Ученые СФУ создали новую технологию для нефтегазовой добычи в Арктике

Использование данной добавки позволит повысить эффективность буровых работ, снизить износ оборудования и уменьшить вредное воздействие на окружающую среду. Результаты опубликованы в журнале Journal of Molecular Liqiuds.

Работы проводились в рамках одного из приоритетных направлений деятельности НОЦ «Енисейская Сибирь» — новые промышленные технологии. Специалисты отмечают, что разработка нефтегазовых месторождений в Арктике и прилегающих регионах затруднена из-за сложных горно-геологических и климатических условий. Они подчеркивают, что эффективное развитие отрасли в этом регионе требует новых технологических подходов.

Буровые растворы на водной основе, используемые при строительстве большинства нефтегазовых скважин, не подходят для условий вечной мерзлоты. Вода вызывает таяние ствола скважины, что приводит к его быстрому разрушению, а также вызывает большие потери раствора при бурении.

Как объяснили специалисты, в условиях Арктики намного эффективнее растворы на углеводородной основе, которые, в отличие от водных, позволяют избежать излишнего набухания глинистых отложений, сильно затрудняющих процесс бурения, а также некоторых других проблем.

Ученые СФУ предложили использовать нановолокна оксида алюминия для улучшения свойств буровых растворов на углеводородной основе. По их словам, такая добавка позволит снизить износ оборудования и потери раствора, а также поможет эффективнее выкачивать из скважины выбуренную породу.

«Буровой раствор с добавлением нановолокон может обеспечить стабильность ствола скважины не только в вечной мерзлоте, но и в сланцевых пластах, а также уменьшить воздействие на окружающую среду, исключив использование стандартных токсичных химических реагентов в буровом растворе», — рассказал научный сотрудник лаборатории физико-химических технологий разработки трудноизвлекаемых запасов углеводородов СФУ Максим Пряжников.

Предложенные нановолокна представляют собой уникальный кристаллический материал нового поколения, обладающий сверхвысокой механической прочностью и образующий стабильные дисперсии, рассказали исследователи. Результаты испытаний показали, что в оптимальном диапазоне концентраций использованные нановолокна не только существенно облегчают откачку выбуренной породы, но и уменьшают коэффициент трения и в 2,5 раза снижают потери раствора.