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.
    524
  • 12/11/2019

    В Томске создадут новые высокотехнологичные производства

    ​Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) в кооперации с ведущими университетами и промышленными предприятиями России стал победителем конкурса на право получения субсидий для реализации комплексных проектов по созданию высокотехнологичных производств в рамках постановления Правительства РФ.
    729
  • 17/07/2020

    СО РАН направляет в Арктику большую норильскую экспедицию

    ​​Группа ученых из Российской академии наук всесторонне изучит экологическую среду территории и представит предложения и рекомендации по наилучшим природосберегающим решениям для деятельности промышленных компаний в Арктическом регионе.
    1278
  • 31/07/2020

    Лидары космического, наземного и мобильного размещения

    В прошлом номере «Томские новости» писали о молодом ученом из Института оптики атмосферы, руководителе лаборатории атмосферной радиации Александре Коношонкине, который рассчитал математическую модель для исследования перистых облаков.
    539
  • 27/08/2020

    Найден способ удешевить добычу нефти при помощи технологии ГРП

    ​Ученые Томского госуниверситета (ТГУ) совместно с коллегами из Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ) СО РАН разработали технологию получения проппанта — гранул для закрепления трещин, из которых добывают нефть после применения гидроразрыва пласта.
    431
  • 06/08/2020

    Николай Юркевич: экспедиция — хороший задел для проведения мониторинговых работ в будущем

    ​В июле сибирские ученые получили приглашение от компании «Норильский никель» принять участие в работах на полуострове Таймыр. Задачи, стоящие перед экспедицией — оценка текущего экологического состояния этого района и разработка концепции хозяйствования на арктических территориях.
    505
  • 10/02/2020

    В основе прорывных разработок ИФПМ лежат фундаментальные исследования

    ​Прошлый год стал для коллектива Института физики прочности и материаловедения СО РАН знаковым по многим событиям и достижениям: визит президента РАН Александра Сергеева, 35-летний юбилей со дня основания научного учреждения, рост внебюджетного финансирования, перевыполнение плана по числу публикаций, получение президентских грантов, ввод в эксплуатацию нового научно-исследовательского оборудования.
    632
  • 13/04/2018

    Сибирские ученые разрабатывают нанокомпозиты для космических аппаратов

    Стратегия развития космической деятельности России на период до 2030 года и на дальнейшую перспективу предусматривает продолжение эксплуатации Международной космической станции, создание нового космического корабля «Федерация» для проведения околоземных исследований и отработки полетов к Луне, расширение группировки космических аппаратов со сроком службы не менее 15 лет.
    1275
  • 09/04/2019

    Три экспериментальные разработки томских ученых проверят на МКС

    ​Институт физики прочности и материаловедения СО РАН и РКК «Энергия» вместе с ТПУ и ТГУ готовят эксперименты, которые проведут на Международной космической станции. Как сообщили НИА Томск в пресс-службе администрации Томской области, ученые ИФПМ СО РАН и ТПУ завершили разработку конструкторской документации для изготовления российского 3D-принтера, который сможет работать в космосе и изготавливать детали из полимерного волокна на борту МКС.
    923
  • 12/01/2017

    ТНЦ СО РАН: Как ракушка материаловедам помогла?

    В течение одиннадцати лет успешно развивается международное сотрудничество между отделом структурной макрокинетики ТНЦ СО РАН и Харбинским инженерным университетом по направлению, связанному с разработкой многослойных металло-интерметаллидных композиционных материалов и моделированию процессов их разрушения.
    2575