Ученые из России выяснили, как наночастицы влияют на эффективность извлечения нефти. Добавление их в воду, которая вытесняет нефть из пласта, способствует улучшению отрыва капель нефти от горной породы и вымыванию их на поверхность. Работа исследователей опубликована в Journal of Molecular Liquids.

Нефтегазовая индустрия является одной из важнейших отраслей экономики России. Для ее устойчивого развития необходимо не только открытие новых месторождений, но и рациональное освоение уже существующих. К примеру, для увеличения эффективности требуется создание технологий, которые улучшат нефтеотдачу (показатель извлечения нефти) разрабатываемых месторождений. Одним из способов достижения этой цели является применение нанотехнологий.

Наноматериалы обладают рядом уникальных свойств, которые позволяют использовать их во многих областях нефтегазовой промышленности — они небольшого размера и имеют высокие показатели химической и температурной стабильности. Из-за этих характеристик низкоконцентрированные суспензии наночастиц могут быть использованы в качестве заводняющего агента, который закачивают в нефтяную скважину для увеличения нефтеотдачи. Благодаря свойствам наночастиц увеличивается смачиваемость нефтеносных пластов водой — это способствует лучшему отмыванию горных пород от нефти. На эффективность добычи также влияет межфазное натяжение — сила, которая возникает на границе раздела двух жидкостей. Нефть в горной породе удерживается капиллярными силами. Чтобы ослабить их воздействие, необходимо уменьшить межфазное натяжение, для чего и используются наночастицы.

Поддержанные грантом РНФ исследователи из Сибирского федерального университета и Института теплофизики имени С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН изучили влияние размера наночастиц, их концентрации, состава и поверхности на изменение смачиваемости и межфазного натяжения сырой нефти. Перед исследователями стояла задача разработать жидкость с использованием специальных добавок, которые улучшили бы нефтеотдачу. Для проведения эксперимента были приготовлены специальные наножидкости на основе дистиллированной воды. В качестве наночастиц использовались порошки диоксида кремния (SiO2) и оксида алюминия (Al2O3). Для измерения показателей смачиваемости и межфазного натяжения применяли автоматический тензометр. Принцип действия аппарата основан на измерении геометрических параметров и, соответственно, поверхностного натяжения капли исследуемой жидкости. Результаты исследования показали, что добавки даже незначительного количества наночастиц позволяют радикально менять характеристики смачиваемости горных пород, способствуя тем самым увеличению нефтеотдачи.

«Проведение систематических исследований применения наносуспензий и наноэмульсий в технологиях разработки и эксплуатации нефтяных и газовых скважин чрезвычайно важно для нефтегазовой индустрии. Реализация проекта актуальна и с точки зрения получения фундаментального знания. Свойства наносуспензий все еще плохо изучены, хотя уже ясно, что они радикально отличаются от свойств обычных крупнодисперсных суспензий», — рассказывает руководитель проекта, доцент кафедры теплофизики СФУ Андрей Минаков.

Автор:  Indicator.Ru

Источники

Наночастицы помогли улучшить добычу нефти
Индикатор (indicator.ru), 22/12/2020
Наночастицы помогли улучшить добычу нефти
Российский научный фонд (рнф.рф), 22/12/2020
Ученые СФУ предложили эффективный способ добычи нефти с помощью наночастиц
Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 22/12/2020
Ученые СФУ предложили эффективный способ добычи нефти с помощью наночастиц
Сибирский федеральный университет (sfu-kras.ru), 22/12/2020
Ученые СФУ предложили эффективный способ добычи нефти с помощью наночастиц
Российская национальная нанотехническая сеть (rusnanonet.ru), 22/12/2020
Наночастицы помогли улучшить добычу нефти
Российский научный фонд (rscf.ru), 22/12/2020
Сибирские ученые нашли способ добычи нефти с помощью наночастиц
Sibnet.ru, 22/12/2020

Похожие новости

  • 23/08/2019

    Ученые ИВМ СО РАН и АлтГУ создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий

    Ученые Алтайского государственного университета и Института вычислительного моделирования ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» завершили первый этап работы над проектом по исследованию процессов тепломассообмена и динамики явлений в многофазных системах.
    1122
  • 10/08/2020

    Теплофизики создадут базу данных по экологичному органоводоугольному топливу

    ​Масштабное фундаментальное исследованиее будут вести специалисты десяти ведущих российских научных центров во главе с учеными Института теплофизики СО РАН. Участники научного консорциума объединят результаты своих исследований в области горения и детонации топлив.
    1090
  • 28/01/2021

    Учёные определили роль электрического поля при образовании алмазов в мантии Земли

    ​Сотрудники Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН и Новосибирского государственного университета совместно с коллегой из Германии предложили и экспериментально обосновали модель образования алмаза в условиях мантии Земли при воздействии электрического поля.
    783
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    2193
  • 03/01/2019

    Обнаружены особенности образования соединений, мешающих добыче нефти и газа

    ​​Ученые из Института неорганической химии имени А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (ИНХ СО РАН) исследовали реакцию образования кристаллических соединений воды и газа (газовых гидратов) с метастабильной (неустойчивой) структурой.
    2151
  • 01/09/2020

    Недостающее звено в отечественном катализе: рассказывает замиректора ИК СО РАН Вадим Яковлев

    Центр коллективного пользования «Опытное производство катализаторов» на базе Института катализа СО РАН станет местом, где будут развивать широкий спектр новых каталитических технологий, отрабатывать их у себя до опытного и опытно-промышленного уровня и потом масштабировать их на профильных предприятиях.
    757
  • 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.
    1864
  • 09/07/2019

    НГУ и «Газпромнефть» создали НОЦ по развитию технологий добычи нефти и газа

    ​Компания «Газпромнефть» создала на базе Новосибирского государственного университета (НГУ) Научно-образовательный центр (НОЦ) по развитию нефтегазовых технологий. Центр объединяет исследователей научных институтов, студентов и сотрудников НГУ для решения научно-прикладных задач.
    1370
  • 20/01/2021

    Технологию безмазутного розжига котлов ТЭЦ успешно испытали инженеры НГТУ НЭТИ

    15 января 2021 года учёные и инженеры НГТУ НЭТИ и «КОТЭС Инжиниринг» успешно провели испытания электроионизационной технологии безмазутного розжига пылеугольных котлов на огневом стенде мощностью 5 МВт на площадке Института теплофизики СО РАН.
    564
  • 22/03/2021

    Ускоренный отбор. Генетические технологии обеспечивают продовольственную безопасность

    ​ В свое время создание сорта яровой пшеницы «Новосибирская-67» окупило первую очередь строительства Новосибирского Академгородка, как отмечал отец-основатель Сибирского отделения АН СССР академик Михаил Лаврентьев.
    451