Гибридные наночастицы повышают эффективность добычи нефти из нетрадиционных пластов и при этом могут минимизировать ущерб для окружающей среды, доказали ученые из России, Малайзии, Пакистана и Китая. Это позволит снизить зависимость от традиционных запасов полезного ископаемого, сообщили ТАСС в пресс-службе Минобрнауки РФ.

По данным Роснедр и Минэнерго, в России на трудноизвлекаемые запасы приходится почти 60% от общего объема запасов нефти и более 40% ее добычи. Согласно прогнозам, последний показатель к 2030 году достигнет 70%. Однако добыча нефти из нетрадиционных пластов является непростой задачей из-за большого объема и сложной структуры вещества — оно отличается высокой вязкостью. Нетрадиционные резервуары часто содержат плотные песчаники, сланцы или трещиноватые карбонатные образования, что затрудняет поток жидкости. Кроме того, высокое содержание глины и естественные трещины приводят к быстрым темпам снижения интенсивности нефтеотдачи.

«Как показало численное исследование, добавление гибридных наночастиц оксида титана и оксида кремниям в воду увеличивает скорость извлечения нефти на 28% и 6% по сравнению с использованием чистой воды и мононаножидкости соответственно. Таким образом, возможности нетрадиционных природных резервуаров нефти могут вырасти. Это станет плюсом для мирового энергоснабжения и снизит зависимость от традиционных запасов полезного ископаемого. Вместе с тем «зеленый» синтез нетоксичен, а значит не наносит ущерба воде, почве, экосистеме и здоровью человека», — сказано в сообщении.

Ранее экологически чистые гибридные наночастицы TiO2 и SiO2 не исследовались применительно к добыче нефти в таких тепловых и геометрических условиях. Еще одно преимущество «зеленого» синтеза — экономия энергии, поскольку нет необходимости в высоком давлении и температуре. Аналогичные методы с добавлением других наночастиц в жидкость также могут повысить скорость добычи нефти, однако во время этих процессов выделяются различные химические вещества, загрязняющие окружающую среду.

Применение на практике
Аналогичная проблема из-за сложной геологии, низкой проницаемости и высокой неоднородности нетрадиционных резервуаров существует также и в странах Юго-Восточной Азии. Глубина резервуара в регионе, условия давления и экономические ограничения еще больше ограничивают эффективность методов повышения нефтеотдачи.

По словам одного из авторов исследования, заведующего научно-исследовательской лабораторией моделирования процессов конвективного тепломассопереноса механико-математического факультета Томского государственного университета (ТГУ) Михаила Шеремета, сейчас ученые и предприятия нефтедобывающей отрасли для повышения нефтеотдачи рассматривают применение наножидкостей с двумя или даже тремя различными материалами в качестве нановключений. Основная проблема в том, что не всегда есть возможность провести эксперименты с такими наносредами. Соответственно, их теплофизические, да и любые другие транспортные характеристики экспериментально недоступны.

«Поэтому приходится использовать различного рода теоретические корреляции для определения этих параметров. Сейчас по результатам серии вычислительных экспериментов и установления возможности роста нефтеотдачи за счет применения наножидкостей уже можно вести разговор с инженерами: давайте попробуем повторить полученный эффект в реальных условиях», — поясняет Шеремет.

Об исследовании
Группа ученых Томского государственного университета, Азиатско-Тихоокеанского университета технологий и инноваций (Малайзия), Технологического университета Петронас (Малайзия), Университета Кебангсаан (Малайзия), Университета науки и технологий (Пакистан) и Сианьского технологического университета (Китай) опубликовала статью в журнале Heliyon (Q1) издательского дома Elsevier.

Научно-исследовательская лаборатория моделирования процессов конвективного тепломассопереноса ТГУ создана в 2014 году в рамках государственного задания Минобрнауки России. Ученые лаборатории проводят исследования при грантовой поддержке РНФ, грантов и стипендий президента РФ.

tass.ru

Прогноз биржевых цен на 21 февраля 2025