НАУКА XXI ВЕКА ПРОПИСАНА В АЗЕРБАЙДЖАНЕ

НАНОТЕХНОЛОГИИ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ — НЕ МЕЧТА, А РЕЛЬНОСТЬ

ОНИ АКТИВНО ПРИМЕНЯЮТСЯ НА ПРОМЫСЛАХ И БУРОВЫХ ГОСУДАРСТВЕННОЙ НЕФТЯНОЙ КОМПАНИИ СТРАНЫ

В Азербайджанском техническом университете (АзТУ) прошла первая Международная конференция по актуальной теме «Нанотехнологии и их применение в технике». Представление о масштабности и широте охвата исследуемых проблем дает перечисление ее участников — научных центров, сосредоточенных в университетах и институтах, в том числе входящих в систему Национальной Академии Наук Азербайджана. Их сотрудники, а также их зарубежные коллеги выступили с докладами. Это — Бакинский государственный университет, АзТУ, Институт физики, Институт нефтехимических процессов, НИПИ «Нефтегаз» (SOCAR) и др. Совместно с АзТУ свои разработки представили Норвежский университет науки и техники, Французский CECM-CHRS и Украинский ИМФ. С двумя докладами дебютировали ученые Дагестанского государственного технического университета.

На пленарном заседании первому слово было предоставлено профессору Эльдару Шахбазову, советнику первого вице-президента ГНКАР (SOCAR). Он действует в двух ипостасях — входит в группу разработчиков новых технологий и в группу, руководящей их внедрением в производство. Обратим пристальное внимание на этот многозначительный факт: объединив эти группы в нерасторжимый узел, руководство отрасли создало реальные условия для ввода без проволочек научных разработок в процессы добычи нефти и бурения. А так же в другие технологии, которых множество в нефтяной промышленности. Сделаем вывод: у нефтяников между созданием новых технологий и их практическим воплощением, превращением в высокоэффективную производительную силу нет никакого разрыва. Стало быть, в организационную форму уже заложены основы будущих успехов.

После пленарного заседания участники конференции продолжили работу в секциях, так сказать, по интересам, то есть научным направлениям. Секция по нанотехнологиям (НТ) в нефтедобыче под руководством Эльдара Шахбазова и Эльтона Мамедова работала два дня.

В его выступлении раскрылись сущность, внутреннее содержание проводимых научных работ и применение их результатов на деле. В перерывах мне удавалось поговорить с ним кое о чем, чтобы глубже вникнуть в эту новую технологию, которая так характерна для XXI века.

Она настолько новая, что о ней пока еще не сказано в словарях иностранных слов, изданных в последние годы. Лишь в одном, выпущенном в 2009 году, есть пометка, что по-гречески «нано» означает карлик. Что это за чудо-карлик? Выслушав вопрос, профессор засмеялся. Сказал, что греки, судя по уровню развития физики в древности, были гениально прозорливы и догадливы, употребляя слово «карлик». Теперь-то точно известно, что оно собой представляет. Наночастицы — это сверхмалые частицы размером 10-9 метра, то есть миллиардная часть. Они получаются путем очень кропотливого и энергоемкого измельчения металла, в частности, алюминия, железа и меди. Вот что поразительно: эти частицы приобретают неожиданные качества — обладают свойством самопроизвольно увеличиваться, входить в химическое взаимодействие со средой, в которой окажутся, и способны управлять происходящим процессом. Они несут в себе энергию, имеют память и т.д. В этом их впечатляющее достоинство, переворачивающее наши представления о возможностях современной науки. На эти их особенности и обратил внимание академик Азад Мирзаджанзаде и рекомендовал применять металлонаночастицы (МНЧ) в нефтяной промышленности.

Применить — значит научиться использовать. Иначе говоря — найти способ употребления.

В этом и заключается вся сложность, подлинная суть исследования. Сегодня получение МНЧ является освоенным производственным процессом. Их в виде порошка нефтяники покупают в России. Как применить его, в составе каких материалов лучше запустить МНЧ в дело, каково должно быть процентное соотношение? И еще. Как поведет себя скважина после ее обработки с применением наночастиц? А пласт, эксплуатируемый более ста лет, содержащий остатки углеводородного сырья? Ведь месторождения нефти по структурам разные, различаются они и по составу содержащихся в них жидкостей. Значит, с одной меркой к скважинам не подойдешь, требуется учитывать множество факторов. Чтобы искать ответы на возникающие вопросы, следовало проводить сотни экспериментов. Под руководством академика А.Магеррамова плазмохимическим методом были синтезированы, то есть, исследованы взаимодействия наночастиц с жидкостями как с компонентами, пригодными для образования нанорастворов. Техническим и технологическим выбором скважин, решением инженерных задач — определением режимов и проведением промысловых работ по внедрению NT руководят начальник Нефтегазового управления ГНКАР Рахман Гурбанов и генеральный директор ПО «Азнефть» Сабухи Ахмедов, ведущий специалист отдела науки и техники компании Шабияр Шафиев.

