Ученые Пермского Политеха вместе с китайскими коллегами создали керамические капсулы для добычи трудноизвлекаемой нефти: они выдерживают экстремальные условия скважины, срабатывают точно вовремя и стоят втрое дешевле пластиковых аналогов. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе университета.
Доля трудноизвлекаемой нефти в России стремительно растет: с 20% в 2010 году до 63% в 2025-м, а к 2050 году, по прогнозам, достигнет 87%. Такую нефть добывают гидроразрывом: в пласт под давлением закачивают загущенную до геля жидкость с частицами-распорками, которые не дают трещинам сомкнуться. Но затем гель начинает мешать — забивает поры и перекрывает нефти выход, поэтому его нужно разрушить специальными реагентами.
Если добавить реагент сразу, гель потеряет вязкость еще при закачке, и частицы не дойдут до цели, поэтому разрушитель прячут в капсулы с отсрочкой. Обычно их делают из пластика, но на глубине 4–5 км, где температура доходит до 150 °C, а давление сравнимо с океанским, пластик размягчается и высвобождает состав преждевременно, а при производстве капсулы еще и слипаются, покрываясь защитным слоем неравномерно.
Новые капсулы делают из геополимерной керамики, которую получают из глинистого сырья и отходов металлургии и обжигают при 800–900 °C. Из нее формируют полые микросферы, под вакуумом заполняют их концентрированным разрушителем (почти на 37% активного вещества) и покрывают тонким слоем фенольной смолы с кремнеземной пудрой. Смолу подбирали опытным путем: эпоксидная разрушалась изнутри, акриловая плохо держала состав при нагреве, а фенольная выдержала и жар, и давление.
Работает капсула в два этапа: сначала во время закачки вода постепенно вымывает часть вещества, а после падения давления пласт раздавливает микросферы, и остаток реагента полностью разрушает гель. Испытания подтвердили эффективность: при 150 °C за полтора часа выходит 82% вещества, а при давлении 50 МПа целыми остаются 81% капсул. При этом тонна новинок обходится втрое-вчетверо дешевле пластиковых аналогов, отметил заведующий кафедрой «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Сергей Чернышов (признан в РФ иностранным агентом).
Ранее в России выяснили, где чаще всего возникают опасные нагрузки в авиационных двигателях.
