Российские и китайские учёные применили метод, улучшивший добычу сланцевой нефти

Фото из открытых источников

У залежей сланцевой нефти и газа низкая проницаемость, усложняющая их разработку. Традиционный способ гидроразрыва пласта (ГРП) требует закачки жидкости под давлением для создания трещин, это энергозатратный метод, к тому же, требует много жидкости и загрязняет окружающую среду. Учеными из Пермского Политеха совместно с китайскими коллегами предложен альтернативный метод — безводный ГРП с применением сверхкритического диоксида углерода (scCO2). Что снижает необходимое давление на 43% и увеличивает длину трещин в 3,5 раза в сравнении с обычными технологиями.

Результаты исследования авторы опубликовали в журнале Geoenergy Science and Engineering. Одним из перспективных альтернатив традиционным неэкологичным и неэкономичным методикам является scCO2 — углекислый газ в состоянии, которое превышает его критическую температуру и давление, что создаёт его уникальные физико-химические свойства. По словам авторов работы, применение scCO2 дает ряд преимуществ: в первую очередь, это более чистый метод, заметно снижающий загрязнение пласта, к тому же, он эффективнее формирует обширную сеть трещин. Также методика позволяет осуществлять крупномасштабное хранение углекислого газа.

Исследователи из Пермского Политеха, Китайского университета нефти и Китайской академии наук протестировали новую методику на практике в три этапа. Сначала scCO2 формирует микротрещины вокруг скважины, не разрушая породы; далее эксперты прекращают подачу газа прекращается, в этот период скважина насыщается CO2. Последний, взаимодействуя с минералами, заметно ослабляет структуру породы, что позволяет на последнем этапе для расширения трещин использовать традиционный ГРП.

В сравнении с жидкостью на водной основе усиленный ГРП с scCO2 снижает давление на 43%, одновременно идёт увеличение общей длины трещин примерно в 3,48 раза и создание разветвленной и глубокой сети трещин.