В России нашли способ ускорить добычу нефти: помог нехитрый гель

Ученые Сибирского федерального университета исследовали, как контролировать разрушение гелей, используемых при гидроразрыве пласта. Лабораторные испытания уже подтвердили улучшение характеристик составов, сообщили Наука Mail в пресс-службе Минобрнауки России.

Гидроразрыв пласта повышает проницаемость нефтеносных пород: в скважину под давлением закачивают жидкость, создающую трещины, а вместе с ней — проппант, не дающий породе сомкнуться. Доставить частицы на глубину помогают вязкие гели на основе гуаровой смолы. Но после выполнения задачи гель нужно удалить — иначе он затруднит приток нефти. Для этого применяют деструкторы (брейкеры), разрушающие полимерные цепочки: вязкость падает, и жидкость легче вывести. Важно выбрать момент: слишком раннее разрушение помешает переносить проппант, слишком позднее — затормозит добычу.

Исследование выполнили специалисты Института инженерной физики и радиоэлектроники и Института нефти и газа СФУ при поддержке Российского научного фонда. Они изучили действие промышленных деструкторов на гели с добавлением наночастиц, способных менять свойства состава, и проверили, как концентрация добавок и наночастицы влияют на вязкость и скорость разрушения.

Эксперименты шли при 25 °C и атмосферном давлении — намеренно, чтобы оценить влияние наночастиц без дополнительных факторов. Соавтор исследования Максим Пряжников отметил, что результаты помогут подбирать добавки, регулирующие свойства геля и время его разрушения. Однако для прогноза поведения в пласте лабораторные данные нужно корректировать под конкретные условия месторождения.

Следующий этап — проверка закономерностей при повышенных температуре и давлении, характерных для многих месторождений. Полученные данные пригодятся при создании новых составов для гидроразрыва, в первую очередь для низкопроницаемых коллекторов с трудноизвлекаемыми запасами. Еще одно перспективное направление — оптимизация расхода реагентов: точный подбор концентрации деструкторов позволит не тратить дорогие добавки зря.

Пока улучшение реологических и фильтрационных характеристик подтверждено только в лаборатории. Для промышленного применения предстоят испытания при пластовых условиях, фильтрационные эксперименты на керне и микрофлюидных моделях трещин, а затем опытно-промысловые работы на скважинах с контролем дебита, давления и выноса наночастиц. Кроме того, потребуется оценить экономическую эффективность и экологические последствия.