Академиками Азадом Мирзаджанзаде, Хошбахтом Юсифзаде, Абелем Магеррамовым и профессором Эльдаром Шахбазовым разработаны научные основы механизма взаимодействия нефтеносных пластов с нанораствором. Обработка наночастицами подготовленных скважин осуществляется в два этапа: на первом через устьевой фланец скважины в затрубное пространство заливается положенное количество «лечебной жидкости» — нанораствора, на втором он под большим напором направляется в продуктивный пласт.

Не будем дифференцировать происходящие явления в недрах под воздействием нанораствора. Скажем обобщенно: он способствует расщеплению крупных газовых пузырей на более мелкие, возникает процесс деэмульсации, пластовая вода отделяется от нефти, увеличивается коэффициент наполнения насоса. Раствор МНЧ, воздействуя на пласт, улучшает проницаемость пород, прежде всего, в призабойной зоне скважин, что в конечном счете приводит к существенному увеличению нефтеотдачи пласта. Суточный дебит скважины увеличивается в 1,5 и более раза. Вот это дело!

Более наглядна выгода в деньгах — один манат затрат оборачивается 10 манатами прибыли. Великолепный результат овладения высокими технологиями!

В орбиту внедрения NT втянуты НГДУ «Гум адасы», «Сураханынефть», «Абшероннефть» и «Бибиэйбатнефть» — морские условия добычи и условия на суше. Разнятся и способы подъема нефти из недр: глубинонасосный, газлифтный, эрлифтный и фонтанный. Следует отметить — исследовательская работа осуществляется с каждой скважиной. Четко налажен охват почти всех специфических условий нефтедобычи. Нет сомнений в том, что взят курс на создание копилки идей и базу данных. Безусловно, все это положительно скажется на интенсификации внедрения нанотехнологий в ближайшем будущем.

Для исследования и практического внедрения высокой технологии, которая, несомненно, получит быстрое развитие в XXI веке, специалисты ГНКАР сразу взяли несколько нефтегазодобывающих управлений, где различаются и глубина залежи углеводородного сырья, и различные показатели обводненности скважин. Их действующий фонд заметно отличается друг от друга. Коротко говоря, охвачены почти все специфические условия нефтедобычи, существующие в Азербайджане. По всему фронту исследований работа ведется интенсивно.

Увлекательной манерой речи обладает кандидат технических наук Эльчин Кязымов, уже десять лет возглавляющий в НИПИ «Нефтегаз» лабораторию буровых растворов. С предоставлением слова, Кязымов заговорил темпераментно, и показалось, что он забыл обо всем, кроме результатов исследований. По данным этой лаборатории, в ходе бурения скважин 85 процентов осложнений случаются по причине несовершенства бурового раствора, циркулирующего в буровой колонне из труб, выносящего наверх измельченную долотом породу. Но бурение сопровождается рядом явных минусов — случаются прихваты инструмента, осыпи, обвалы и набухание пород. Кроме того, этот раствор проявляет себя как основной загрязнитель нефтегазовых пластов. Из-за этого на много дней затягивается освоение новых скважин. Чтобы предотвратить осложнения, следует улучшить качественные показатели раствора, а именно: его структурно-механические и коллоидно-химические свойства.

Коллектив лаборатории объединяет людей различного профиля. Общими усилиями впервые в мировой практике разработаны две системы, называемые «Нанонефть» и «Нанобитум». Первая получается путем обработки сырой нефти МНЧ, вторая — битума. Чтобы найти их рецепт, пришлось провести 130 экспериментов с тридцатью жидкостями. С их добавлением в циркулирующий буровой раствор пробурены без каких-либо осложнений пять скважин: №3743 на площади Бибиэйбат, №№4004 и 4010 в Балаханы, №472 в НГДУ «Гум адасы» и №31 на участке «Бейимдаг текчай». Все они освоены и введены в действие на два дня раньше, чем скважины, в проходке которых применялись обычные растворы, то есть без применения «Нанонефти» и «Нанобитума».

