В СФУ сделали шаг в сторону промышленного перехода к высокоэкологичной экономике в России
Ученые Сибирского федерального университета обосновали преимущества новой технологии добычи углеводородов с помощью сверхкритической жидкости. Используя ее, можно увеличить нефтеотдачу пласта и расширить объемы добычи трудноизвлекаемого углеводородного сырья из недр. Применение новых технологий поможет осуществить промышленный переход к высокоэкологичной экономике в России и производить новое оборудование для использования сверхкритических флюидов в нефтегазовой отрасли.
Статья опубликована в Sustainability. Сверхкритическая жидкость (англ. supercritical fluid – сверхкритический флюид, СКФ, СКЖ, SCF) – это состояние вещества, при котором исчезает различие между жидкой и газовой фазой. Проще говоря, это нечто среднее между газом и жидкостью. В такое состояние способны переходить многие органические и неорганические вещества, достигая определенной температуры и давления. Например, для воды критическая точка равна tкр = 374,2° С и ркр = 21,4 МПа, а для диоксида углерода – tкр = 31° С и ркр = 7,38 МПа.
Сверхкритическую жидкость применяют для производства и обработки полимеров, в пищевой промышленности, фармацевтике и медицине, для получения новых материалов и биодизельного топлива, для переработки биоматериалов и регенерации сорбентов. «Сверхкритическую жидкость в нефтегазовой отрасли используют в основном в нефтехимической промышленности. Например, в рамках технологии сверхкритической экстракции, благодаря способностям СКФ растворять вещества и получать новые.
Такие флюиды только начинают внедряться — проводятся исследования по применению СКФ для переработки и утилизации нефтешламов, для гидроразрыва пласта, растворения и получения новых веществ из асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), а также для увеличения нефтеотдачи пласта», – сообщила соавтор исследования, старший научный сотрудник лаборатории биотопливных композиций и лаборатории физико-химических технологий разработки трудноизвлекаемых запасов углеводородов, доцент кафедры машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов СФУ Прасковья Павлова.
В нефтегазовой промышленности для увеличения нефтеотдачи пласта за рубежом широко внедряют закачку диоксида углерода в пласт, технология известна с 1970-х годов. А вот применение и изучение сверхкритического диоксида углерода для вытеснения нефти и увеличения коэффициента извлечения нефти только начинает набирать обороты в мировой добывающей отрасли. Способность сверхкритических жидкостей проникать в пористые среды делает их привлекательными для извлечения трудноизвлекаемого углеводородного сырья из недр.
Ученые отметили, что сверхкритические флюиды проникают в пористые среды легче, чем жидкости, кроме того, они превосходят газы и жидкости в способности растворять вещества. Меняя параметры давления и температуру, можно «отрегулировать» многие свойства СКФ. При этом у таких флюидов есть недостатки — они легко растворяют резину или полимеры, что может навредить существующему оборудованию, а процесс получения СКФ требует высокого давления и температуры, а это приводит к энергетическим затратам. Хотя, например, вода в глубинах Земли может находиться в сверхкритическом состоянии.
«Из сверхкритических технологий в нефтегазовой отрасли наиболее распространено применение сверхкритического диоксида углерода. Это означает, что можно создать и внедрить технологию с нулевым выбросом диоксида углерода, чтобы он улавливался и закачивался в пласт или применялся в нефтехимической промышленности. Для нефтяных корпораций это возможность стать более экологичными и безопасными для окружающей среды, что особенно актуально для нефтедобычи в условиях хрупкой экосистемы Российской Арктики. Нужен новый подход к технике и технологии добычи, подготовки и переработки нефти», – рассказал директор Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ Андрей Минаков.
Ученый уточнил, что новые технологии — это новая ниша на рынке, и у российских производителей есть все шансы стать одними из первых участников промышленного перехода к «зеленой» экономике. Также открываются перспективы для производства в России нового оборудования, адаптированного к применению сверхкритических флюидов для нефтегазовой отрасли.
«В США, Канаде, Мексике и Венесуэле практикуется закачивание диоксида углерода в пласт, циклическая закачка воды и газа (WAG-технологии или Huff-n-Puff process). Однако вопрос управления процессом сверхкритического диоксида углерода внутри нефтяных скважин до сих пор изучается. В России растет количество месторождений с высоковязкими видами нефти и битума, и очень нужны новые технология для их извлечения. К тому же, попутно они позволят решать вопрос снижения выбросов парниковых газов», — подчеркнул Андрей Минаков.
Исследователи сообщили, что из-за высокой растворяющей способности СКФ особое внимание нужно уделять резиновым и пластмассовым деталям нефтедобывающего оборудования (манжеты, уплотнительные и упаковочные элементы и так далее). Насосно-компрессорные трубы, применяемые для закачки диоксида углерода с водой, должны быть покрыты пластиком или иметь эпоксидные вкладыши из стекловолокна. Зарубежный опыт показал, что при соблюдении мер смягчения коррозии углеродистые стали могут безопасно применяться для закачки сверхкритического диоксида углерода.
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Больше половины студентов регулярно читают учебные тексты под музыку, хотя многие научные работы утверждают, что это вредит пониманию текста. Исследователи из Университета Эдит Коуэн выяснили, что эта привычка определяется не когнитивными способностями вроде силы внимания, а тем, насколько важную роль музыка играет в жизни конкретного человека.
В 2020-х годах шакалы достигли Архангельской области, а еще раньше колонизировали другие регионы Северной Европы. Авторы новой работы проанализировали перспективы и пришли к выводу о неизбежности многократного расширения их европейского ареала в этом веке. Причем ключевую роль в этом играет человек и его действия.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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