Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
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 Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Немецкие и нидерландские археологи выяснили, что 125 тысяч лет назад неандертальцы целенаправленно ловили и разделывали европейских болотных черепах. Это первое свидетельство того, что северные популяции древних людей охотились на рептилий. Остатки черепах нашли в тех же слоях, где неандертальцы массово убивали гигантских слонов. Значит, черепах ловили не из-за голода. Вероятно, на них охотились дети ради панцирей, которые использовали для изготовления посуды.
Международная команда палеонтологов развенчала статус окаменелости Pohlsepia mazonensis, которая с 2000 года считалась древнейшим осьминогом на земле. Сканирование выявило внутри породы скрытый зубчатый аппарат (радулу). Его строение показывает, что перед учеными не осьминог, а окаменевшие остатки сгнившего наутилуса. Это открытие сдвигает появление первых осьминогов на 150 миллионов лет вперед и заставляет пересмотреть молекулярные часы эволюции головоногих.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Этот важный для исследователей инструмент разрушается за единичные фемтосекунды как будто без причины. В новом исследовании физики нашли два виновных в этом эффекта.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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