Это природное химическое соединение в виде белого порошка без запаха обладает высокой проникающей способностью и низкой стоимостью. Обычно в нефтяной промышленности ксантан используют для буровых растворов, чтобы качественно очищать скважину от шлама. Ученые Пермского Политеха нашли новый способ применения этого биополимера. На его основе они разработали гелеобразующий водоизоляционный состав для эффективной герметизации старых скважин. Ранее ксантан таким образом не использовали. Раствор отличается от аналогов своей низкой стоимостью и лучшими показателями — эффективным проникновением и своевременным застыванием. Он позволит обеспечить качественную герметизацию на старых месторождениях и сделает нефтедобычу более эффективной.
Ксантан легко добывается, стоит дешево, обладает свойствами загустителя и стабилизатора. Именно поэтому ученые ПНИПУ решили использовать его как основу для водоизоляционного геля.
В качестве дополнительных компонентов пермские политехники добавили магниевую соль, моющее средство и лимонную кислоту. При выборе компонентов важно учитывать минерализацию вод, поскольку при ее высоких значениях гелеобразование раствора происходит быстрее. Это затрудняет приготовление и проникновение геля в пласт.
В качестве замедлителя растворения ксантана ученые ПНИПУ применили водный раствор хлорида магния. Детергент (моющее вещество) необходимо для того, чтобы улучшить сцепление полученного состава с породой, а лимонная кислота — для усиления межмолекулярного взаимодействия внутри него.
«Закачка состава в пласт происходит при помощи специальных цементировочных машин. Обычно это необходимо делать быстро во избежание преждевременного гелеобразования. Наша смесь обладает необходимой вязкостью и достаточным временем для прокачки без превышения допустимых давлений цементировочных машин, то есть, он остается текучим, что позволит закачать его в скважину до начала гелеобразования», — рассказал ассистент кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ Вадим Дерендяев.
«Мы разработали гель, у которого есть ряд преимуществ: устойчивость к разрушению при взаимодействии с пластовой водой, низкая вязкость до начала гелеобразования и более глубокое проникновение в пласт, а значит, изоляция будет качественной. Кроме того, он может применяться в широком диапазоне температур и в условиях высокой минерализации вод, что делает его достаточно универсальным», — объяснил инженер научно-образовательного центра геологии и разработки нефтяных и газовых месторождений горно-нефтяного факультета ПНИПУ Михаил Миронов.
Разработка проведена по программе стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
