Исследователи из Сколковского института науки и технологий (Сколтех) предложили новый метод повышения нефтеотдачи, заимствуя концепцию доставки лекарств из медицины. Команда из Центра добычи углеводородов в сотрудничестве с Центром нейронаук разработала технологию инкапсуляции молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ) в наночастицы диоксида кремния, направленную на повышение эффективности химических реагентов при добыче нефти.
Исследование было опубликовано в научном журнале Advances in Geo-Energy Research. В процессах повышения нефтеотдачи (ПН) поверхностно-активные вещества являются ключевыми химикатами, обычно закачиваемыми в скважины для снижения межфазного натяжения между нефтью и водой, изменения смачиваемости породы и создания пены, что помогает высвобождать больше сырой нефти. В этом исследовании не только изучалась инкапсуляция двух недостаточно изученных ПАВ, но и проверялась роль наноносителей в усилении их свойств.
Ведущий автор исследования, аспирант по нефтяной инженерии Арсений Чекалов, заявил: «Заимствованная из фармацевтических исследований концепция инкапсуляции химических веществ для целенаправленной доставки все еще довольно нова для области повышения нефтеотдачи. Два ПАВ, изученные в этой работе, ранее не были подробно исследованы или инкапсулированы. Используемые нами мезопористые наноносители из диоксида кремния привлекали относительно ограниченное внимание в контексте ПН, большинство исследований было сосредоточено на других системах доставки. Важно, что наше исследование показало наличие синергетического эффекта между разрушающимися кремнеземными капсулами и высвобожденными ПАВ».
Эксперименты команды на реальных нефтенасыщенных образцах горных пород показали, что поверхностно-активные вещества, обработанные наночастицами, хорошо проявили себя по нескольким ключевым параметрам. Они демонстрировали низкую адсорбцию на поверхности породы, что способствует более глубокому проникновению реагента в пласт; эффективно снижали межфазное натяжение между нефтью и водой; а также усиливали гидрофильность карбонатных пород, улучшая эффект вытеснения нефти. Два использованных ПАВ — анионный алкилэтеркарбоксилат и неионный алкилполиглюкозид — также показали потенциал стабильности в условиях высокой температуры и солености.
Руководитель исследования, доцент кафедры нефтяной инженерии Чендун Юань, отметил: «Мы получили очень обнадеживающие результаты, которые ясно показывают, что инкапсуляция может повысить эффективность вытеснения нефти за счет синергетических межфазных механизмов. В то же время эта работа является лишь предварительным этапом. Будущие исследования должны быть сосредоточены на оценке систем инкапсулированных ПАВ в динамических условиях потока, имитирующих реальную работу нефтяного пласта, включая эксперименты по вытеснению из керна и исследования контролируемого высвобождения. Такие исследования имеют решающее значение для адаптации этой технологии к различным типам коллекторов и обеспечения ее более гибкого и надежного применения при развертывании на реальных месторождениях».
Дополнительная информация: Авторы: Арсений Чекалов и др., Название: «Новые инкапсулированные поверхностно-активные вещества для повышения нефтеотдачи в карбонатных коллекторах: межфазное поведение и поведение смачивания», Опубликовано в: Advances in Geo-Energy Research (2025).