Томские учёные разработали гранулы из пеностеклокерамики, которые можно использовать в качестве проппанта (расклинивающего материала) при добыче нефти и газа с помощью гидроразрыва пласта. В основе гранул лежит бой стекла, и он в 2500 раз дешевле, чем порошок оксида циркония – один из основных компонентов зарубежных проппантов. Кроме того, новый материал решит экологическую проблему – это переработка и эффективное использование боя стекла.​ 

Проект реализуется на базе Института физики прочности и материаловедения СО РАН, соисполнители – ТГУ и ТУСУР

Изначально гранулы диаметром до 10 мм на основе боя стекла – пеностеклокерамику – учёные разработали как теплоизоляционный материал для машиностроения и энергетики. Полученный материал обладает повышенной прочностью, сравнимой с обычным строительным материалом – кирпичом, и, самое главное, он не впитывает воду. Затем учёные модернизировали технологию производства гранул пеностеклокерамики, чтобы их можно было использовать в нефтегазовой отрасли.​ 

​– Существует технология добычи, когда в скважину закачивают жидкости (гель, воду) и под давлением происходит разрыв нефтеносного пласта. Для поддержания трещины в открытом состоянии используется расклинивающий агент – проппант. Это гранулы, которые нужны для закрепления раскрытия трещин и повышения эффективности отдачи скважин, – рассказал зав. кафедрой ФТФ ТГУ, зав. лабораторией ИФПМ СО РАН Сергей Кульков. – Мы решили попробовать модернизировать наш материал для применения в сфере нефтегазодобычи. 

snk.jpg 
Ученые уже подобрали «рецепт» для изготовления гранул – оптимальные состав, температуру, время выдержки и другие параметры. Сейчас исследователи работают над уменьшением размера, и им уже удалось изготовить гранулы диаметром от 0,2 до 0,8 мм. 

– Размер уменьшается, чтобы проппант как можно быстрее и глубже проник в трещину и заклинил ее, – пояснил руководитель филиала НОЦ ТГУ по нанотехнологиям – структурного подразделения ИФПМ СО РАН Афанасий Апкарьян

В основе материала томских учёных лежит бой стекла, который в 2500 раз дешевле, чем оксид циркония, использующийся в основе большинства российских и зарубежных аналогов. Так, стоимость 1 кг оксида циркония $100, а бой стекла – 2-5 рублей за 1 кг. Новая основа делает технологию не только дешевле, но и позволяет решить экологические проблемы. 

– При бурении скважин на поверхность выходит побочный продукт – шлам, его много, и экологи запрещают его вывозить куда-то, поэтому нефтегазовые предприятия делают ангары и котлованы, в которых шлам хранится годами. Мы приняли решение попробовать вместо боя стекла использовать шлам как основу проппанта, – отметил Афанасий Апкарьян.​​ 

afanasiy-apkaryan.jpg 
По словам учёных, преимущество их технологии в том, что в его основе лежат подручные материалы, а производить гранулы можно при помощи мобильной установки – за 10 часов можно получить 1 кубометр нового материала.​ ​​​​

Похожие новости

  • 31/08/2020

    В Томске испытывают систему ориентации дронов для разведки залежей полезных ископаемых

    Специалисты Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) проводят испытания высокоточной системы ориентации беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с возможностью разновысотных измерений.
    1280
  • 31/08/2020

    Статьи томских ученых опубликованы в высокорейтинговых зарубежных изданиях

    В 2020 году ученые кафедры физики, химии и теоретической механики ООФ Томского архитектурно-строительного университета подготовили две публикации, которые вошли в высокорейтинговые зарубежные журналы издательства Elsevier.
    714
  • 25/05/2017

    «Физика рака» — ученые обсуждают в Томске «раковое цунами», накрывающее человечество

    На Международной конференции «Физика рака: трансдисциплинарные проблемы и клинические применения», которая проходит в эти дни в МКЦ ТПУ, прозвучит почти 50 пленарных докладов ученых России и зарубежных стран — США, Израиля, Франции, Германии, Китая, Греции, Италии, Словении, Сербии.
    3570
  • 10/03/2021

    Изучение планктона цифровой голографической камерой поможет экологии

    Ученые лаборатории радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды РФФ ТГУ нашли способ определять загрязнения водоемов по планктону. Основной инструмент – цифровая голографическая камера.
    642
  • 11/03/2021

    Эксперты предлагают новые разработки для развития фотоники

     Более 30 проектов по развитию фотоники предложили к реализации участники стратегической сессии в Пермском государственном национальном исследовательском университете (ПГНИУ). Завершилось проведение стратегической сессии «Стратегическое развитие консорциума и Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) по направлению сквозной технологии Фотоника на 2021-2024 годы», организованной Центром компетенций по сквозной технологии НТИ «Фотоника» ПГНИУ совместно с Пермской научно-производственной приборостроительной компанией.
    564
  • 24/12/2020

    Алексей Гоголев: «Мы сумели выполнить все обязательства и не снизить планку»

    И.о. руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ рассказал о достижениях коллектива школы в 2020 году, планах и задачах на следующий год.  2020 год в силу понятных причин стал для нас крайне непростым, но мы достойно выдержали удар, сумев выполнить все обязательства по грантам, программам, не допустить снижения основных индикаторов исследовательской деятельности.
    1238
  • 02/11/2020

    Физики ТГУ и СО РАН создадут материалы, выдерживающие 2 тыс градусов

    ​​Физики Томского госуниверситета (ТГУ) и Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ) ТНЦ СО РАН будут разрабатывать для авиа- и судостроения жаропрочные сплавы и покрытия, выдерживающие от 2 тысяч градусов Цельсия; первые испытания запланированы на лето 2021 года, сообщил РИА Томск заведующий лабораторией нанотехнологий металлургии вуза Илья Жуков.
    600
  • 02/03/2021

    Участники проекта «Палеозой» завершили изучение архивных данных о нефтяных отложениях доюрского комплекса

    Завершен очередной этап проекта «Палеозой», направленного на создание технологий поиска трудноизвлекаемых запасов нефти в отложениях доюрского комплекса. Над его реализацией работают представители Центра индустриальной интеграции «Газпромнефть – Технологические партнерства», «Газпромнефть-Востока», Томского политехнического университета и компаний – партнеров.
    569
  • 25/01/2021

    Учёные нашли способ обнаруживать лесные пожары на ранней стадии

    ​​Томские ученые исследовали, как степные пожары влияют на метеорологические параметры атмосферы и на содержание в ней разных соединений. Удалось зафиксировать заметные изменения газового состава воздуха — авторы предлагают ориентироваться на них, чтобы обнаружить и потушить степной пожар, пока не стало слишком поздно.
    812
  • 15/12/2020

    Международная команда физиков изучила радиационные свойства озона

    ​​Полученные результаты помогут осуществлять контроль качества озонового слоя, который участвует в формировании атмосферы и климата Земли, влияет на качество воздуха, охраняет планету от жесткого ультрафиолетового излучения.
    797