Томские ученые из ТГУ и ТУСУРа на базе Института физики прочности и материаловедения разработали гранулы из пеностеклокерамики, которые можно использовать в качестве проппанта (расклинивающего материала) при добыче нефти и газа с помощью гидроразрыва пласта.
Как сообщает пресс-служба вуза, 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.
Изначально гранулы диаметром до 10 мм на основе боя стекла — пеностеклокерамику — учёные разработали как теплоизоляционный материал для машиностроения и энергетики. Он обладает повышенной прочностью, сравнимой с кирпичом и 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».
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.
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.
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.