|
|
|
|
|
|
Главная / Новости / Отрасли ТЭК / Ученые Пермского Политеха создали самовосстанавливающийся цемент для защиты нефтяных скважин от обводнения
07:42, 24 Февраля 26
Нефтегазовая Россия Приволжский ФО Ученые Пермского Политеха создали самовосстанавливающийся цемент для защиты нефтяных скважин от обводнения  Сегодня большая часть месторождений в России страдает от преждевременной обводнённости. Это означает, что на поверхность вместе с нефтью поднимается значительное количество воды. Главная причина этой проблемы — разрушение цементного камня, который находится вокруг скважины и обеспечивает ее герметичность.
В результате различных нагрузок в нем образуются микротрещины, через которые вода начинает перетекать и постепенно обводнять нефть. Однако существующие материалы, которыми сегодня цементируют скважины, не всегда обеспечивают долговечную герметичность. Ученые Пермского Политеха разработали уникальные для России материалы, которые обеспечат качественную защиту скважин от преждевременного обводнения.
Представьте, что вы качаете из колодца не чистую воду, а смесь, где на каждую каплю полезной жидкости приходится почти целый стакан ненужной примеси. Примерно так сейчас работают многие нефтяные скважины в России. Основной проблемой отрасли сегодня считается их высокая обводнённость.
Это значит, что вместо чистой нефти из недр добывается большое количество пластовой воды. По последним данным, в среднем по стране из скважин добывают жидкость, которая на 85% состоит из воды и лишь на 15% — из нефти, что приводит к снижению эффективности добычи.
Такая ситуация напрямую бьет по экономике, снижая общие объемы, а главное — многократно увеличивая затраты. Десятки миллионов рублей ежемесячно компании вынуждены тратить не на поиск новых месторождений или модернизацию технического оборудования, а на сбор и утилизацию этой воды.
Одной из основных причин, по которой происходит обводнение, является потеря герметичности из-за постепенного разрушения цементного слоя, который находится между горными породами и скважиной. При строительстве её стенки цементируют, чтобы создать прочный изолирующий барьер, одной из основных задач которого является предупреждение поступления воды в скважину. Однако со временем в этом цементном слое появляется множество микротрещин. Через эти повреждения вода начинает поступать в скважину, что и приводит к обводнению.
Для предотвращения подобных явлений при строительстве скважин на сегодняшний день применяются буферные жидкости для очистки стенок и цемент для создания газо- и водонепроницаемого барьера. Проблема в том, что эти материалы не гарантируют долгосрочной герметичности. Так, промывочные жидкости могут оставлять на стенках скважины трудно отмываемую плёнку. Из-за этого цементный раствор, который далее закачивается в скважину и превращается в камень, плохо сцепляется с поверхностью. Обычные цементы также не устраняют появляющиеся под нагрузками микротрещины. Это нарушает герметичность всей скважины, и пластовая вода начинает проникать в нее.
Решение этой проблемы нашли ученые Пермского Политеха. Они создали новую систему буферных жидкостей и самовосстанавливающийся цемент, которые защитят скважины от преждевременного обводнения.
Долговечность работы скважины зависит от подготовки ее поверхности перед цементированием. Поэтому вместо одной «очищающей» жидкости ученые создали систему последовательной обработки из трёх составов. Первый растворяет и смывает все загрязнения. Второй покрывает очищенную поверхность специальной плёнкой и подготавливает ее для дальнейшей обработки. Третий содержит мельчайшие частицы, которые оседают на покрытии и обеспечивают максимальное сцепление с цементом.
Но даже хорошо подготовленная поверхность не гарантирует защиты, если сам изоляционный слой со временем разрушается. Поэтому параллельно исследователи разработали специальный цемент с функцией самовосстановления. Для этого ученые модифицировали состав специальными добавками. Одна из них при попадании воды в трещину вступает с ней в химическую реакцию, растворяясь и заполняя повреждение. Другая добавка разбухает, увеличивается в объёме и перекрывает зазор. Такой состав может полностью перекрыть искусственно созданную трещину всего за 14 часов, в то время как традиционные добавки не способны ее перекрыть.
— Лабораторные испытания показали конкретные преимущества нового решения. Во-первых, система буферных жидкостей обеспечила увеличение прочности сцепления с цементом в 4 раза по сравнению с применяемыми сегодня составами. Во-вторых, был создан самовосстанавливающийся цемент, который полностью перекрывал микротрещину всего за 14 часов, — объяснил Вадим Дерендяев, младший научный сотрудник кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ.
Предложенные материалы эффективны, поскольку на рынке России сегодня нет таких 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 — например, на тех, где планируются работы по проведению гидроразрыва пласта.
Разработка актуальна для России, поскольку может существенно снизить риск преждевременного обводнения и повысить экономическую эффективность добычи на сложных объектах.
Все новости за сегодня (36)
|
 В Москве отметили юбилей создания Службы горючего Вооруженных сил России
В РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина отметили 90-летие Службы горючего Вооруженных сил Российской Федерации. |
|
О проекте
Размещение рекламы на портале
Баннеры и логотипы "Energyland.info" |
|
