Физики напечатали на 3D-принтере искусственную породу для добычи нефти
Международный коллектив ученых создал аналог пористой породы для исследований в области нефтеотдачи. Это открывает путь к надежным и доступным лабораторным тестам в нефтегазовой и петрофизической сфере.
Работа опубликована в журнале Results in Engineering. Разработка синтетических аналогов пористой породы — кернов — актуальная задача для исследований в области нефтеотдачи. Они используются для изучения фильтрации, насыщения, проницаемости и других свойств породы. Природные керны дорого извлечь на поверхность, а главное — они дают низкую воспроизводимость экспериментов. Синтетические керны дешевы в изготовлении, однородны и одинаковые по структуре, поэтому эксперименты на их основе стабильны. Создание типичных образцов горных пород критические важно для исследований в нефтегазовой промышленности, геотехнической инженерии и других областях, в первую очередь для контроля качества лабораторных измерений.
«Основная цель нашей работы — создание технологий для повышения нефтеотдачи. Для этого идеально подходит моделирование, но модели надо подтверждать на эксперименте. Наш опыт с реальными образцами керна подсказывает, что там могут проявляться множественные эффекты (забивка пор мобилизованной глиной, невозможность воссоздать естественные граничные условия, прочие ошибки эксперимента и тому подобное), а на простых искусственных образцах можно исследовать различные процессы раздельно.
А для этого надо решить проблему создания искусственных образцов с известными свойствами. К сожалению, методы печати пока не позволяют решить всех проблем, но они бурно развиваются, и мы надеемся, что уже в ближайшее время мы сможем не только создавать модели, но и печатать образцы с любыми физическими свойствами», — рассказал Кирилл Герке, директор по науке Центра вычислительной физики ЛФИ.
Физики напечатали синтетические керны из полимерной смолы с использованием стереолитографии. Полученные изделия тестировались на воспроизводимость смачиваемости, проницаемости и эффективность вытеснения жидкости природных пород в моделируемых подземных условиях.
Напечатанные на 3D-принтере керны продемонстрировали нейтральную смачиваемость к воде и сильную — к конденсату. Смачиваемость характеризует способность поверхности притягивает или отталкивает жидкость. Нейтральная смачиваемость указывает на слабую гидрофобность поверхности. А конденсат (углеводородная жидкость) полностью растекался по поверхности, что означало сильную смачиваемость.
Еще одной характеристикой керна является проницаемость — способность породы пропускать жидкости и газы. Во время исследований в образце появлялись дефекты, влияющие на прохождение жидкости сквозь него. После обработки проницаемость стала стабильна и равна 40 Дарси, что по прежнему много для реальной породы. Для лабораторных исследований стабильность свойств образцов является ключевой характеристикой.
В третичном методе нефтедобычи нефть вытесняется из пласта породы с помощью газа азота или углекислотой. Ученые провели эксперимент по вытеснению конденсата азотом, в результате которого извлекли 88% жидкости из синтетического керна. Этот показатель подтверждает, что данный керн моделирует вытеснение близко к природному.
Дальнейшие исследования показали механическую и термическую устойчивость изделий в условиях идентичным подземным резервуарам. Это доказывает, что разработанные керны — эффективные аналоги природных кернов. Их использование потенциально значительно уменьшит затраты на подбор методов увеличения добычи.
Синтетические керны, напечатанные на 3D-принтере, являются перспективной альтернативой природным образцам для исследований в области нефтедобычи. Они обеспечивают воспроизводимость, настраиваемые свойства и, как надеются ученые, в будущем — высокую точность. Технология 3D-печати может масштабироваться для экономически эффективного тестирования методов нефтедобычи.
В работе участвовали ученые из Центра вычислительной физики Физтех-школы физики и исследований имени Ландау МФТИ, Университета Персидского залива (Иран), Института физики Земли имени О.Ю. Шмидта РАН.
Telegram 
Дзен 
VK Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Римская империя господствовала в Британии на протяжении приблизительно четырех веков. За это время римляне сильно повлияли на местное население: строили города, внедряли новые законы, развивали торговлю и меняли образ жизни. Однако авторы нового исследования выяснили, что вопреки распространенному мнению, генетический вклад как римлян, так и викингов в население Британских островов был на удивление слабым. Гораздо большее влияние на происхождение современных британцев оказали более поздние миграции англосаксов.
Вопрос формирования первых континентов на Земле до сих пор вызывает научные дискуссии. Исследование состава древнейших известных минералов, сохранившихся в архейских магматических горных породах Австралии, стало новым подтверждением того, что континенты появились в результате субдукции 3,5 миллиарда лет назад.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно