Российские учёные Пермского Политеха (ПНИПУ) вместе с коллегами из Китая и Саудовской Аравии разработали гель, способный перекрывать утечки бурового раствора прямо во время проходки скважины. Материал остаётся текучим достаточно долго, чтобы пройти через оборудование, а затем под воздействием температуры превращается в прочный полимер непосредственно в зоне повреждения.
Проблема возникает, когда буровой раствор уходит через трещины и пустоты в породе. Для устранения утечки обычно приходится останавливать работы и закачивать изолирующий состав. Новый материал должен менять это за счёт управляемого отвердевания.
Основу разработки составляет алюминиевое соединение, которое превращается в полимер, и оксид цинка. Последний работает как своеобразная защитная оболочка: при низкой температуре он не позволяет активному компоненту вступить в реакцию слишком рано.
В глубокой горячей скважине связи между компонентами постепенно разрушаются, и гель начинает затвердевать. В экспериментах он сохранял текучесть более 2 часов, а полное отвердевание занимало около 3 часов.
Испытания показали эффективность изоляции выше 90%. По прочности материал в 1,5 раза превосходит аналоги и способен работать при температурах до 120 °C, тогда как многие существующие составы рассчитаны на 80–90 °C.
Разработчики рассчитывают, что технология позволит сократить потери бурового раствора и количество вынужденных остановок при строительстве глубоких нефтяных и газовых скважин.