Optimization of techno-economic parameters of a plant for hydromineral raw material extraction from oilfield produced water using Monte Carlo simulation modeling

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Subject of research: optimization through mathematical modeling and the development of a software product for selecting the techno-economic parameters of an installation designed for the integrated extraction of hydromineral raw materials from produced water of oil and gas fields.

Purpose of research: to develop a methodology for selecting the optimal configuration of a hydromineral extraction installation based on simulation modeling and the analysis of profitability and risk under stochastic fluctuations of technological and market factors.

Methods of research: the study employs a set of methods of systems analysis, stochastic modeling, and multicriteria optimization. The main tool is Monte Carlo simulation, which makes it possible to account for the random nature of technological and economic parameters. Efficiency is evaluated using the expected profit and its variance as a measure of risk, while rational solutions are selected according to the principles of Pareto optimality.

Object of research: the techno-economic parameters of an installation for the integrated extraction of hydromineral raw materials from produced water.

Research findings: a structural framework of a simulation model has been developed that enables statistical evaluation of techno-economic indicators and identification of the most efficient alternatives among multiple configurations of installations for the integrated extraction of hydromineral raw materials from produced water. It has been established that the use of multi-element extraction schemes reduces the variance of profit while maintaining profitability. The results of the study represent a preparatory stage and provide the methodological foundation for the subsequent development of a software system for optimizing the configuration of installations for the integrated extraction of hydromineral raw materials.

About the authors

Alexsey V. Nekrasov

Nizhnevartovsk State University

Author for correspondence.
Email: aleksey.nekrasov.1974@mail.ru

Candidate of Economics, Associate Professor Department of Oil and Gas Engineering, Faculty of Ecology and Engineering

Russian Federation, Nizhnevartovsk

Aleksey A. Solovev

Nizhnevartovsk State University

Email: alexthecat@mail.ru

Senior Lecturer Department of Oil and Gas Engineering, Faculty of Ecology and Engineering

Russian Federation, Nizhnevartovsk

References

  1. Актуальные вопросы освоения гидроминерального сырья в качестве попутно добываемого полезного ископаемого при разработке нефтяных месторождений / А. А. Гудкова, Е. А. Савельева, В. В. Касаткин, И. Ю. Белкин // Недропользование XXI век. – 2019. – № 6. – С. 70–75.
  2. Атаева, Б. Возможность извлечения полезных элементов из подземных гидроминеральных вод / Б. Атаева, Х. Атаев // Мировая экономика и бизнес-администрирование : сборник материалов и докладов XX Международного научно-практического семинара (Минск, 02–03 октября 2024 г.). – Минск : Четыре четверти, 2024. – С. 212–215.
  3. Бандалетова, А. А. Извлечение лития из попутных вод на примере Оренбургского НГКМ / А. А. Бандалетова, А. Ю. Гаврилов, Е. В. Галин // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. – 2021. – Т. 6, №. 1. – С. 29–32.
  4. Бураков, Ю. Г. Совместное освоение углеводородного и гидроминерального сырья на месторождениях нефти и газа / Ю. Г. Бураков // Вести газовой науки. – 2014. – № 4 (20). – С. 59–68.
  5. Ершакова, Л. В. Анализ возможности экстракционного извлечения йода при промышленной переработке сырья / Л. В. Ершакова, А. Д. Степанов, П. А. Пономарева // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры : материалы Всероссийской научно-методической конференции (Оренбург, 01–03 февраля 2024 г.). – Оренбург : Оренбургский государственный университет, 2024. – С. 4824–4827.
  6. Кленси, К. Дж. Моделирование рынка: как спрогнозировать успех нового продукта / К. Дж. Кленси. – Москва : Вершина, 2007. – 272 с.
  7. Колесень, Н. А. Оценка перспектив извлечения ценных элементов из гидроминерального сырья в Восточной Сибири / Н. А. Колесень // Нефтяная смена. Энергия будущего! : материалы IX Всероссийской научно-практической конференции (Красноярск, 06 мая 2023 г.). – Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2023. – С. 92–93.
  8. Некрасов, А. В. Рыночный потенциал как инструмент управления региональными полиграфическими предприятиями : диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук : 08.00.05. – Омск, 2009. – 158 с.
  9. Об утверждении Стратегии развития минерально-сырьевой базы Российской Федерации до 2050 года : распоряжение Правительства РФ от 11 июля 2024 г. № 1838-р // КонсультантПлюс. – URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_481663/ (дата обращения: 20.09.2025).
  10. Патент 2132819 Российская Федерация, МПК С02F 1/04, С01В 7/19, 7/14, С01D 3/06. Способ комплексной переработки гидроминерального сырья : № 96116488/03 : заявл. 09.10.1996 : опубл. 10.07.1999 / Жилин А. Г., Иштеряков А. Д., Аминов К. Х., Ксензенков В. И. – 5 с.
  11. Патент 2523318 Российская Федерация, МПК E21B 43/14 (2006.01). Способ разработки совместно залегающих углеводородов и гидроминерального сырья многопластового месторождения : № 2013109323/03 : заявл. 01.03.2013 : опубл. 20.07.2014 / Темиров В. Г., Саркаров Р. А., Селезнев В. В. – 8 с.
  12. Патент 2751948 Российская Федерация, МПК C22B 26/12 (2006.01). Способ переработки гидроминерального литийсодержащего сырья : № 2020117126 : заявл. 28.05.2020 : опубл. 21.07.2021 / Кондруцкий Д. А., Гаджиев Г. Р. – 7 с.
  13. Патент № 2148159 Российская Федерация, МПК Е21 В43/20 : № 98109123/03 : заявл. 20.05.1998 : опубл. 27.04.2000 / Галлеев Р. Г., Тахаутдинов Ш. Ф., Хисамов Р. С. [и др.] ; заявитель АО «Татьнефть». – 6 с.
  14. Селективное извлечение лития из минерального, гидроминерального и вторичного сырья / А. Ю. Цивадзе, В. Е. Баулин, Г. В. Костикова, А. А. Бездомников // Вестник Российской академии наук. – 2023. – Т. 93, № 7. – С. 623–630.
  15. Rare Earth Metals Market = Анализ мирового рынка редкоземельных металлов // Research Nester. – URL: https://www.researchnester.com/ru/reports/rare-earth-metals-market/5142 (date of applocation: 20.09.2025).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Yugra State University

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».