Создан первый в России гелеобразователь для гидроразрыва пласта на сжиженном газе

В России в 2026 году разработан первый отечественный реагент для безводного гидроразрыва на основе сжиженных углеводородных газов — в отличие от дизельного топлива, он полностью удаляется из пласта вместе с нефтью, не нанося вреда породе. Разработка позволит заместить импортные реагенты и сделать рентабельной добычу до 12 млрд тонн запасов трудноизвлекаемой нефти. Подробности — в нашем материале:

В России создан первый отечественный гелеобразователь для гидроразрыва пласта на основе сжиженных углеводородных газов. Ученые Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина разработали реагент, который позволяет эффективно загущать сжиженные газы, обеспечивая создание протяженных трещин в низкопроницаемых коллекторах, при этом не загрязняя пласт и полностью удаляясь из него вместе с добываемой нефтью. Разработка состоит из отечественных и импортируемых из дружественных стран компонентов и решает ключевую проблему гидроразрыва пласта на сжиженных газах в низкопроницаемых коллекторах. Испытания подтвердили эффективность рецептуры жидкости для ГРП — полученные гели на его основе обладают высокими вязко-упругими свойствами, что гарантирует надежную транспортировку проппанта в трещины.

Трудноизвлекаемые запасы составляют две трети разведанных запасов нефти в России (около 12 млрд тонн), однако их эффективная добыча до последнего времени оставалась технологически сложной задачей. Создание отечественного гелеобразователя делает рентабельной разработку низкопроницаемых коллекторов, где традиционные методы малопригодны. Для этого эксперты синтезировали новые ортофосфорные эфиры, подобрав правильное соотношение низко- и высокомолекулярных спиртов. После серии экспериментов была получена рабочая рецептура, позволяющая потенциально использовать этот состав в том числе для применения жидкостей на основе сжиженных углеводородных газов.

До последнего времени все ключевые реагенты для гидроразрыва пласта поставлялись из-за рубежа. Отечественные технологии безводного ГРП на сжиженных углеводородных газах отсутствовали: в России преимущественно использовалось дизельное топливо, которое не испаряется из пласта и снижает эффективность добычи. В отличие от него, сжиженные газы полностью удаляются из коллектора вместе с нефтью, не нанося вреда породе. Подбор оптимального состава реагента ученые Губкинского университета вели на легких углеводородах — аналогах сжиженного газа.

• Как отметила директор НОЦ «Промысловая химия» Губкинского университета Любовь Магадова, до последнего времени в России не производили реагенты для добычи трудноизвлекаемой нефти из низкопроницаемых пород. В этой стратегически важной сфере страна полностью зависела от импорта. Именно поэтому была поставлена задача создать отечественный гелеобразователь для работы со сжиженными газами — чтобы обеспечить технологический суверенитет и дать возможность разрабатывать трудноизвлекаемые запасы. Новый реагент прошел испытания на гептане (он имитировал сжиженный газ) и на смеси с дизельным топливом.

За рубежом технологии безводного гидроразрыва на основе сжиженных углеводородных газов развиваются с конца 2000-х годов. Канадская компания GasFrac Energy разработала инновационную альтернативу гидроразрыву, использующую гель на основе пропана или загущенный СУГ в качестве жидкости разрыва. Пропан является экологически чистой жидкостью и может быть извлечен почти на 100% после завершения процесса гидроразрыва. В 2008 году технология загущенного СУГ была представлена промышленности как средство повышения эффективности скважин. Сжиженный газ предлагал не повреждающую пласт жидкость, которая изначально происходит из самого пласта. Благодаря благоприятным свойствам вязкости, смешиваемости, поверхностного натяжения и фазового поведения прогнозировалось увеличение эффективной длины трещин и приближение извлечения жидкости к 100%. В 2009 году американский производитель нефти и газа совместно с канадской насосной сервисной компанией провел серию обработок гидроразрывом на основе СУГ в сланцах Марцеллус в Пенсильвании. Процесс гидроразрыва, использующий 100% СУГ в качестве жидкости для переноса проппанта в сланец или угольный пласт, был разработан для решения проблем, связанных с закачкой больших объемов пресной воды в нано- и микродарсиевые сланцы, а также экологических проблем водоснабжения и утилизации. Новая жидкость на основе СУГ легко загущалась масляными гелеобразующими химикатами, что обеспечивало отличный транспорт проппанта. СУГ был привлекательным выбором жидкости разрыва, поскольку его фазовое поведение в сланцах Марцеллус при пластовых условиях теоретически делало его не повреждающим пласт. Однако к 2018 году единственный поставщик этой технологии покинул рынок, и на сегодняшний день эта услуга больше не доступна для промышленности. При этом, как отмечается в отраслевых источниках, коммерческий провал был обусловлен не технологическими недостатками, а недопониманием и неправильным применением технологии.

Разработанный учеными Губкинского университета гелеобразователь не только частично замещает импортные технологии, но и открывает новые возможности для рентабельной разработки трудноизвлекаемых запасов в России.

Михаил Петровский, использовано фото: РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина