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 наноразмерных материалов на основе глубоких эвтектических растворителей (ГЭР): термотропных наноструктурированных нефтевытесняющих и гелеобразующих композиций с регулируемыми 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 ресурсов Арктической зоны РФ, способов получения товарных форм созданных функциональных материалов на основе ГЭР, неорганических соединений, ПАВ и полимеров, а также новых методов и технологий с их применением для увеличения нефтеотдачи и значимых природоохранных процессов в северных регионах и Арктической зоне РФ. Методы исследования: ИК-спектроскопия, ротационная, вибрационная и капиллярная вискозиметрии, потенциометрия, рН-метрия, сталагмометрия, определение фильтрационных характеристик и коэффициента нефтевытеснения, физико-химический, термический и микробиологический анализы. Основные результаты: На принципах «зеленой химии» созданы твердые товарные формы (ТТФ) и низкозастывающие жидкие товарные формы (ЖТФ) нефтевытесняющих композиций на основе ПАВ и ГЭР для интенсификации разработки и увеличения нефтеотдачи месторождений с карбонатным коллектором, исследованы их физико-химические, реологические и нефтевытесняющие характеристики в области 20–200 С, их изменения при разбавлении, влияние тройных ГЭР на пластовую микрофлору. ТТФ композиции НИНКА, генеpиpующей в пласте СО2 и щелочную буферную систему, создана на основе ПАВ и бинарного ГЭР «карбамид–аммиачная селитра» с температурой плавления эвтектической точки 44,6 С. На основе ПАВ и трехкомпонентного ГЭР «карбамид–аммиачная селитра–вода» установлены оптимальные концентрации ТТФ в рабочем растворе (РР) композиции. Для создания низкозастывающих ЖТФ композиций ГБК и МИКА с температурами застывания от минус 47,0 до минус 51,4 С и от минус 53,4 до минус 55,8 С использовали тройной ГЭР «борная кислота–глицерин–карбамид» и многокомпонентный ГЭР «борная кислота–глицерин–карбамид–аммиачная селитра–соль алюминия» с температурами застывания минус 38,9 С и минус 48,6 С. Применение ТТФ и низкозастывающих ЖТФ композиций обеспечит хорошую логистику и технологичность их использования на месторождениях в северных регионах и Арктике. Разработаны лабораторный вискозиметрический стенд на основе нового быстродействующего датчика для контроля реодинамики ГЭР, эскизная конструкторская документация. Проведена корректировка конструкции датчика, адаптация программного обеспечения. Исследовано влияние органических и неорганических реагентов на процесс формирования упругих криогелей из исходных вязкотекучих систем, закономерности влияния температуры и различных реагентов на упругие свойства многокомпонентных криогелей. На основе Базы данных проведен анализ условий залегания трудноизвлекаемых нефтей баженовской, доманиковой и куонамской свит. Оценка экологического состояния территорий арктических месторождений по спутниковым данным MODIS (2013–2022 гг.) показала, что средние значения вегетационных индексов в 2022 г. стали выше на 5–25 %, чем в 2013 г. Государственные задания выполнены полностью. Результаты исследований соответствуют мировому уровню, их новизна подтверждается патентами и публикациями.