Российские ученые создали экологичный буровой раствор для добычи нефти

Традиционные методы добычи нефти, основанные на использовании токсичных буровых растворов нефтехимического происхождения, наносят серьезный ущерб экологии. Эти составы загрязняют почву и грунтовые воды, создавая долгосрочные проблемы для экосистем и здоровья человека.

Ученые Пермского Политехнического университета совместно с международными коллегами представили принципиально новый подход, позволяющий совместить эффективность бурения с экологической безопасностью. Об этом сообщает «Газета.Ru» со ссылкой на пресс-службу вуза.

Исследователи разработали новый класс реагентов, в которых биоразлагаемые компоненты природного происхождения объединены с наночастицами. Такая гибридная технология компенсирует недостатки «зеленых» добавок и одновременно минимизирует риски для окружающей среды.

Буровой раствор выполняет несколько критически важных функций: охлаждает инструмент, выносит на поверхность разрушенную породу (шлам) и укрепляет стенки скважины. Однако после завершения работ тысячи кубометров отработанной жидкости становятся опасными отходами. Существующие экологичные альтернативы — например, на основе растительных масел или природных полимеров — часто теряют стабильность при высоких температурах и давлениях в глубинных пластах. Наночастицы, напротив, хорошо работают в экстремальных условиях, но их производство обычно дорого, а экологическая безопасность не всегда гарантирована.

Ученые доказали, что сочетание двух подходов дает синергетический эффект. Крупные частицы растительного происхождения (например, из семян дикорастущей гунделии) формируют структурный каркас, а наностержни оксида цинка, синтезированные «зеленым» методом с использованием растительных экстрактов, заполняют микротрещины в породе, значительно снижая утечки раствора.

Также были созданы составы на основе нанобиополимера из пшеничной муки и комбинации трагакантовой камеди с наночастицами цинка, способные работать при температурах до +200 °C. Испытания показали, что новые реагенты сокращают вредные утечки бурового раствора более чем на 31%, сохраняя при этом способность к быстрому и безопасному разложению в природе.

Отдельным прорывом стала замена нефтяной основы растворов на эфиры масел черного тмина и миндаля. По своим рабочим характеристикам такие жидкости сопоставимы с дизельным топливом, но разлагаются в окружающей среде на 80–90% всего за несколько недель, а не за годы, как традиционные аналоги.

Разработка открывает путь к массовому внедрению экологически безопасных технологий бурения, что позволит снизить как нагрузку на природу, так и затраты нефтедобывающих компаний на утилизацию токсичных отходов.

Интересный факт: Проблема утилизации буровых растворов стоит остро во всем мире. По некоторым оценкам, на каждый метр пробуренной скважины приходится от 0,5 до 4 кубометров отходов. Новые «зеленые» технологии, подобные российской разработке, могут стать важным шагом на пути к более устойчивой нефтедобыче, снижая ее углеродный след и воздействие на экосистемы.