Разработаны новые «зелёные» реагенты для добычи нефти из отходов растений

Фото из открытых источников

Специалистами Пермского Политеха в союзе с международными коллегами разработаны новые классы «зелёных» реагентов для буровых растворов, делающих нефтедобычу экологичнее. В составах содержатся биоразлагаемые компоненты из растительного сырья и наночастицы, что позволяет сокращать вредные утечки раствора в пласт более чем на 31%. Они полностью разлагаются в природной среде, дополняет публикация в издании Journal of Molecular Liquids.

Привычные буровые растворы наносят серьёзный урон природе. В них используются синтетические полимеры и нефтехимические добавки, при этом тысячи кубометров отработанной жидкости с частицами породы становятся токсичными отходами, загрязняющими почву и грунтовые воды. Качество питьевой воды при этом ухудшается, наносится ущерб сельскому хозяйству и экосистемам.

Ранее были предложены две альтернативы: биоразлагаемые компоненты из отходов сельского хозяйства и природных полимеров, либо наночастицы оксидов металлов и кремния. Органические добавки экологичны, но разрушаются под действием экстремальных температур и давлений в глубоких скважинах. Наноматериалы, наоборот, эффективны и термостойки, но дороги, их сложно производить и они не всегда безопасны.

Команда Пермского Политеха протестировала десятки исследований «зелёных» добавок и выработала принцип взаимного усиления: грубые растительные частицы можно использовать как каркас, а наночастицы – в роли «умного» герметика, заполняющего мельчайшие трещины и поры. На этой базе и были предложены три конкретных рецептуры.

Одним из самых эффективных вариантов оказался гибрид из порошка семян дикорастущего растения гунделии и наностержней оксида цинка. Другой полезный нанобиополимер создан на основе пшеничной муки. Её превращают в ультрамелкий порошок, способный стабилизировать реологию раствора и уменьшать потери в пласт. Третья композиция предназначена для температур 150–200 °C – это сочетание трагакантовой камеди с наночастицами оксида цинка.

Авторы соглашаются: новые реагенты не решают проблему полностью, но в комплексе с «зелёными» базовыми жидкостями помогут сохранить эффективность бурения при снижении экологического и финансового ущерба от утилизации отходов.