Учёные СФУ предложили использовать отечественные нановолокна для повышения качества растворов, применяемых при бурении нефтегазовых скважин в вечной мерзлоте. Добавка позволит повысить эффективность бурения, уменьшит износ оборудования и экологический ущерб от добычи. Результаты опубликованы в журнале Journal of Molecular Liqiuds.

Как объяснили специалисты, в условиях Арктики намного эффективнее растворы на углеводородной основе, которые, в отличие от водных, позволяют избежать излишнего набухания глинистых отложений, сильно затрудняющих процесс бурения, а также некоторых других проблем.

Учёные Сибирского федерального университета (СФУ) предложили использовать нановолокна оксида алюминия для улучшения свойств буровых растворов на углеводородной основе. По их словам, такая добавка позволит снизить износ оборудования и потери раствора, а также поможет эффективнее выкачивать из скважины выбуренную породу.

«Добавки наночастиц могут значительно менять функциональные свойства буровых растворов. Сильно неизометрические частицы, такие как волокна или нити, уже в малых количествах значительно повышают стабильность коллоидных растворов, тем самым повышая эффективность бурильных работ», – рассказал научный сотрудник лаборатории физико-химических технологий разработки трудноизвлекаемых запасов углеводородов СФУ Максим Пряжников.

Предложенные нановолокна представляют собой уникальный кристаллический материал нового поколения, обладающий сверхвысокой механической прочностью и образующий стабильные дисперсии, рассказали исследователи.

Результаты испытаний показали, что в оптимальном диапазоне концентраций использованные нановолокна не только существенно облегчают откачку выбуренной породы, но и уменьшают коэффициент трения и в 2,5 раза снижают потери раствора.

«Буровой раствор с добавлением нановолокон может обеспечить стабильность ствола скважины не только в вечной мерзлоте, но и в сланцевых пластах, а также уменьшить воздействие на окружающую среду, исключив использование стандартных токсичных химических реагентов в буровом растворе», – отметил Пряжников.

По словам учёных СФУ, они также всесторонне исследовали влияние нановолокон оксида алюминия на различные свойства буровых растворов на углеводородной основе.