Исследователи Пермского национального исследовательского политехнического университета разработали новый состав для цементирования скважин — с добавлением натурального каучука.
Как сообщили в пресс-службе вуза, при контакте с нефтью каучук набухает, превращается в гель и запечатывает трещину. Это простое и недорогое решение, которое можно использовать как при строительстве новых скважин, так и при ремонте существующих.
Проблема трещин в цементном камне — одна из главных в нефтяной отрасли. Через них нефть и газ уходят в соседние пласты или прорываются на поверхность. Учёные Пермского политеха впервые в мире экспериментально подтвердили, что справиться с этим может эластомер, то есть натуральный каучук.
Для создания добавки каучук измельчают до частиц размером меньше миллиметра. Чтобы они не слипались, их обрабатывают диоксидом кремния — безопасным порошком, который часто используют в пищевой и фармацевтической промышленности как добавку против комкования. Благодаря этому вещество остаётся сыпучим и равномерно смешивается с цементом.
Как пояснил ассистент кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Виталий Прохоров, с водой каучук не реагирует и не увеличивается в объёме — это важно, потому что при приготовлении цементного раствора используется техническая вода. Каучук активируется только при контакте с углеводородами из-за химического родства с ними: молекулы легко взаимодействуют, вызывая рост объёма материала. Каучук заполняет трещину, превращается в густой гель и перекрывает путь нефти и газу, сообщает ТАСС.
В ходе экспериментов добавка незначительно изменила основные технологические свойства цементного раствора: плотность снизилась на 6%, немного выросла вязкость. Но при этом материал сохранил свою несущую способность. Как отметил заведующий кафедрой Сергей Чернышов, при взаимодействии керосина с добавкой натурального каучука в цементном камне уже за 60 минут запускается процесс гелеобразования, который способствует самозалечиванию трещин.
