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.
Пермские ученые узнали, как снизить парниковый эффект с помощью закачки углекислого газа в нефтяные пласты
Согласно докладу Всемирной метеорологической организации, концентрация углекислого газа в атмосфере увеличилась на 11,4 процента только за последние 20 лет. Уровень парниковых газов растет, обрекая планету на повышение температуры на многие годы вперед. Одним из возможных выходов считается улавливание, использование и хранение углекислоты в нефтяных скважинах, откуда газ не выходит на поверхность. Но сложные реакции, которые происходят между ним, горной породой и жидкостью в ней, до сих пор изучены мало. Ученые Пермского Политеха исследовали изменения в структуре пласта при взаимодействии с углекислым газом и выяснили, что его закачка в горную породу ведет к блокированию пор — это снижает их проницаемость на 60-70 процентов и тем самым мешает добыче нефти. Результаты помогут лучше понять, как оптимизировать закачку углекислого газа.
Статья опубликована в Chemical Engineering Journal. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Парниковый эффект ведет к повышению температуры на планете, задерживая солнечное тепло. Это естественный процесс, но на него значительно влияет деятельность человека. Ископаемые виды топлива, такие как нефть, остаются основными источниками энергии, однако при их сжигании в атмосферу выделяются парниковые газы. Среди них – углекислый, который усиливает глобальное потепление, поэтому его необходимо как-то утилизировать.
Эффективным решением считается улавливание, использование и хранение этого газа в нефтяных пластах. Его очищают от примесей, сжимают и под высоким давлением закачивают в пласт, где смешивают с жидкостью внутри. Это также увеличивает текучесть нефти и тем самым повышает ее добычу. Технология пользуется популярностью, однако микроскопические процессы и то, как растворение газа влияет на свойства породы, все еще изучены недостаточно. Сложные физико-химические реакции между углекислотой – растворенным в воде углекислым газом – и породой может влиять на физические свойства последней: пористость, проницаемость, смачиваемость и так далее. От них зависит, как много нефти получится выкачать из пласта.
Ученые Пермского Политеха изучили, что происходит, когда углекислый газ закачивают в горные породы для безопасного хранения. Они провели эксперимент на керне – образце длиной 20 миллиметров и диаметром 10 миллиметров, вырезанном из горной породы. Его высушили, проверили на герметичность и просканировали через томограф, в результате чего получили 3D-изображения и возможность рассмотреть поры. Затем его заполняли дистиллированной водой, насыщенной углекислым газом, после чего проводили повторное сканирование, чтобы увидеть и сравнить изменения в структуре. В процессе эксперимента измерялось количество жидкости, выходящей из керна, а также изучались жидкость и осадок, которые образовались в результате реакции.
Выяснилось, что закачка углекислого газа влияет на проницаемость пласта – этот показатель крайне важен для нефтедобычи.
«Эксперимент показал, что углекислота приводит к неоднозначным изменениям в структуре пор. Растворяясь в пластовой воде, она вступает в химическую реакцию с горной породой и тем самым запускает два противоположных процесса. Вначале газ разрушает тонкие стенки между порами, делая их больше (за счет увеличения пустот, сквозь которые течет жидкость, увеличивается и проницаемость): после 35 часов реакции пористость повысилась почти на два процента (с 14 до 16 процентов). Однако позднее в результате этой реакции образуется осадок карбоната калия в виде кристаллов, которые могут блокировать поры и этим мешать нефтедобыче. Это приводит к резкому уменьшению проницаемости», – комментирует Дмитрий Мартюшев, профессор кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ, доктор технических наук.
При дальнейшей закачке углекислоты начинает выпадать карбонат магния. Поначалу он выглядит как пушистый осадок с рыхлой структурой и крупными порами – такая структура временно улучшает проницаемость породы. Однако потом он начинает образовывать чешуйчатые кристаллы, из-за чего ток жидкости снова усложняется и поры продолжают блокироваться. В результате проницаемость породы снижается на 60-70 процентов по сравнению с первоначальной.
Исследование ученых Пермского Политеха поможет лучше понять, как безопасно закачивать углекислый газ в пласты, чтобы хранить его и добывать больше нефти. Этот процесс оказался более сложен, поэтому прежде, чем использовать газ для повышения нефтеотдачи или утилизации в пластах, политехники рекомендуют проводить лабораторные исследования его взаимодействия с водой и горной породой, чтобы исключить негативные последствия, которые ведут к снижению добычи. В будущем ученые планируют провести дополнительные эксперименты с разной скоростью потока и давлением, чтобы изучить, как эти факторы влияют на закупорку пор.
Telegram 
Дзен 
VK Джаред Айзекман хочет от лунной программы больше пусков, чтобы заранее испытать на низкой околоземной орбите технику для лунных экспедиций. Сходно делали во время первой лунной программы времен фон Брауна. Хотя идея выглядит здравой, выбранный главой NASA путь ее реализации скорее повышает шансы на неприятности и срывы сроков.
Авторы масштабного исследования рассказали, чем именно нужно питаться в течение дня, чтобы хорошо выспаться ночью. В отличие от предыдущих работ, ученые не полагались на память участников эксперимента, а следили за их питанием через приложение и исследовали сон с помощью медицинских датчиков.
Биологи раскрыли, как бурые медведи могут месяцами лежать без движения и не терять физическую силу. Во время спячки они полностью перестраивают работу клеток, уменьшая количество митохондрий, но усиливая эффективность оставшихся. Ученые хотят перенести медвежьи способности в новые лекарства от атрофии мышц.
В той части Пиренеев, которые находятся на территории Испании, исследователи обнаружили первые доказательства добычи золота в эпоху Римской империи. На месте древних рудников нашли сложные гидравлические сооружения и остатки водохранилища, возраст которых определили с помощью метода оптического датирования. Открытие прольет свет на инженерные приемы римлян и поставит точку в многолетнем споре: действительно ли римляне добывали золото в этом регионе.
В мире оказалось гораздо больше диких пчел, чем кто-либо мог предположить. Ученые впервые оценили, сколько видов пчел существует на Земле, и обнаружили, что показатель превышает 26 тысяч — примерно на четверть больше, чем считалось.
Разное отношение домашних животных к хозяевам давно стало предметом споров, обсуждений и шуток. Ученые из Венгрии показали, что собаки демонстрируют по отношению к человеку уровень альтруизма, сходный с детским, тогда как кошки ищут в партнерстве с человеком прежде всего свою выгоду.
Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.
«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.
В той части Пиренеев, которые находятся на территории Испании, исследователи обнаружили первые доказательства добычи золота в эпоху Римской империи. На месте древних рудников нашли сложные гидравлические сооружения и остатки водохранилища, возраст которых определили с помощью метода оптического датирования. Открытие прольет свет на инженерные приемы римлян и поставит точку в многолетнем споре: действительно ли римляне добывали золото в этом регионе.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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