Ученые Пермского Политеха разработали экологически безопасную наножидкость, позволяющую извлекать до 70% запасов нефти - на 21,5% больше, чем при использовании обычной воды. Статья опубликована в журнале "Molecular Liquids" - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167732225018847?via=ihub.
Традиционные методы добычи дают лишь до 40% извлечения, поскольку капиллярные силы прочно удерживают углеводороды в микроскопических порах породы. Существующие технологии повышения нефтеотдачи имеют недостатки: термические требуют больших энергозатрат, газовые - дорогостоящих реагентов, а химические составы теряют эффективность из-за поглощения породой и несут экологические риски.
Наножидкость готовится на основе умягченной воды с низким содержанием солей, что значительно повышает рентабельность технологии. В нее добавляют два типа наночастиц (микроскопических элементов размером с молекулу, способных просачиваться в мельчайшие пустоты): алюминиевые и кремниевые. Первые помогают жидкости просачиваться в мельчайшие пустоты породы и разрушать скопления сырья снаружи. В то время как вторые ведут "точечную работу" изнутри - они проникают в залежи углеводородов и разрушают их структуру. После чего плотные нефтяные массы теряют свою целостность, распадаясь на множество мелких капель. Это создает условия для эффективного вытеснения - вода легко подхватывает образовавшиеся частицы и направляет их к скважине.
Для предотвращения слипания частиц добавлены стабилизаторы (Тритон X-100 и Бридж 35). Оптимальная концентрация состава - 350 ppm (0,035%). Испытания на кернах (образцах горной породы) показали: после прокачки обычной воды удалось извлечь 55% нефти, а после добавления наножидкости - еще 15%, итого 70%.
Эффективность данной разработки оказалась в 1,5-3 раза выше, чем у традиционных аналогов, которые в среднем обеспечивают рост добычи лишь на 5-15%. Особенно важно, что повышение нефтеотдачи происходило параллельно с увеличением давления в системе. Это показывает, что раствор проникает в самые узкие подземные каналы и выталкивает оттуда ранее недоступные запасы.
Также значимо, что состав экологически безопасен: он состоит из нетоксичных компонентов, не образует вредных соединений в пласте и используется в минимальных концентрациях. Это отличает его от многих традиционных аналогов, которые могут загрязнять подземные воды и почву.
По материалам:
https://www.angi.ru/news/2929434-Российские%20ученые%20создали%20наножидкость%2C%20повышающую%20нефтедобычу%20до%2070/, https://naked-science.ru/article/column/ekologicheski-bezopasnaya