В Институте гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН завершили серию испытаний экспериментальных образцов гелей, используемых при добыче трудноизвлекаемой нефти методом гидроразрыва пласта (ГРП). Полученные результаты помогут оценить перспективы применения новых составов и подобрать оптимальные параметры их использования в реальных условиях нефтедобычи.
Гелевые жидкости применяются при гидроразрыве пласта как вязкая среда, позволяющая создавать трещины в породе и доставлять в них пропант – расклинивающий материал, который удерживает трещину открытой. От свойств таких жидкостей зависит эффективность всего процесса: гель должен удерживать пропант во взвешенном состоянии, работать при высоких температурах и давлениях и при этом не ухудшать проницаемость пласта.
Сегодня одной из ключевых задач отрасли является поиск альтернатив традиционным гелям на основе гуара. «Гуар – это растительное сырье, которое выращивается в Индии. В России оно практически не производится, поэтому цены на него могут сильно колебаться. Сейчас ставится целью переход на полностью синтетические гели на основе акрила, но для этого нужно тщательно изучить их свойства и поведение в условиях, близких к реальным пластовым», – объяснил «Континенту Сибирь» главный научный сотрудник Института гидродинамики СО РАН, главный научный сотрудник, доктор физико-математических наук Евгений Ерманюк.
Испытания проводятся на специальном экспериментальном стенде, позволяющем моделировать процессы, происходящие при гидроразрыве пласта. По словам ученых, воспроизвести такие условия напрямую крайне сложно: полноценная экспериментальная установка для моделирования трещины могла бы потребовать трубопровод длиной до нескольких километров. Компактный стенд института позволяет получать достоверные данные и строить математические модели процессов значительно более экономичным способом.
«Наш стенд дает возможность экспериментально изучать, как ведут себя различные гели и как быстро оседает пропант. На основе этих данных затем создаются математические модели, позволяющие предсказывать их свойства в реальных пластовых условиях», – рассказал Евгений Ерманюк.
Исследования выполняются в рамках крупного научно-технологического проекта, направленного на развитие технологий добычи и транспортировки нефти, интегратором которого выступает научно-образовательный центр «Газпромнефть-НГУ». Экспериментальные данные, полученные в институте, используются для построения цифровых моделей процессов гидроразрыва пласта.
Недавно ученые завершили испытания ряда новых экспериментальных гелей, которые пока не внедрены в промышленность, с их результатами ознакомили представителей компании «Газпромнефть».
По словам исследователей, подобные работы имеют большое значение для нефтегазовой отрасли, поскольку гидроразрыв применяется на большом количестве скважин, и для каждой из них требуется подбор оптимальных параметров гелей и технологии проведения этой дорогостоящей операции.
Напомним, что ранее руководитель Института теплофизики СО РАН академик РАН Дмитрий Маркович рассказал о том, как проходит подготовка к созданию федерального исследовательского центра на базе возглавляемого им института, а также Института гидродинамики СО РАН.