газомоторное топливо в мире: состояние и перспективы // Нефтегазовая вертикаль. – 2013. – № 20. – С. 32–35.
17. Litzke W.L., Wegrzyn J. Natural gas as a future fuel for heavy-duty vehicles // SAE Technical Paper. – 2001. – № 2001-01-2067. DOI: 10.4271/2001-01-2067
18. Марков В.А., Бебенин Е.В., Гладышев С.П. Сравнительный анализ альтернативных моторных топлив для дизелей // Известия вузов. Машиностроение. – 2014. – № 5. – С. 43–48. DOI: 10.18698/0536-1044-2014-5-43-48
19. Марков В.А., Поздняков Е.Ф. Природный газ как наиболее выгодное моторное топливо // Автомобильная промышленность. – 2017. – № 1. – С. 11–15.
20. Николайчук Л.А., Дьяконова В.Д. Современное состояние и перспективы развития рынка газомоторного топлива в России // Науковедение. – 2016. – Т. 8, № 2 (33). DOI: 10.17122/ogbus-2014-1-377-396
21. Osorio-Tejada J., Llera E., Scarpellini S. LNG: an alternative fuel for road freight transport in Europe // WIT Transactions on The Built Environment. – 2015. – Vol. 168. – P. 235–246. DOI: 10.2495/SD150211
22. Цвигун И.В., Ершова Е.В. Мировой рынок сжиженного природного газа: современная конъюнктура и тенденции развития // Известия Байкальского государствен-ного университета. – 2016. – Т. 26, № 6. – С. 868–881. DOI: 10.17150/2500-2759.2016.26(6).868-881
23. Виноградова О.В. Газомоторное топливо в мире: состояние и перспективы // Нефтегазовая вертикаль. – 2013. – № 20. – С. 32–35.
24. Transport and distribution of liquefied natural gas / B.S. Vasilevich, R. Petrović, M. Miljević, I. Derdemez // Donnish Journal of Media and Communication Studies. – 2016. – Vol. 2(1), № 2. – P. 001–006.
25. Mohammad M., Ehsani M. An investigation of natural gas as a substitute for diesel in heavy duty trucks and associated considerations [Электронный ресурс]. – URL: https://arxiv.org/abs/1512.01421 (дата обращения: 15.09.2018).
26. Итоги Международной конференции «Повышение топливной экономичности и сокращение выбросов от автомобильного транспорта в России» [Электронный ресурс]. – URL: http://www.slideshare.net/fullscreen/undprussia/development-of-the-globa (дата обращения: 15.09.2018).
27. Средняя розничная цена на СУГ на АГЗС/МАЗС [Электронный ресурс]. – URL: http://www.gazpromlpg.ru/?id=415 (дата обращения: 15.09.2018).
28. Цены на бензин в Алтайском крае перестали расти [Электронный ресурс]. – URL: https://www.katun24.ru/news/356694/ (дата обращения: 15.09.2018).
29. О расширении использования природного газа в качестве моторного топлива: Распоряжение Правительства РФ № 767-р от 13.05.2013 года [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.wikisource.org/wiki/ Распоряжение_Правительства_РФ_от_13.05.2013_№_767-р (дата обращения: 15.09.2018).
30. Герасимов В., Передельский В., Дарбинян В. Перевод карьерных самосвалов с использованием бортовых топливных систем сжиженного природного газа // НМ-оборудование. – 2005. – № 1. – С. 29–33.
31. Koptev V.Y., Kopteva A.V. Structure of energy consumption and improving open-pit dump truck efficiency // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2017. – Vol. 87, № 2. – P. 022010. DOI: 10.1088/1755-1315/87/2/022010
32. Cheenkachorn K., Poompipatpong C., Ho C.G. Performance and emissions of a heavy-duty diesel engine fuelled with diesel and LNG (liquid natural gas) // Energy. – 2013. – Vol. 53. – P. 52–57. DOI: 10.1016/j.energy.2013.02.027
33. Research article modeling of a spray of diesel fuel with dissolved liquefied natural gas / H.A.A. Wahhab, M.A. Ismael, A. Aziz, M.R. Heikal // Asian Journal of Applied Sciences. – 2017. – № 10 (2). – P. 88–95. DOI: 10.3923/ajaps.2017.88.95
34. Герасимов В.Е., Дарбинян Р.В. Использование на борту сжиженного природного газа топливных систем для открытых карьеров // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2005. – № 8. – С. 21–23.
