Керамические капсулы помогут втрое снизить расходы на добычу нефти

Доля трудноизвлекаемой нефти в России продолжает расти: если в 2010 году она составляла 20%, то к 2025 году показатель достиг 63%. Прогнозы указывают на то, что к 2050 году значение дойдет до 87%. Добыча такого сырья требует гидроразрыва пласта, когда в скважину закачивают гель с частицами-распорками. Чтобы гель не блокировал выход нефти, его необходимо разрушить реагентами, которые для доставки вглубь пласта помещают в специальные капсулы.

Пластиковые оболочки часто не справляются с нагрузками на глубине до пяти километров, где температура достигает 150 °C. Они размягчаются и высвобождают реагент раньше времени. Ученые заменили пластик на геополимерную керамику, созданную из глинистого сырья и металлургических отходов. Полые микросферы покрывают слоем фенольной смолы, которая успешно прошла испытания жаром и давлением. В процессе работы капсула сначала высвобождает часть вещества при закачке, а затем разрушается под давлением пласта, высвобождая остатки реагента для очистки пор. Тесты подтвердили надежность конструкции: при давлении 50 МПа целостность сохраняют 81% сфер, а при 150 °C за полтора часа высвобождается 82% активного состава.