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 Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.
Американское Министерство войны продолжает публиковать документы и видеозаписи о наблюдении неопознанных летающих объектов. Как и ранее, происхождение объектов из наблюдений неясно, но достаточно очевидно, что как минимум часть из них не относятся к известным сегодняшней науке природным феноменам.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
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