35. Greenhouse gas emissions from heavy-duty natural gas, hybrid, and conventional diesel on-road trucks during freight transport / D.C. Quiros, J. Smith, A. Thiruvengadam, T. Huai // Atmospheric Environment. – 2017. – Vol. 168. – P. 36–45. DOI: org/10.1016/j.atmosenv.2017.08.066
36. Osorio-Tejada J.L., Llera-Sastresa E., Scarpellini S. Liquefied natural gas: Could it be a reliable option for road freight transport in the EU? // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2017. – Vol. 71. – P. 785–795. DOI: org/10.1016/j.rser.2016.12.104
37. Грузовики Volvo, знакомимся [Электронный ресурс]. – URL: https:// dalnoboi.org/blog/2017/10/03/gruzoviki-volvo-fh-lng-i-volvo-fm-lng-znakomimsya (дата обращения: 12.03.2018).
38. The characteristics of greenhouse gas emissions from heavy-duty trucks in the Beijing-Tianjin-Hebei (BTH) region in China / Y. Xing, H. Song, M. Yu [et al.] // Atmosphere. – 2016. – Vol. 7, № 9. – P. 121–132. DOI: 10.3390/atmos7090121 
39. Energy consumption and greenhouse gas emissions of diesel/LNG heavy-duty vehicle fleets in China based on a bottom-up model analysis / H. Song, X. Ou, J. Yuan, C.L. Wang // Energy. – 2017. – Vol. 140. – P. 966–978. DOI: org/10.1016/j.energy.2017.09.011
40. Blomerus P., Oulette P. LNG as a fuel for demanding high horsepower engine applications: technology and approaches. – Studija. Vancouver: Westport Innovations Inc., 2013.
41. The evaluation on liquefied natural gas truck promotion in Shenzhen freight / M. Hu, W. Huang, J. Cai, J. Chen // Advances in Mechanical Engineering. – 2017. – Vol. 9, № 6. – P. 1687814017705065. DOI: org/10.1177/1687814017705065
42. Li J., Wu B., Mao G. Research on the performance and emission characteristics of the LNG-diesel marine engine // Journal of Natural Gas Science and Engineering. – 2015. – Vol. 27. – P. 945–954. DOI: org/10.1016/j.jngse.2015.09.036
43. Компания Shacman представляет новый тягач и самосвал [Электронный ресурс]. – URL: http://7305555.ru/company/ news/shacman-predstavit-noviy-tyagach-i-sa-mosval-spg.html (дата обращения: 12.03.2018).
44. Тарасов П.И., Хазин М.Л., Фурзиков В.В. Природный газ – перспективное моторное топливо карьерного автотранспорта для районов Севера // Горная промышленность. – 2016. – № 6. – С. 51–61.
45. Карякин Е. Мини-СПГ в России: планы и реальность // Газ России. – 2015. – № 1. – С. 16–17.
46. Anisimov I., Ivanov A., Chikishev E. Assessment of adaptability of natural gas vehicles by the constructive analogy method // International Journal of Sustainable Development and Planning. – 2017. – Vol. 12, № 6. – P. 1006–1017. DOI: 10.2495/SDP-V12-N6-1006-1017
47. Temperature and driving cycle significantly affect carbonaceous gas and particle matter emissions from diesel trucks / M.D. Hays, W. Preston, B.J. George [et. al] // Energy & Fuels. – 2017. – Vol. 31, № 10. – P. 11034–11042. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.7b01446

  В последние десятилетия наблюдается активное взаимодействие геологических и математических наук. Одно из главных направлений внедрения математики в геологию и практику геолого-разведочных работ – математическое моделирование геологических объектов. В Кировско-Апатитском районе Мурманской области градообразующее предприятие Кировский филиал АО «Апатит» ведет разработку шести месторождений: Плато Расвумчорр, Кукисвумчоррское, Юкспорское, Апатитовый цирк, Коашвиское и Ньюрпакхское. В данный момент в АО «Апатит» активно внедряется Ventyx MineScape (Австралия) – это набор интегрированных модулей, используемых при ведении горных работ на предприятиях, ведущих открытую/подземную отработку пластовых/рудных месторождений. Также в Горном институте Кольского научного центра РАН (г. Апатиты, Мурманская область) создана и постоянно совершенствуется система компьютерного моделирования объектов горной технологии MINEFRAME. На сегодня она представляет собой интегрированный пакет программ, предназначенный для решения широкого круга горно-геологических и горно-технологических задач. На примере месторождения Апатитовый цирк показана перспективность совместного использования горно-геологических информационных систем MineScape и MINEFRAME для математического моделирования геологических объектов и геостатистического описания пространственного распределения полезного ископаемого. В статье рассмотрены результаты геостатистического исследования распределения полезного компонента (P₂O₅) в пределах рудного тела, ограниченного каркасной моделью балансовых руд месторождения Апатитовый цирк, а также построены две блочные модели. Блоки первой модели были заполнены с помощью метода обратных расстояний, блоки второй – методом обычного кригинга. В конце статьи приводится сравнение средних содержаний, полученных в результате интерполяции методами обычного кригинга и обратных расстояний, для выбора наиболее подходящего метода для данного месторождения.
