Ученые из России, Ирана и Австрии создали состав облегченного цемента, который имеет более низкую удельную стоимость — на 18% дешевле пенного цемента.
Эта смесь применяется при работе с нетрадиционными нефтяными и геотермальными скважинами. Во время бурения могут возникать различные трудности — обрушение стенок скважины, подземное давление и появление трещин. На срок службы и эффективность добычи существенно влияет технология цементирования, которая используется для изоляции потерь ресурса. Цементный раствор вводится в пространство между пластом и обсадной колонной — трубой, предназначенной для укрепления стенок скважины.
«Исследователь ТПУ в рамках международной научной коллаборации развивает перспективное направление, связанное с разработкой новых составов для облегченного цемента, который будет использоваться в нетрадиционных нефтяных и геотермальных скважинах. Ученые создали новый состав — с добавлением наногибрида графена — который более экономичен, чем традиционные варианты и обладает перспективными механическими, термическими и реологическими характеристиками», — отметили в вузе.
Эта разработка будет применяться в горячих и низкопластовых геотермальных скважинах при различных температурах. Смесь была создана с использованием наногибрида графена — оксида алюминия, полученного методом соосаждения, а также полых стеклянных микросфер и обычных добавок для цемента, которые уменьшают его плотность. Наногибрид графена увеличивает термостойкость и критическую прочность цементного камня при высоких температурах, а также улучшает плотность цементных растворов, увеличивает водоотдачу и теплопроводность.
«Себестоимость облегченного цемента, произведенного с добавлением графена, значительно ниже, чем у пененого цемента или цементной композиции со стеклянными микросферами. Более того, цементные композиции с добавлением наногибрида графена помогают избежать множества технологических проблем, связанных с обычным облегченным цементом, включая изменение плотности под давлением в скважине, необходимость использования сложных систем закачки азота и технологий вспенивания», — подчеркнул один из соавторов статьи, инженер-исследователь Центра Хериот-Ватт ТПУ Шадфар Давуди.
Фото: hi-tech.mail.ru