Наносуспензии можно использовать в качестве «усилителя» в процессе извлечения нефти: они позволяют увеличить нефтеотдачу пласта, помогая «отрывать» ценное ископаемое от горных пород.
По словам Владимира Жигарева, соавтора исследования, научного сотрудника лаборатории физико- химических технологий разработки трудноизвлекаемых запасов углеводородов СФУ, наносуспензии не меняют свойства самой нефти, они меняют только межфазное натяжение на границе двух жидкостей (нефти и наносуспензии) и изменяют краевой угол смачивания горной породы.
«Благодаря этому нефть легче отделяется от горной породы, и отдача пласта ощутимо растёт. Это особенно важно для трудноизвлекаемых запасов нефти, количество которых на российском Севере весьма значительно», — говорит Жигарев.
Каким будет коэффициент извлечения нефти с применением наносуспензий, зависит от различных добавок. Сейчас ученые СФУ экспериментируют с составами и испытывают линейку наносуспензий с добавлением сферических частиц оксида кремния, сферических частиц оксида алюминия и нановолокон оксида алюминия.
Жигарев отмечает, что форма частиц существенно влияет на свойства суспензий — в частности на их вязкость. Ученые подбирают варианты составов с разными частицами и их формой, чтобы добиться требуемых свойств, предъявляемых к вытесняющим жидкостям.
Сравнительный анализ наносуспензий с разными добавками показал, что наличие в составе флюида нановолокон может значительно повысить коэффициент нефтеотдачи по сравнению с добавлением сферических наночастиц при прочих равных условиях. Нановолокна в системе обеспечивают наибольшее увеличение коэффициента извлечения нефти (до 25%), а максимальный прирост, достигаемый за счёт добавления сферических наночастиц, составляет всего 10%.
Как сообщили в пресс-службе СФУ, пока в России почти нет исследований использования суспензий с нановолокнами оксида алюминия. Но есть достаточно исследований по добавкам сферических частиц в суспензии, поэтому изучение этой перспективной добавки продолжат.
- Наночастицы различной формы добавляются в жидкость, которая замещает нефть в пласте. Проникая в пористую структуру пласта, она «выталкивает» нефть, которую не получить иными способами, на поверхность. Учёные считают, что чем лучше изучены свойства конкретного вида нефти и строение нефтеносного пласта, тем легче подобрать вытесняющий агент под индивидуальные условия, чтобы максимально улучшить нефтеотдачу.
Фото: sfu.ru