Международная исследовательская группа из Пермского политеха (ПНИПУ) и китайских научных центров разработала инновационную технологию извлечения нефти и газа из сложных месторождений.
В основе метода лежит применение сверхкритического CO₂, что обеспечивает двойной эффект:
- Существенное увеличение коэффициента извлечения нефти
- Минимизация экологического воздействия
Месторождения нетрадиционных типов, включая сланцевые, отличаются высокой плотностью горных пород и низкой проницаемостью, что существенно усложняет процесс добычи полезных ископаемых. Традиционным методом разработки таких месторождений является гидроразрыв пласта, при котором в скважину под значительным давлением закачивается специальная жидкость с добавками. Однако данный метод обладает рядом существенных недостатков: он требует значительного энергопотребления, сопровождается большим расходом жидкости, приводит к закупорке пор в пласте и вызывает химическое загрязнение окружающей среды.
Учёные представили инновационную технологию, основанную на применении сверхкритического диоксида углерода (SC-CO₂). Этот передовой метод демонстрирует впечатляющие результаты: он позволяет сократить давление на пласт на 43% и увеличивает протяжённость трещин в 3,5 раза в сравнении с классическими технологиями гидроразрыва. Подробное описание исследования и результаты испытаний опубликованы в авторитетном научном журнале Geoenergy Science and Engineering в 2025 году.
Сверхкритический диоксид углерода, находящийся в состоянии выше своих критических температуры и давления, обладает уникальными физическими и химическими свойствами.
Как отмечает В. Поплыгин, директор Когалымского филиала ПНИПУ и кандидат технических наук, этот модифицированный CO₂ демонстрирует высокую эффективность в процессах добычи:
- обеспечивает улучшенное смешивание с углеводородами;
- снижает закупорку пор в пласте;
- предотвращает набухание глинистых пород;
- минимизирует загрязнение пласта;
- способствует формированию разветвлённой системы трещин.
Дополнительно данная технология позволяет осуществлять безопасное хранение углекислого газа, что соответствует современной стратегии рационального использования углеродных ресурсов.
Эффективность технологии была подтверждена экспериментально с использованием специальной установки, включающей систему закачки жидкости, сбора данных и трехосного гидроразрыва. Испытания показали, что трещины, образованные с помощью SC-CO₂, распространяются вдоль плоскости напластования и проходят через весь образец породы, в отличие от традиционного метода, при котором трещины остаются на поверхности.
Инновационная технология открывает широкие возможности для освоения ранее недоступных месторождений, повышая эффективность добычи и способствуя решению проблем глобального изменения климата.
Информация опубликована: 04.06.2025 г.
