Медтехнология адресной доставки лекарств поможет увеличить добычу нефти

В Сколтехе инженеры, работающие в нефтегазовой сфере, совместно со специалистами по адресной доставке лекарств разработали новые поверхностно-активные вещества для повышения нефтеотдачи, а также предложили метод улучшения эффективности таких реагентов. Суть подхода — заключать молекулы активного вещества в оболочки из диоксида кремния, аналогично медицинским технологиям. Работа опубликована в журнале Advances in Geo-Energy Research и вынесена на обложку выпуска.

Поверхностно-активные вещества широко применяются для увеличения нефтеотдачи: их вводят в виде водного раствора, чтобы уменьшить поверхностное натяжение между водой и нефтью, повысить смачиваемость породы водой и, при дополнительной подаче газа, формировать пену, улучшающую подвижность нефти. В исследовании учёных Сколтеха предложен способ усилить эти свойства и представлены два новых вида ПАВ.

Первый автор работы, аспирант Арсений Чекалов, объяснял, что идея инкапсуляции позаимствована из медицины и до этого почти не применялась в нефтедобыче. Изученные ПАВы ранее не исследовали подробно, а среднепористые частицы диоксида кремния практически не рассматривали в качестве системы доставки. Исследователи также отметили синергетический эффект между разрушающимися капсулами и содержащимися в них реагентами.

Эксперименты с образцами нефтеносной породы показали, что новые ПАВы обладают важными свойствами: низким коэффициентом адсорбции, способствующим экономному расходу реагента; значительным снижением поверхностного натяжения между водой и нефтью; заметным увеличением смачиваемости карбонатных пород водой. Все эти показатели улучшались при инкапсуляции в диоксид кремния.

Предложенные вещества — неионный алкилполиглюкозид и анионный алкилэфиркарбоксилат — сохраняют эффективность при высокой температуре и солёности среды, причём наличие оболочки не влияет на их устойчивость.

Руководитель исследования Чэнгдонг Юань отмечал, что полученные результаты показывают потенциал инкапсуляции для повышения эффективности вытеснения нефти. Он добавлял, что это только начальный этап, и следующим шагом станет проверка технологии в условиях динамического течения — в экспериментах с кернами, заводнением и контролируемым разрушением капсул, чтобы адаптировать разработку к разным типам промышленных коллекторов.