  Ключевые слова: Апатитовый цирк, полезный компонент, геостатистика, вариограмма, каркасная модель, блочная модель, интерполяция, метод обратного расстояния, кригинг.

Шарафеева Юлия Александровна
Кировский филиал АО «Апатит» «ФосАгро»
kuznecova1yulia@gmail.com
184250, Россия, г. Кировск, ул. Ленинградская, 1

Степачева Анна Владимировна
Федеральный исследовательский центр «Кольский научный центр» Российской академии наук
kuznecova1yulia@gmail.com
184209, Россия, г. Апатиты, ул. Ферсмана, 24

1. Поротов Г.С. Математические методы моделирования в геологии: учеб. – СПб.: Санкт-Петерб. гос. горн. ин-т (техн. ун-т), 2006. – 223 с.
2. Капутин Ю.Е. Геостатистическое исследование месторождений полезных ископаемых. – Петрозаводск: КФ АН СССР, 1988. – 31 с.
3. Капутин Ю.Е. Горные компьютерные технологии и геостатистика. – СПб.: Недра, 2002. – 424 с.
4. Bhowmick T., Bandopadhyay S. Geostatistical prediction of fugitive dust
dispersion in open pit haul roads // Application of Computers and Operations Research in Mineral Industry Proceedings of the 37th International Symposium APCOM 2015. – Fairbacks, 2015. – P. 1182–1189.
5. Marinho A., Tipe L.M. Traditional versus stochastic mine planning under material type and grade uncertainties // Application of Computers and Operations Research in Mineral Industry Proceedings of the 37th International Symposium APCOM 2015. – Fairbacks, 2015. – P. 316–325.
6. Askari-Nasar H., Frimponf S., Awuah-Offei K. Intelligant optimal production scheduling estimator // Application of Computers and Operations Reseatch in the Mineral Industry Proceedings of the 32nd Internetional Symposium APCOM 2005. Tucson, USA. – London: Taylor&Francis Group, 2005. – P. 279–285.
7. Krige D.G. Letter to the editor. “Matheronian geostatistics – quo vadis ?” by G.M. Philip and D.F. Watson // Mathematical geology. – 1986. – Vol. 18, № 5. – P. 501–502. DOI: 10.1007/BF00897502
8. Journel A.G. Geostatistics: models and tools for the Earth sciences // Mathematical geology. – 1986. – Vol. 18, № 1. – P 119–140. DOI: 10.1007/BF00897658
9. Апухтина И.В. Совершенствование методики оценки запасов месторождений железистых кварцитов на основе трехмерного компьютерного моделирования: дис. … канд. геол.-мин. наук. – СПб., 2008. – 245 с.
10. Armstrong V. Basic linear geostatistics. – Springer-Verlag, 1998. – 153 p.
11. Hengl T. A practical guide to geostatistical mapping of environmental variables. – European Communities, 2007. – 165 p.
12. Chiles J.P., Delfiner P. Geostatistic. Modelling spatial uncertainty, Wiles series in probability and statistics. – Wiley and Sons, 1999. – 695 p.
13. Лукичев С.В., Наговицын О.В., Морозова А.В. Моделирование рудных и пластовых месторождений в системе MineFrame // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2004. – № 5. – С. 296–300.
