Наногибридный цемент: учёные ТПУ сделали бурение дешевле на 18%

Учёные из России, Ирана и Австрии разработали новый состав облегчённого цемента, который на 18% дешевле традиционного пенного цемента. Об этом сообщили в пресс-службе Томского политехнического университета (ТПУ). Разработка предназначена для использования в нетрадиционных нефтяных и геотермальных скважинах.

При бурении таких скважин часто возникают проблемы: оседание стенок, подземное давление, появление трещин. Цементирование помогает изолировать пласт и предотвратить потерю ресурсов. Новый цементный раствор закачивают в пространство между обсадной колонной и пластом, что укрепляет стенки скважины и повышает срок службы оборудования.

В составе нового цемента используется наногибрид графена — оксид алюминия, созданный методом соосаждения, а также полые стеклянные микросферы и традиционные добавки для снижения плотности. Наногибрид графена повышает термостойкость и критическую прочность цементного камня при высоких температурах, улучшает плотность раствора, водоотдачу и теплопроводность.

По словам инженера-исследователя Центра Хериот-Ватт ТПУ Шадфара Давуди, себестоимость нового цемента ниже, чем у вспененного или композиционного цемента со стеклянными микросферами. Кроме того, новый состав позволяет избежать технологических проблем обычного облегчённого цемента, включая изменение плотности под давлением и необходимость сложных систем закачки азота.

Разработка уже показала перспективные механические, термические и реологические свойства и может применяться в горячих и низкопластовых геотермальных скважинах при разных температурах. Результаты исследования опубликованы в журнале Construction and Building Materials.

Применение нового облегчённого цемента может снизить затраты на бурение, повысить эффективность добычи и увеличить срок службы скважин, что особенно важно для работы с нетрадиционными ресурсами нефти и геотермальной энергии.