Пермские исследователи испытали технологию для борьбы с утечками из нефтегазовых скважин
Учёные Пермского политеха научились предотвращать утечки нефти и газа через трещины в цементном камне. Они предлагают добавлять к цементу измельчённый натуральный каучук. Его частицы размером меньше 1 мм, обработанные диоксидом кремния против комкования, равномерно распределяются по раствору после закачки в скважину.
При контакте с углеводородами каучук превращается в гель и увеличивается в объёме, заполняя трещины. На воду добавка не реагирует — взаимодействие начинается только при контакте с химически родственными молекулами нефти.
Эффективность нового способа проверили в лабораторных условиях. Исследователи изготовили два цементных бруска: один из цемента без добавок, другой — из цемента с добавлением 3,75% каучука. Два дня спустя их разбили, чтобы имитировать трещины.
Соединённые части поместили в керосин. В нём идёт та же реакция, что и в присутствии нефти, но керосин более безопасен для лабораторного использования, объяснили в пресс-службе вуза.
Через час началось образование каучукового геля. За следующий час он целиком заполнил трещину. Цемент без добавок остался повреждённым.
Добавление каучука на 6% снизило плотность цементного раствора при увеличении вязкости. При этом цементный камень сохранил свою несущую способность — прочность на изгиб на вторые сутки осталась в допустимых пределах, рассказал завкафедрой нефтегазовых технологий Пермского политеха, доктор технических наук Сергей Чернышов.
Учёные подчёркивают, что новый компонент доступен и отличается невысокой ценой. Чтобы добавить его в цементный раствор, не нужно сложное оборудование или долгая подготовка. Технология подходит для строительства новых и ремонта существующих скважин.