14. Наговицын О.В., Лукичев С.В. Развитие методов моделирования горно-геологических объектов в системе MINEFRAME // Информационные технологии в горном деле: докл. Всерос. науч. конф. с междунар. участием (12–14 октября 2011 г.). – Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2012. – С. 142–147.
15. Лукичев С.В., Наговицын О.В. Автоматизированная система Mine-Frame 3.0 // Горная промышленность. – 2005. – № 6. – С. 32–35.
16. Лукичев С.В., Наговицын О.В. Автоматизированное решение задач горного производства в системе MINEFRAME // Горная техника. – 2014. – № 2. – С 52–56.
17. Мельников Н.Н., Лукичев С.В., Наговицын О.В. Компьютерная технология инженерного обеспечения горных работ на основе системы MineFrame // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2013. – № 5. – С. 223–234.
18. Наговицын О.В., Лукичев С.В. Горно-геологические информационные системы – история развития и современное состояние. – Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2016. – 196 с.
19. Бобрышев Г.И., Хищенко В.Т. Отчет о работах по изучению вещественного состава руд апатитовых месторождений в пределах отрабатываемых и подготавливаемых к эксплуатации горизонтов рудников объединения «Апатит» // Фонды кировского филиала АО «Апатит». – 1975. – Т. 1. – 405 c.
20. Вировлянский Г.М. Особенности размещения апатитовых руд в Хибинских месторождениях и их значение для поисков в других массивах. – Апатиты – М.: Наука, 1968. – С. 91–102.
21. Вировлянский Г.М., Благодетелева Ю.Н. Послеапатитовые кольцевые разломы в Хибинском массиве // Промышленность горно-химического сырья. – М.: НИИТЭХИМ, 1971. – № 4. – С. 5–9.
22. Галахов А.В. Петрология Хибинского щелочного массива. – Л.: Наука, 1975. – 253 с.
23. Дудкин О.Б. Гигантские концентрации фосфора в Хибинах // Геология рудных месторождений. – 1993. – Т. 35, № 3. – С. 195–202.
24. Елисеев Н.А., Ожинский И.С., Володин Е.Н. Геологическая карта Хибинских тундр: тр. Ленингр. геол. управления. – Л. – М.: ГОНТИ, 1939. – Вып. 19. – 98 c.
25. Иванова Т.Н. К вопросу о структуре апатит-нефелинового рудного поля Хибинского щелочного массива // Щелочные породы Кольского полуострова. – Л.: Наука, 1974. – С. 3–8.
26. Породообразующие полевые шпаты Хибинского щелочного массива (Кольский полуостров, Россия) / Г.Ю. Иванюк, Я.А. Пахомовский, Н.Г. Коноплева, А.О. Калашников, Ю.А. Корчак, Е.А. Селиванова, В.Н. Яковенчук // Записки российского минералогического общества. – 2009. – № 6. – С. 1–17.
27. Самоорганизация рудных комплексов / Г.Ю. Иванюк, П.М. Горяинов, Я.А. Пахомовский, Н.Г. Коноплева, В.Н. Яковенчук, А.В. Базай, А.О. Калашников. – М.: ГЕОКАРТ-ГЕОС, 2009. – 392 с. 
28. Каменев Е.А. Геология и структура Коашвинского апатитового месторождения. – Л.: Недра, 1975. – 128 с.
29. Каменев Е.А., Минеева Д.А. Новые Хибинские апатитовые месторождения. – М.: Недра, 1982. – 182 с.
30. Каменев Е.А. Поиски, разведка и геолого-промышленная оценка // Отчет по пересчету запасов месторождения Апатитовый Цирк по новым постоянным кондициям. – Апатиты, 2012. – Кн. 1. – 150 с.
31. Отчет по пересчету запасов эксплуатируемых Хибинских апатит-нефели-новых месторождений (по состоянию на 01.01.1965 г.) / И.И. Перекрест, А.С. Михеичев, Ф.В. Минаков, В.А. Гончаренко) // Фонды Кировского филиала АО «Апатит». – Кировск, 1966. –352 с.
32. Отчет о результатах геологического доизучения и геохимических поисков на редкие металлы и апатит масштаба 1:50 000, проведенных в пределах Хибинского массива и его обрамления за 1979–1983 гг. / О.Л. Сняткова, Н.К. Михняк, Т.М. Маркитахина, Н.И. Принягин, В.А. Чапин, Н.Н. Железова, А.Б. Дуракова, А.С. Евстафьев, В.Ф. Подурушин, М.М. Калинкин // Фонды Кировского филиала АО «Апатит». – Мончегорск, 1983. – 468 с.
