В Пермском политехническом университете разработаны биологически разлагаемые, экологичные составы для бурения, применяемые при нефтедобыче. Они созданные на основе сельскохозяйственных отходов.
Как стало известно Информационному агентству «Девон» из сообщения ПНИПУ, пермские ученые создали экологически чистые реагенты из растительных отходов, предназначенные для использования в процессе нефтедобычи.
Процесс бурения сопряжен с высокой вероятностью нанесения вреда окружающей среде из-за применения токсичных растворов на основе нефтехимии. Общепринятые буровые растворы имеют в составе синтетические полимеры и химреагенты, изготовленные из нефти. Образующиеся отходы загрязняют почву и водоносные горизонты.
В качестве альтернативного решения предлагается использование экологически безопасных методик, а именно биоразлагаемых компонентов, полученных из сельскохозсырья — растительных масел, биологических остатков — с использованием наночастиц. Но устойчивость органических составов к высоким температурам, характерным для скважин, часто недостаточна, а нанотехнологии характеризуются высокой стоимостью и недостаточной экологичностью.
Совместно с иностранными коллегами, ученые Пермского Политеха создали составы для задач нефтегазовой отрасли, совмещающие биоразлагаемую основу с наночастицами. Это позволяет снизить объем вредных выбросов более чем на 31% и обеспечивает полное разложение без ущерба для окружающей среды.
В виде ингредиентов применяются шлаки аграрного сектора — цедры, орехов, жмых, масла рапса и льна, которые заменяют нефтяные аналоги, натуральные полимеры, такие как ксантановая камедь, получаемая бактериями. Важнейшим достоинством этих компонентов является их свойство легко распадаться в природе на безопасные элементы.
В рамках исследования, сотрудники Пермского Политеха проанализировали имеющиеся научные работы, чтобы классифицировать экологически чистые биодобавки, включая сложные биополимеры. Главной целью стало определение оптимальных сочетаний природных материалов и наночастиц, обеспечивающих качественное функционирование бурового раствора, в том числе и при экстремально высоких температурах в условиях глубоких скважин.
Так создалась синергия крупных растительных частиц и микроскопических наноусилителей. Одни формируют прочный каркас, а вторые, подобно интеллектуальному герметику, занимают все каверны, недоступные для крупных фракций.
В итоге была разработана серия из трех готовых к использованию составов, представляющих собой точные рецептуры для приготовления бурового раствора.
Тем не менее, все указанные инновации касаются исключительно добавок. Для кардинального решения экологической проблемы необходимо также заменить основу бурового раствора – токсичную нефтяную жидкость. Пока для этого рассматриваются эфиры масла черного тмина или миндаля, на основе которых буровые растворы могли бы разлагаются в природных условиях на 80–90% всего за несколько недель.