Исследователи из Хьюстонского университета продемонстрировали, что недорогие и нетоксичные наножидкости можно использовать для эффективной добычи даже тяжелой нефти с высокой вязкостью из пластов. О своем исследовании они рассказали в статье для журнала Materials Today Physics.
Исследователи объясняют, что так называемая тяжелая нефть — результат молекулярной структуры нефти — составляет 70% мировых запасов нефти и она будет необходима для удовлетворения растущих потребностей в энергии, пока чистые источники энергии не будут разработаны и использоваться повсеместно. Современные технологии добычи нефти с использованием пара дороги и наносят ущерб окружающей среде.
Однако ученые разработали наножидкость, которая помогает извлекать нефти из пласта, используя три механизма:
— Химическая реакция, возникающая, когда наночастицы натрия вступают в контакт с водой в резервуаре, генерирует тепло, действуя так же, как закачка пара и другие методы, основанные на тепле, для выталкивания нефти из резервуара, без необходимости во внешних — и производящих парниковый газ — источник тепла.
— Наножидкость также вызывает реакцию с образованием гидроксида натрия, химического вещества, обычно используемого для щелочного заводнения на нефтяных месторождениях. Гидроксид натрия может вызвать движение в масле и вызвать реакцию, снижающую вязкость.
— Третья реакция производит газообразный водород, который можно использовать для заводнения, еще одного распространенного метода добычи нефти.
Наноматериалы натрия рассеиваются после реакции, таки образом не нанося ущерба окружающей среде. Оптимальные концентрации будут варьироваться в зависимости от индивидуальных условий разработки.
Натрий очень реактивен с водой. Это позволяет предположить, что он может быть полезен для увеличения нефтеотдачи. Однако это также усложняет его подготовку — слишком раннее воздействие воды на него приведет к неудаче. Исследователи решили эту проблему, приготовив наночастицы натрия в силиконовом масле, позволяя веществу диспергироваться по резервуару до того, как он вступит в контакт с водой в резервуаре, вызывая меньшие химические реакции на большей площади. Также возможно диспергировать наночастицы натрия в других растворителях, включая пентан и керосин, или даже смешать их с полимерами или поверхностно-активными веществами для достижения более высокой степени извлечения нефти.
Хотя в документе основное внимание уделяется использованию наножидкости для увеличения извлечения тяжелой нефти, ученые отмечают, что ее также можно использовать в производстве легкой нефти и для более общих бытовых целей, таких как очистка труб, забитых жиром.