33. Шарафеева Ю.А., Степачева А.В. Вариограммный анализ пространственной изменчивости содержания оксида фосфора (V) на примере месторождения Апатитовый цирк // Известия вузов. Горный журнал. – 2018. – № 5. – С. 64–70. DOI: 10.21440/0536-1028-2018-5-64-70
34. Haslett J. On the sample variogram and the sample autocovariance for non-stationary time series // The Statistician. – 1997. – Vol. 46, № 4. – P. 475–485. DOI: 10.1111/1467-9884.00101
35. Clark I. A case study in the application of geostatistics to lognormal and quasi-lognormal problems // Proc. 28th Int. Symp. on Computer applications in the mineral industries. – Colorado: Colorado School of Mines Press, 1999. – P. 407–434.
36. Dubrule O. Cross validation of kriging in a unique neighborhood // Mathematical Geology. – 1983. – Vol. 15, № 6. – P. 687–699. DOI: 10.1007/BF01033232
37. Dubrule O., Kostov C. An interpolation method taking into account inequality constraints: I. Methodology // Mathematical geology. – 1986. – Vol. 18, № 1. – P. 33–51. DOI: 10.1007/BF00897654
38. Geotools, Geotech-3D. Часть II. Инструмент геолога: Справочник пользователя. Система MINEFRAME. – Апатиты, 2012. – 107 с.
39. Dubrule O. Two methods with different objectives: splines and kriging // Mathematical geology. – 1983. – Vol. 15, № 2. – P. 245–257. DOI: 10.1007/BF01036069
40. Philip G.M., Watson D.F. Matheronian geostatistics – quo vadis ? // Mathematical geology. – 1986. – Vol. 18, № 1. – P. 93–117. DOI: 10.1007/BF00897657
41. Philip G.M., Watson D.F. Letter to the editor. Geostatistics and spatial data analysis // Mathematical geology. – 1986. – Vol. 18, № 5. – P. 505–509. DOI: 10.1007/BF00897504
42. Войтеховский Ю.Л. Совместный крайгинг глубин и градиентов при оценивании геологических поверхностей // Известия вузов. Серия: Геология и разведка. – 2000. – № 2. – С. 72–78.
43. Войтеховский Ю.Л. Инженерная экология: особенности применения модельных ковариограмм при геостатисти-ческом оценивании загрязненных территорий // Инженерная экология. – 2000. – № 2. – С. 10–16.
44. Войтеховский Ю.Л. Инженерная экология: специфика применения модельных полувариограмм при геостатистической оценке загрязненных территорий // Инженерная экология. – 2000. – № 4. – С. 35–40.
45. Войтеховский Ю.Л. Инженерная экология: эллиптический, зональный и смешанный типы анизотропии модельных вариограмм // Инженерная экология. – 2001. – № 6. – С. 33–38.
46. Dubrule O., Kostov C. An interpolation method taking into account inequality constraints: II. Practical approach // Mathematical geology. – 1986. – Vol. 18, № 1. – P. 53–73. DOI: 10.1007/BF00897655
47. Krige D.G. Conditional bias and uncertainity of estimation in geostatistics // Proc. 28th Int. Symp. on Computer applications in the mineral industries. – Golden, Colorado, 1999. – P. 3–14.
48. Matheron G. Letter to the editor. Philippian / Watsonian high (flying) philosophy // Mathematical geology. – 1986. – Vol. 18, № 5. – P. 503–504. DOI: 10.1007/BF00897503
49. Merks J.W. Applied statistics in mineral exploration // Mining Engineering. – 1997. – Vol. 49, № 2. – P. 78–82.
50. Войтеховский Ю.Л. Матероновская геостатистика: учеб. пособие. – Мурманск: Изд-во Мурманского гос. техн. ун-та,
2004. – 41 с.
51. Войтеховский Ю.Л. Кригинг геологических поверхностей с внутренним и внешним трендами // Известия вузов. Серия: Геология и разведка. – 1999. – № 6. – С. 77–83.
52. Войтеховский Ю.Л. Локальный кригинг и природа “хороших” полувариограмм // Известия вузов. Серия: Геология и разведка. – 2000. – № 5. – С. 122–125.

