Дисертація доктора філософії. Герасименко Богдан Валерійович. «Дослідження аварійних витоків нафти з нафтопроводів і їх вплив на забруднення грунтового покриву»

Реєстраційний номер

0826U005179, Дисертація доктора філософії

На здобуття

Доктор філософії

Дата захисту

03-09-2026

Статус

Захищена

Назва роботи

«Дослідження аварійних витоків нафти з нафтопроводів і їх вплив на забруднення грунтового покриву»

Здобувач

Герасименко Богдан Валерійович,

Керівник Дорошенко Юлія Іванівна
Опонент Пянило Ярослав Данилович
Опонент Дзюбик Людмила Володимирівна
Рецензент Стасюк Роман Богданович
Рецензент Григорський Станіслав Ярославович

Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

Опис

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 185 «Нафтогазова інженерія та технології» галузі знань 18 «Виробництво та технології». Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2026. Дисертаційну роботу присвячено вирішенню актуального науково-прикладного завдання підвищення достовірності прогнозування наслідків аварійних витоків нафти з магістральних нафтопроводів шляхом розроблення стохастичної моделі джерела витоку, математичної моделі міграції нафти у ґрунтовому середовищі та комплексної інженерно-екологічної методики оцінювання екологічних наслідків і підтримки прийняття рішень щодо локалізації та ліквідації аварій. Виконано комплексний аналіз сучасного стану досліджень у сфері прогнозування аварійних витоків нафти, моделювання процесів її поширення у ґрунтовому середовищі та оцінювання екологічних наслідків аварій магістральних нафтопроводів. На основі бібліометричного аналізу, тематичної кластеризації та критичного узагальнення сучасних наукових праць встановлено основні тенденції розвитку предметної області, виявлено недостатню інтеграцію моделей прогнозування витоку, поширення забруднення та оцінювання екологічних наслідків, що обґрунтувало необхідність розроблення комплексного підходу до прогнозування аварійних ситуацій. Розроблено стохастичну модель аварійного витоку нафти з магістрального нафтопроводу, яка враховує випадковий характер геометричних параметрів дефекту, коефіцієнта витрати, часу виявлення аварії, режимів роботи трубопровідної системи та процесу локалізації пошкодженої ділянки. Запропонований підхід забезпечує визначення квантильних оцінок обсягів витоку (P25, P50, P75, P95), що дозволяє перейти від детермінованих розрахунків до ризик-орієнтованого прогнозування розвитку аварійних сценаріїв. Розроблено математичну модель поширення нафти у ґрунтовому середовищі на основі узагальненого закону Дарсі та рівняння нерозривності із врахуванням процесів фільтрації та сорбції. Запропоновано аналітичний підхід до опису нестаціонарної міграції нафти у пористому середовищі, реалізовано ітераційний алгоритм узгодження параметрів витоку та характеристик ґрунту, що забезпечує моделювання взаємодії системи «трубопровід – ґрунтове середовище» з урахуванням зворотного впливу ґрунту на інтенсивність аварійного витоку. Виконано параметричні дослідження впливу площі дефекту, коефіцієнта витрати, часу виявлення аварії, режимів роботи насосної станції та фізико-механічних властивостей ґрунтів на обсяг витоку і масштаби забруднення території. За результатами аналізу чутливості встановлено визначальні фактори формування аварійних втрат нафти та виконано економічне обґрунтування впровадження систем виявлення витоків із використанням показника очікуваної цінності досконалої інформації (EVPI). Систематизовано статистичні дані щодо причин аварійних розгерметизацій магістральних нафтопроводів та використано їх для калібрування параметрів стохастичної моделі аварійного витоку. Запропоновано інтегральний безрозмірний показник екологічної шкоди, який забезпечує комплексне оцінювання впливу нафтового забруднення на ґрунтову матрицю, мікробіоту, рослинний покрив і мезофауну. Розроблено інженерну методику просторово-часового зонування забруднених територій, яка передбачає виділення функціональних зон різного рівня екологічної небезпеки та обґрунтовує вибір технологій ремедіації залежно від масштабу аварії, характеристик ґрунтового середовища й прогнозованих параметрів поширення забруднення. Узагальнено результати дослідження у вигляді комплексної інженерно-екологічної методики підтримки прийняття рішень, що поєднує стохастичне прогнозування параметрів аварійного витоку, математичне моделювання поширення нафти у ґрунті, оцінювання екологічної шкоди, просторово-часове зонування території, вибір технологій ремедіації та післяаварійний моніторинг. Достовірність отриманих результатів підтверджено теоретичним обґрунтуванням математичних моделей, аналізом граничних випадків, перевіркою виконання законів збереження, результатами параметричних досліджень, аналізом чутливості, порівнянням із відомими фізичними закономірностями та літературними даними щодо процесів фільтрації нафти у пористому середовищі.

Дата реєстрації

2026-09-08

Додано/оновлено в НРАТ

2026-09-08 / 2026-09-10