Главная проблема нефтяных месторождений в России — высокая обводненность. В среднем добываемая жидкость состоит из воды на 85% и лишь на 15% — из нефти. Это снижает объемы добычи и увеличивает затраты. Основная причина — потеря герметичности скважин из-за микротрещин в цементном слое, через которые вода поступает в ствол.
Существующие материалы, которые применяют сегодня при цементировании, не всегда обеспечивают долговечную защиту. Промывочные жидкости могут оставлять на стенках трудно отмываемую пленку, из-за чего цемент плохо сцепляется с поверхностью. Обычные цементы также не способны устранять появляющиеся под нагрузками микротрещины.
Решение нашли ученые Пермского Политеха. Они создали систему из трех буферных жидкостей и самовосстанавливающийся цемент. Как пояснили в пресс-службе вуза, первый состав смывает загрязнения, второй подготавливает поверхность, а третий содержит частицы, обеспечивающие максимальное сцепление с цементом. Благодаря этому прочность сцепления возрастает в четыре раза по сравнению с применяемыми сегодня составами.
Но главное — это разработанный исследователями цемент с функцией самовосстановления. Они модифицировали его состав специальными добавками. При попадании воды в трещину одна добавка вступает с ней в реакцию и заполняет повреждение, а другая разбухает и перекрывает зазор. Лабораторные испытания показали, что такой состав способен полностью перекрыть искусственно созданную трещину всего за 14 часов, тогда как традиционные материалы этого сделать не могут.
Как объяснил младший научный сотрудник кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Вадим Дерендяев, предложенные материалы эффективны, поскольку на рынке России сегодня нет аналогов, которые бы комплексно решали проблему очистки скважины и ее защиты от обводнения. Новую систему можно внедрять на месторождениях для повышения защиты скважин в условиях высоких нагрузок. Разработка поможет существенно снизить риск преждевременного обводнения и повысить экономическую эффективность добычи, что особенно актуально для российских нефтяных объектов. Статья опубликована в журнале «International Journal of Engineering, Transactions A: Basics».
Ранее Наука Mail рассказывала, что система пермских ученых уменьшит затраты на нефтедобычу.