  Статистика чрезвычайных ситуаций на объектах трубопроводного транспорта свидетельствует о наличии проблемных вопросов при транспортировке перекачиваемых продуктов. В структуре аварий прошедшего десятилетия преобладали хищения этих продуктов («врезной терроризм»), зафиксированы диверсионные акты.В статье приведены данные о росте числа криминальных вмешательств в работу магистральных трубопроводов, представляющих огромную опасность для здоровья и жизни населения, угрозу окружающей среде, так как они являются причиной аварий, разливов нефти и нефтепродуктов, загрязнения почвы, рек и водоемов, а также сопутствующих экологических и экономических потерь. Проиллюстрированы суммарные потери, которые несет собственник трубопроводной системы от нападений злоумышленников. Чем меньше средств он вкладывает в обеспечение безопасности созданной инфраструктуры, тем больших потерь следует ожидать при ее эксплуатации.
  Проведен анализ публикационной активности в области обеспечения безопасности трубопроводного транспорта и обнаружения несанкционированных действий в охранной зоне, который показал, что исследования в основном сконцентрированы на создании системы физической защиты магистральных трубопроводов, реализующей принцип «не пропустить контакта злоумышленника с оболочкой трубы». Основное направление исследований по противодействию указанным угрозам ориентировано на обнаружение возмущений сейсмического поля в охранной зоне трубопровода с помощью волоконно-оптического кабеля (датчика). Помимо распределенных оптоволоконных систем для превентивной нейтрализации террористических угроз протяженным объектам оценивались возможности видеовиброаналитических и тепловизионных систем.
  Предложена структура системы физической защиты магистральных трубопроводов для обнаружения и нейтрализации несанкционированных врезок в трубу в целях минимального уровня потерь при охране трубопровода.
  Продемонстрирована эффективность предложенного подхода по определению требований к системам защиты объектов от террористических угроз.
  Ключевые слова: магистральные трубопроводы, несанкционированные врезки, перекачиваемый продукт, чрезвычайные ситуации, методы обнаружения и предупреждения утечек продукта, распределенные волоконно-оптические системы, борьба с искусственными помехами, мультисенсорная система.

Комаров Владимир Александрович
Омский государственный университет путей сообщения
reallkom@gmail.com
644046, Россия, г. Омск, пр. Маркса, 35

Семенова Зинаида Васильевна
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет
zvs111@gmail.com
644080, Россия, г. Омск, пр. Мира, 5

Бронников Дмитрий Алексеевич
Омский государственный университет путей сообщения
dmi-bronnikov@yandex.ru
644046, Россия, г. Омск, пр. Маркса, 35

Нигрей Алексей Андреевич
Омский государственный университет путей сообщения
nigrey.n@mail.ru
644046, Россия, г. Омск, пр. Маркса, 35

1. Епифанцев Б.Н., Пятков А.А., Федотов А.А. Концепция обеспечения безопасной работы магистральных трубопроводов в условиях внешних воздействий // Безопасность труда в промышленности. – 2013. – № 12. – С. 42–49.
2. Цвяк А.В. Экологические последствия несанкционированных врезок в нефтепроводы и методы борьбы с ними // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2015. – № 10 (185). – С. 445–447.
3. Vtorushina A.N., Anishchenko Y.V., Nikonova E.D. Risk assessment of oil pipeline accidents in special climatic conditions // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 66 (2017) 012006. Ecology and safety in the technosphere: All-Russian research-to-practice conference, 6–7 March 2017. – Yurga, 2017. DOI: 10.1088/1755-1315/66/1/012006
4. Нелегальные врезки в нефтепроводы остаются нерешаемой проблемой для правоохранителей и законодателей [Электронный ресурс]. – URL: hpps://versia.ru/ nelegalnye-vrezki-v-nefteprovody-ostayutsya-ne-reshaemoj-problemoj-dlya-pravooxranitelej-i-zakono-datelej/ (дата обращения: 10.08.2018).
5. Безопасность магистральных трубо-проводов в условиях террористических угроз: прогнозные оценки / В.А. Комаров, З.В. Семенова, Е.М. Михайлов, А.А. Нигрей, Д.А. Бронников // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2018. – Т. 17, № 1. – С. 88–100. DOI: 10.15593/2224-9923/2018.1.8
6. Годовой отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2016 году. – М., 2017. – 397 с.
