Источник фото — Пермский Политех
Наиболее известными на сегодняшний день средствами для герметизации скважин являются растворы кремнийорганических соединений (в молекулах которых есть связь между атомами кремния и углерода), а также смеси на основе силиката натрия (жидкого стекла) и соляной кислоты (раствора хлороводорода в воде). Однако их применение сопряжено с блокированием газонефтяной части пласта, которое приводит к снижению продуктивности скважины. Альтернативой является использование биополимеров, в частности, ксантана – природного химического соединения, которое хорошо адсорбирует воду и обладает свойствами загустителя и стабилизатора.
Ученые Пермского Политеха решили использовать ксантан в качестве основы для водоизоляционного геля, компонентами которого также стали: водный раствор хлорида магния, играющего роль замедлителя; детергент (моющее средство), необходимый для улучшения сцепления полученного состава с водой; и лимонная кислота, усиливающая внутри него межмолекулярное взаимодействие.
«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, она остается текучей, что позволит закачать смесь в скважину до начала гелеобразования», – цитирует Пермский политех Вадима Дерендяева, ассистента кафедры тянефтегазовых технологий.
По оценке авторов исследования, разработанный состав отличается низкой вязкостью, устойчивостью к разрушению при взаимодействии с пластовой водой, а также глубоким проникновением в пласт. Эти качества должны будут обеспечить высокую изоляцию скважин, а также возможность применения в широком диапазоне температур и при высокой минерализации вод.