Подытоживая свою речь, Э.Кязимов привел для убедительности такое сравнение: «К примеру, пробуренная новая скважина имеет суточный дебит 30 тонн. За счет сокращения срока ее освоения на два дня, страна дополнительно получит 60 тонн нефти. Если с применением нанотехнологий будут успешно пробурены десятки скважин, получится поражающие воображение наращивание добычи нефти. Это не фантастика, а вполне возможные дела. Мы, полные энтузиазма, настроенные патриотически идем к ним».

Дальше Эльчин перечислил другие преимущества использования наносистем, с целью достижения высоких конечных результатов. Они предотвращают образование солеотложений и набухание глинистых пластов при проходке скважин, что нередко приводило к авариям, позволяют создать защитный экран против загрязнения пластов. За счет снижения сил трения создаются благоприятные условия для свободного движения колонны труб в стволе пробуриваемой скважины, когда осуществляются операции ее подъема или спуска. Ускоряется также вынос выбуренной породы и т.д.

Задавая вопросы выступающим, акцентируя их внимание на существующих проблемах давая задания, определяя приоритеты, советуя проанализировать свои исследования, Э.Шахбазов, умело и тактично работу секции перевел в полезный во многих отношениях семинар, ставший по существу групповым занятием.

Участники семинара поделились также опытом решения еще двух проблем, имеющих большое экономическое и экологическое значение. На том участке побережья Бакинской бухты, где много лет действовал завод «Азернефтьяг», скопилось, наверное, около миллиона тонн зловонных отходов нефтепереработки — гудрона. Образовалась целая гора. Президент страны Ильхам Алиев, заботясь о благоустройстве столицы и расширении территории Приморского бульвара, дал указание ликвидировать ее. Как приступить к ней, если она не поддается ни бульдозеру, ни экскаватору? Опять прибегли к помощи наночастиц. Специалисты лаборатории НИПИ «Нефтегаз» разработали технологию воздействия на гудрон нанораствором. МНЧ растворяют его, превращая в коричневую, вполне прилично пахнущую жидкость, не отравляющую окружающую среду. Получается тройной экономический и экологический выигрыш: без применения тяжелого ручного труда началась ликвидация вредных отходов. Получаемая при этом жидкость идет на изготовление нанораствора, эффективно используемого при бурении. Она же служит великолепным компонентом при изготовлении высококачественного асфальта. Разработанную систему назвали «Наногудрон».

Коротко еще об одном достижении — «Наномай». На стационарных морских платформах и основаниях, откуда осуществляется проходка скважин, действуют силовые дизельные агрегаты. Отработанные масла, топливо создавали экономические и экологические проблемы — вывозить их на берег невыгодно, сливать в море запрещено. Теперь топливные отходы и масла обрабатываются наночастицами. Получаемая жидкость добавляется в буровой раствор.

Пора подводить итоги. Мне показалось, что семинар прошел на хорошем деловом уровне. Не скрыть впечатления, что его участники чувствовали себя пионерами, людьми, которые первыми проложили путь в нефтяной отрасли к высоким технологиям. Безусловно, на их самочувствии отразился тот факт, что разработанная программа под общим названием «Нанонефть», состоящая из четырех частей, утверждена президентом ГНКАР Ровнагом Абдуллаевым. В ней подведен итог проделанному, начиная с 2005 г. Намечен объем работ до 2015 года включительно. Перспектива конкретна и ясна, что и воодушевляет разработчиков нанотехнологий, а также тех промысловиков и буровиков, которые участвуют в их внедрении.

Пришло и международное признание. Государственная нефтяная компания Азербайджана удостоена высшей награды — медали ЮНЕСКО. Сообщив об этом на конференции, Э.Шахбазов прояснил, что кроме медали получен диплом за «Развитие нанонауки и нанотехнологий». Он назвал авторов проекта, ставших лауреатами: Азада Мирзаджанаде (посмертно), Ровнага Абдуллаева, Хошбахта Юсифзаде, Эльдара Шахбазова, Рахмана Гурбанова, Сабухи Ахмедова, Эльчина Кязымова, Шабияра Шафиева и Назима Гаджизаде.

В заключение вспомним неоднократное высказывание общенационального лидера Гейдара Алиева и Президента страны Ильхама Алиева о том, что Азербайджан первым в мире перешел на промышленный метод добычи нефти и бурения. Республика была первой и в освоении шельфа, положив начало добыче нефти на море. Традиции первенства продолжаются и в разработке нанотехнологий для применения в добыче углеводородного сырья и бурении, Азербайджан оказался впереди всех. Современность работает на нас. Новые поколения нефтяников подхватили инициативу новаторства, смелого поиска и дерзания! Их достижения — великолепный подарок народу Азербайджана на Новый год!

Ахмед ГАМЕДОВ

Бакинский рабочий.- 2011.- 12 января.- С.2.