7. Проект доклада о правоприменительной практике контрольно-надзорной деятельности в Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору при осуществлении федерального государственного надзора в области промышленной безопасности за 2017 год. – М., 2018. – 66 с.
8. Фомин К. Сколько нефтеразливов – слишком много для Британского музея? [Электронный ресурс]. – URL: http://www.greenpeace.org/russia/ru/news/blogs/green-planet/blog/61117/ (дата обращения: 10.08.2018).
9. В решении проблемы разливов нефти наметился прогресс [Электронный ресурс]. – URL: http://www.greenpeace.org/russia/ru/ news/2018/oil-0323/ (дата обращения: 10.08.2018).
10. Савина А.В. Анализ риска аварий при обосновании безопасных расстояний от магистральных трубопроводов сжиженного углекислого газа до объектов с присутствием людей: дис. ... канд. техн. наук. – М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2013. – 121 с.
11. Модель формирования тепловых изображений подстилающей поверхности охранных зон магистральных продуктопроводов: Отчет о НИР (заключительный)
№ ГР 115050610098 / СибАДИ; рук. Д.С. Бронников; З.В. Семенова, Р.В. Борисов, В.А. Комаров, А.А. Нигрей, С.С. Жумажанова, Н.Н. Нигрей. – Омск, 2017. – 217 с.
12. Lou Z., Liu H., Hu M. A general survey on technological developments of oil leakage detection over the past decade // Applied Informatics and Communication. – 2011. – Vol. 31. – P. 16–22. DOI: 10.1007/978-3-642-23214-5_79
13. Summary of detection and location for oil and gas pipeline leak / L. Wang [et al.] // 25 th Chinese Control and Detection Conference. – 2013. – № 656. – P. 821–826. DOI: 10.1109/CCDC.2013.6561035
14. Leakage detection using fiber optics distributed temperature monitoring / M. Nikles, B. Vogel, F. Briffod, S. Grosswig, F. Sauser, S. Luebbecke, A. Bals, T. Pfeiffer // 11th SPIE Annual International Symposium on Smart Structures and Materials, March 14–18, 2004. – San Diego. – 2004. – Vol. 5384. – P. 18–25. DOI: 10.1117/12.5400270
15. Duckworth G.L., Ku E.M. OptaSense (R) distributed acoustic and seismic sensing using COTS fiber optic cables for Infrastructure Protection and Counter Terrorism // Sensors, and command, control, communication, and intelligence (CЗI) Technologies for homeland Security and homeland defense. – 2013. – Vol. 8711, № UNSP 871106. DOI: 10.1117/12.2017712
16. Duan L. Thermal noise-limited fiber-optic sensing at infrasonic frequencies // IEEE Journal of Quantum Electronics. – 2015. – Vol. 51, № 2. – P. 1–6. DOI: 10.1109/JQE.2014.2384914
17. Суворова Е. Вне зоны доступа // Трубопроводный транспорт нефти. – 2012. – № 6. – С. 34–35.
18. Волоконно-оптическая система мониторинга протяженных объектов (нефтепроводов) на основе когерентного рефлектометра / Е.Т. Нестеров, К.В. Марченко, В.Н. Трещиков, А.В. Леонов // T-Comm: телекоммуникации и транспорт. – 2014. – № 1. – С. 25–28.
19. Klar A., Linker R. Fiber optic sensing optical fibers detect funnel-digging [Электронный ресурс] // Laser Focus World: Laser, Photonics, Optics News & Technology Advances. – URL: http://www.laserfocus-world.com/articles/print/volume-45/issue-4/world- news/fiber-optic-sensing-optical-fibers-detect-tunnel-digging.html/ (дата обращения: 10.08.2018).
20. Шеховцов А.В., Мансуров М.Н., Голубин С.И. Экспериментальное исследование волоконно-оптического метода обнаружения утечек из нефтегазопроводов // Трубопроводный транспорт: теория и практика. – 2015. – № 6 (52). – С. 30–35.
21. Шестаков Р.А., Ганеева Л.К., Ганеева Л.К. Анализ волоконно-оптических методов обнаружения утечек в трубопроводах // Труды РГУ нефти и газа имени
И.М. Губкина. – 2015. – № 2 (279). – С. 56–64.
