Иллюстрация: pronedra.ru
Традиционные буровые растворы на основе нефтехимии создают серьезные экологические риски. Тысячи кубометров токсичных жидкостей, вместе с захваченными породами, образуют отходы, отравляющие почву и грунтовые воды. Это негативно отражается на экосистемах, качестве питьевой воды и здоровье людей в регионах бурения. Ученые Пермского политеха вместе с коллегами предложили способ снижения экологической нагрузки от добычи нефти, представив «зеленые» реагенты из растительных отходов, сообщает naked-science.ru.
- Добыча нефти на «зеленых» реагентах
- Перспективы реагентов из отходов растений
Бурение нефтяных и газовых скважин остается единственным практически применимым способом добычи подземных углеводородов, и спрос на освоение новых месторождений стабильно растет. По экспертным оценкам, к 2026 г. в мире ежегодно будут вводиться в эксплуатацию около 60 000 новых объектов, что отражает неизменную роль углеводородов в глобальной экономике, несмотря на переход к климатической нейтральности и развитию возобновляемой энергетики. Однако вместе с этим растет и экологическая нагрузка от сопутствующих технологий, прежде всего от бурового раствора — ключевого инженерного компонента бурения, который обеспечивает охлаждение инструмента, вынос шлама и давление в скважине, предотвращая обрушения и неконтролируемые выбросы.
Добыча нефти на «зеленых» реагентах
Российские ученые, в том числе команда из Пермского Политеха разработали серию гибридных реагентов, в которых биоразлагаемые добавки из натуральных материалов, таких как порошок семян дикорастущих растений, сочетаются с экологично синтезированными наночастицами. Такая комбинация создает прочный каркас, устойчивый к температурным воздействиям и давлению, а наночастицы повышают эффективность герметизации пор и стабильность раствора в широком диапазоне условий — от умеренных до экстремальных. Эта инновация позволяет значительно сокращать утечки раствора в породу, что критически важно для сохранения экологической целостности месторождений.
Читайте по теме: бурить нефтяные скважины будет проще – поможет новая разработка из Самары
Кроме того, разработаны реагенты на основе нанобиополимеров из обычной пшеницы, которые улучшают вязкость и контроль фильтрации бурового раствора, формируя однородную систему с высокой рабочей эффективностью. Наноразмерная структура полимеров обеспечивает стабильную работу при бурении, а биоосновы при этом остаются возобновляемыми и безопасными для окружающей среды. Другой состав, объединяющий природную трагакантовую камедь и наночастицы оксида цинка, демонстрирует высокую термостойкость, что делает его пригодным для глубоких скважин с температурами выше 150 °C, где обычные натуральные загустители быстро теряют свои свойства. Эти реагенты не только улучшают эксплуатационные характеристики бурового раствора, но и сокращают вредные утечки на 31 % и более, при этом полностью разлагаются в природных условиях.
Перспективы реагентов из отходов растений
Тем не менее, ученые подчеркивают, что речь пока идет о добавках к буровым растворам, а не об их полной замене. Для радикального снижения экологической нагрузки необходимо менять и саму основу раствора. Эфиры растительных масел, например масла черного тмина или миндаля, способны полностью заменить токсичное дизельное топливо в составе раствора, при этом их рабочие характеристики по смазывающей способности и стабильности сопоставимы с нефтяными продуктами. Ключевое преимущество таких биооснов — их способность разлагаться в природных условиях на 80–90 % за считанные недели, тогда как нефтяные фракции могут сохранять токсичность в почве и воде годами.
Промышленность также движется в сторону применения экологичных буровых растворов в реальных условиях. Российские компании, включая «Роснефть», уже начали разработку и производство более экологичных смесей с низким содержанием ароматических углеводородов и серы, пригодных даже для сложных климатических условий, таких как арктический холод. Этот шаг отражает тенденцию к интегрированию экологических инноваций на местах бурения и адаптации их под конкретные географические и технические условия.
Вместе с тем массовому внедрению «зеленых» буровых растворов препятствуют как экономические факторы, так и технические вызовы. Биодеградация и устойчивость материалов под экстремальными условиями бурения требуют дополнительных исследований, а использование нанотехнологий часто остается дорогостоящим, что замедляет их коммерциализацию. Однако учитывая растущий экологический контроль, ужесточение стандартов и требования экологического законодательства в России и за рубежом, внедрение экологичных буровых технологий становится не просто инновацией, а необходимым условием устойчивого развития отрасли.
Ранее на сайте pronedra.ru писали, что добычу нефти из битуминозных песков увеличат – планы Канады на 2026 год