Год издания: 2023
Ключевые слова: методы увеличения нефтеотдачи, микрофлюидика, микрочипы, наносуспензии, наночастицы, углеродные нанотрубки, буровые растворы, жидкости для гидроразрыва, закачка СО2, цифровой керн, низкопроницаемые коллектора
Аннотация: Нефтегазовая индустрия является одной из важнейших отраслей экономики России. Новые экономические реалии требуют создания отечественных принципиально новых высокоэффективных технологий разработки месторождений углеводородов. Одним из возможных и перспективных способов решения этих задач может стать использование микро и нанофлюидныПоказать полностьюх технологий. В данном проекте будут выполнены систематические исследования возможностей применения микро и нанофлюидных технологий в задачах разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений. В рамках проекта будут разработаны новые буровые растворы, жидкости ГРП, жидкости глушения скважин и нефтевытесняющие флюиды, модифицированные наночастицами, новые математические модели для описания многофазных течений при транспорте частиц шлама в скважинах и нефтеотдачи в трехмерных цифровых моделях керна, а также новые методики лабораторных исследований с помощью микрофлюидных чипов. Фундаментальной научной проблемой является комплексное изучение многофазных сред и потоков в каналах и пористых средах, применительно к задачам разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, а также создание новых методик численного моделирования и методологии лабораторного эксперимента, основанного на микрофлюидных технологиях. ?Новизна проекта состоит в комплексном экспериментально-теоретическом подходе к систематическому изучению применения нанофлюидов в задачах нефтегазовой индустрии, а также в применении в проводимых исследованиях новых микрофлюидных технологий (микрочипы и цифровой керн). ?В проекте будут получены следующие принципиально новые результаты:?1. Будут разработаны новые рецептуры буровых растворов, модифицированных добавлением наночастиц различного размера и состава, включая углеродные нанотрубки, и систематически изучены их свойства. ?2. Будут разработаны новые рецептуры жидкостей для гидроразрыва пласта, модифицированных добавлением наночастиц различного размера и состава, включая углеродные нанотрубки, и систематически изучены их свойства. ?3. Будут разработаны новые рецептуры жидкостей глушения для глушения скважин, модифицированных добавлением наночастиц различного размера и состава, включая углеродные нанотрубки, и систематически изучены их свойства. ?4. Будут разработаны новые рецептуры нефтевытесняющих флюидов на основе ПАВ-полимерных композиций, газожидкостных систем с CO2, и эмульсионных растворов, модифицированных добавлением наночастиц различного размера и состава, включая углеродные нанотрубки и систематически изучены их свойства. ?5. Будут разработаны математические модели и отечественное программное обеспечение для описания многофазного течения при транспорте частиц шлама буровыми растворами в скважине и получены результаты их тестирования. ?6. Будут разработаны математические модели и отечественное программное обеспечение для моделирования многофазных потоков в трехмерных цифровых моделях керна и получены результаты их тестирования.?7. Будет создана коллекция микрофлюидных чипов- моделей горных пород с различной проницаемостью и характеристиками смачиваемости.?8. Будет разработана новая методология лабораторных исследований нефтевытесняющих флюидов, буровых растворов, жидкостей глушения, и гелей ГРП с помощью микрофлюидных чипов-моделей горных пород.?Программа исследований проекта включает в себя изучение коллоидных процессов, реологии, трения, многофазной фильтрации и вытеснения флюидов, межфазного натяжения и смачиваемости. В проекте впервые будет сочетаться последовательное систематическое экспериментальное исследование свойств и характеристик, новых нанофлюидов и разработка оригинальных математических моделей и систематическое численное моделировании этих процессов. Это позволит лучше понять природу исследуемых эффектов и установить комплексные механизмы взаимодействия между различными явлениями. Поэтому реализация проекта актуальна не только для практических приложений, но и с точки зрения получения фундаментальных знаний.?