Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета разработали способ борьбы с утечками нефти и газа в скважинах с помощью натурального каучука. Как сообщили ТАСС в пресс-службе вуза, материал добавляют в цементный раствор, после чего он способен самостоятельно перекрывать образующиеся трещины.
Читайте: Госдума планирует ввести несколько новых запретов
Исследователи пояснили, что одной из главных проблем нефтяных скважин остаются повреждения цементного камня. Через образовавшиеся трещины углеводороды могут уходить в соседние пласты или попадать на поверхность. В ПНИПУ заявили, что впервые экспериментально подтвердили возможность использования натурального каучука в качестве самозалечивающейся добавки.
Для нового состава ученые измельчили каучук до частиц размером менее миллиметра. Чтобы материал не слипался, его обработали диоксидом кремния — веществом, которое широко применяется в пищевой и фармацевтической промышленности. Благодаря такой технологии добавка сохраняет сыпучесть и равномерно смешивается с цементом.
Как объяснил ассистент кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Виталий Прохоров, каучук не взаимодействует с водой и не меняет объем в процессе приготовления цементного раствора. Однако при контакте с нефтью или газом материал начинает набухать и постепенно превращается в густой гель.
По словам специалиста, эффект возникает из-за химического сходства молекул каучука и углеводородов. В результате материал расширяется, заполняет трещину и перекрывает путь нефти и газу. Это позволяет скважине самостоятельно устранять повреждения без сложного вмешательства.
В ходе испытаний исследователи установили, что добавка лишь незначительно повлияла на свойства цементного раствора. Плотность материала уменьшилась примерно на шесть процентов, а вязкость выросла, однако несущая способность цемента сохранилась.
Заведующий кафедрой «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Сергей Чернышов сообщил, что процесс гелеобразования в цементном камне начинался примерно через 60 минут после контакта каучука с керосином. По его словам, именно этот механизм обеспечивает эффект самозалечивания трещин.
В университете отметили, что натуральный каучук является сравнительно недорогим и доступным сырьем. Разработку можно применять как при строительстве новых скважин, так и при ремонте уже действующих объектов. Исследование проводилось в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
Читайте также: