Функциональные наноразмерные материалы на основе глубоких эвтектических растворителей для увеличения нефтеотдачи и других значимых технологий освоения природных ресурсов Арктической зоны Российской Федерации

Объекты исследования: трудноизвлекаемые нефти Арктической зоны РФ; высоко-вязкие нефти, глубокие эвтектические растворители (ГЭР), нефтевытесняющие и гелеоб-разующие композиции на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ), полимеров и ГЭР, фторсодержащих соединений; гели, золи, криогели; пластовая микрофлора. Цель проекта: Создание научных основ получения функциональных наноразмер¬ных материалов на основе глубоких эвтектических растворителей (ГЭР): термотропных наноструктурированных нефтевытесняющих и гелеобразующих композиций с регулируе-мыми физико-химическими, поверхностно-активными и реологическими свойствами для увеличения нефтеотдачи месторождений в северных регионах и Арктической зоне РФ, и наноразмерных криоматериалов для экологически безопасного освоения природных ре-сурсов Арктической зоны РФ, способов получения товарных форм созданных функцио-нальных материалов на основе ГЭР, неорганических соединений, ПАВ и полимеров, а также новых методов и технологий с их применением для увеличения нефтеотдачи и зна¬чимых природоохранных процессов (рекультивации земель и пр.) в северных регионах и Арктической зоне РФ. Методы исследования: хромато-масс-спектрометрия, электронная спектроскопия, ротационная, вибрационная и капиллярная вискозиметрии, потенциометрия, рН-метрия, сталагмометрия, определение фильтрационных характеристик и коэффициента нефтевы-теснения, физико-химический, термический и микробиологический анализы. Основные результаты: Созданы кислотные фторсодержащие нефтевытесняющие наноструктурированные композиции для увеличения нефтеотдачи месторождений в се-верных регионах и Арктической зоне РФ. Основой композиций являются новые ГЭР – перспективный класс жидких низкотемпературных систем на принципах «зеленой химии»: в их состав входят комплексы многоосновных кислот и кислот Льюиса с координирующими растворителями, в которых за счет донорно-акцепторного взаимодействия неорганических поликислот с полиолами и плавиковой кислотой образуются сильные комплексные кислоты. В результате образования комплек¬сов ионов фтора с тройной системой ГЭР значение pH снижается до 0,2–1,1, что приводит к увеличению проницаемости терригенной породы и ее растворимости в 2,5–3,0 раза. Вве¬дение в состав кислотных композиций фторидов, НF и/или фторида бифторида аммония NH4F∙HF, усиливает действие композиций на терригенный коллектор. Оптимальное количество НF в композициях – 2–3 % мас., NH4F·HF – 2,8 % мас. Композиции имеют высокую нефтевытесняющую способность, низкую температуру замерзания, минус 20 ÷ минус 60 С, низкое межфазное натяжение на границе с нефтью, регулируемые физико-химические и реологические свойства, применимы в широком интервале температур, от 10 С до 200 С, совместимы с нефтью и пластовыми водами. Для исследования быстропротекающих процессов изготовлен действующий макет замкнутого камертонного датчика реологического состояния систем, проведены испытания, показана его работоспособность. Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния температуры на формирование нетекучих систем ПВС–вода и ПВС–вода–глиоксаль. На основе Базы данных проведен анализ трудноизвлекаемых нефтей различного качества в Арктической зоне РФ. По спутниковым данным MODIS (2013–21 гг.) с вычисленными вегетационными индексами NDVI и EVI построены карты техногенной нагрузки Пуровского района ЯНАО. Государственное задание выполнено полностью. Результаты исследований соответствуют мировому уровню и приоритетному направлению Стратегии научно-технологического развития РФ, их новизна подтверждается патентами и публикациями.