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 в северных регионах и Арктической зоне РФ. Методы исследования: ИК-спектроскопия, рентгеновская дифрактометрия, ротационная, вибрационная и капиллярная вискозиметрии, потенциометрия, рН-метрия, сталагмометрия, определение фильтрационных характеристик и коэффициента нефтевы-теснения, физико-химический, термический и микробиологический анализы. Основные результаты: Для интенсификации разработки и увеличения нефтеотдачи месторождений с терригенным и карбонатным коллекторами на принципах «зеленой химии» созданы твердые товарные формы (ТТФ) и низкозастывающие жидкие товарные формы (ЖТФ) нефтевытесняющих композиций на основе ПАВ и ГЭР, перспективные для промышленного применения, которые обеспечат хорошую логистику и технологичность их применения на месторождениях в северных регионах и Арктике. ЖТФ композиции ПБК-Ф показала высокую нефтевытесняющую способность, прирост коэффициента вытеснения нефти составил 17–32 %. В 2024 г. на 3-х скважинах в ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь» проведены опытно-промышленные испытания (ОПИ) ПБК-Ф. Создан термотропный тампонирующий материал для ликвидации прорывов пара из трещин и полостей горного массива в эксплуатируемые выработки нефтешахт на основе двух гелеобразующих компонентов (органического – поливинилового спирта (ПВС) и неорганического – соли алюминия), образующих прочные пространственные структуры типа «гель в геле», упрочняющий структурообразователь – базальтовое волокно. Материал работает в широком диапазоне температур, 10–200 C, нетоксичен и пожаробезопасен. Давление прорыва геля в породе до 300 атм/м при 25 С, до 320 атм/м – при 200 С. Ключевая особенность материала – нелинейная зависимость времени гелеобразования от температуры, от нескольких часов при 10–25 оС до нескольких минут при 90–200 оС в местах прорыва пара. В нефтешахте на Ярегском месторождении в 2024 г. успешно проведены ОПИ: закачано 14,25 т материала в 66 шпуров, выход пара в горную выработку не отмечался. Разработан камертонный вибрационный датчик нового поколения «Камереон», проведена корректировка его конструкции, адаптация программного обеспечения. Исследовано влияние природы растворителя диметилсульфоксида (ДМСО) в воде на физико-химические и реологические свойства криогелей. Проведен статистический анализ распределения величины пористости в отложениях нефтегазоносных бассейнов по глубине залегания, возрасту, литологии. Предложен алгоритм моделирования воздействия сжигания попутного нефтяного газа на окружающую среду. Государственные задания выполнены полностью. Результаты исследований соответствуют мировому уровню, их новизна подтверждается патентами и публикациями.