22. Сейсмические шумы индустриального города / В.Е. Коридалин [и др.] // ДАН СССР. – 1985. – Т. 280, № 5. – С. 1094–1097.
23. Кузнецов В.А., Цуканов В.Н., Яковлев М.Я. Волоконно-оптические информационно-измерительные системы // Высокие технологии в промышленности России (материалы и устройства функциональной электроники и микрофотоники): материалы XII Междунар. науч.-техн. конф. / ОАО ЦНИТИ «Техномаш». – М., 2006. – С. 342–349.
24. Wang J., Han J. A new noise suppression algorithm for optical fiber temperature surveillance of heavy oil thermal recovery well // International Conference on Optical Instruments and Technology: Optical Sensors and Applications. – 2011. – Vol. 8199, № 81991. DOI: 10.1117/12.906604
25. Wu H., Li X., Peng Z. A novel intrusion signal processing method for phase-sensitive optical time-domain reflectometry (Phi-OTDR) // 23 RD International conference on Optical Fibre Sensors. – 2014. – Vol. 9157, № 91573. DOI: 10.1117/12.2058503
26. Епифанцев Б.Н., Пятков А.А. Предупреждение чрезвычайных ситуаций на магистральных продуктопроводах. Часть 1. Обнаружение несанкционированных вторжений в охранную зону продуктопровода: монография. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2013. – 122 с.
27. Оноприюк В. Ангарский излом // Трубопроводный транспорт нефти. – 2013. – № 6. – С. 32–38.
28. Звежинский С.С. Периметровые маскируемые сейсмические средства обнаружения // Специальная техника. – 2004. – №3. – С. 26–37.
29. Боровский А.С., Тарасов А.Д. Общая математическая модель системы физической защиты объектов // Вестник компьютерных и информационных технологий. – 2011. – №10. – С. 21–29.
30. Concept of data processing in multi-sensor system for perimeter protection / R. Dulski [et al.] // Conference of Sensors, and Command, Control, Communications, and Intelligence (CЗI) Technologies for Homeland Security and Homeland Defence X. – 2011. – Vol. 8019, № 8019–35. DOI: 10.1117/12.883965
31. Епифанцев Б.Н., Пятков А.А., Копейкин С.А. Мультисенсорные системы мониторинга территорий ограниченного доступа: возможность видеоаналитического канала обнаружения вторжений // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 1. – С. 121–129. DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-1-121-129
32. Epifantsev B.N. An acoustic method for diagnostics of the state of underground pipelines: new possibilities // Russian Journal of Nondestructive Testing. – 2014. – Vol. 50, № 5. – P. 254–257. DOI: 10.1134/S1061830914050039
33. Epifantsev B.N., Pyatkov A.A., Fedotov A.A. Evaluation of the sensitivity of a vibroacoustic detection system for local disturbances of trunk pipeline environmental parameters // Russian Journal of Nondestructive Testing. – 2015. – Vol. 51, № 2. – P. 70–78. DOI: 10.1134/S1061830915020035
34. Giurgintin V. Structural health monitoring with piezoelectric wafer active sensors. – New-York: Academic Press, 2007. – 760 p.
35. Епифанцев Б.Н. Дистанционная диагностика подземных трубопроводов по тепловому излучению // Дефектоскопия. – 2014. – № 3. – С. 28–39.
36. Врагова Е.В., Скляров Л.А. Обнаружение утечек газа из магистральных газопроводов в тепловом поле излучения земной поверхности // Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. – 2009. – № 4. – С. 73–80.
37. Mucsi L. Application of GIS and aerial thermal image processing methods to solve environmental problems of the oil industry [Электронный ресурс]. – URL: http://www.geo.u-szeged.hu/web/sites/default/files/publikaciok/ML/57.pdf/ (дата обращения: 10.08.2018).
38. Видеотепловизионный контроль состояния газопроводов с использованием сверхлегких летательных аппаратов / Л.Т. Кретов [и др.] // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 3. – С. 49–55.
39. Vaganova N. Mathematical model of testing of pipeline integrity by thermal fields // Applications of Mathematics in Engineering and Economics (AMEE'14). – 2014. – Vol. 1631. – P. 37–41. DOI: 10.1063/1.4902455
40. Казначеев И. На территории риска // Трубопроводный транспорт нефти. – 2013. – № 6. – С. 30–31.