Геологический центр СПбГУ представил новую разработку — тампонажные смеси для гидроизоляции без срока службы

Специалисты малого инновационного предприятия «Геологический центр СПбГУ» разработали новый вид тампонажных смесей, в которых не содержится цемент. Как рассказал один из разработчиков технологии, главный инженер Геологического центра СПбГУ Валерий Трифаничев, уникальный состав позволяет материалу иметь практически неограниченный срок службы — он не разрушается под действием нагрузок и флюидов, как его цементные аналоги.

Разработка была представлена в рамках выставки и 15-й Международной конференции по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа — RAO/CIS Offshore.

Тампонажные смеси ЛП («Ликвидатор поглощения») — вязкоупругие смеси, которые не твердеют и устойчивы к динамичным нагрузкам. При попадании в пористый массив или полость и контактируя с водой тампонажные смеси могут многократно увеличиваться в объеме. Кроме того, находясь в массиве, материал способен самостоятельно заполнять вновь образующиеся пустоты и трещины, принимая их форму.

В исходном состоянии тампонажные смеси ЛП представляют собой тонкодисперсный порошок. Он может быть использован как для создания насыпных гидроизоляционных экранов, так и в виде специальных растворов для проведения инъекций (нагнетаний). Изначально материал был создан для обеспечения устойчивости стенок геологоразведочных скважин и ликвидации проблем, возникающих при их бурении.

Тампонажная смесь «Ликвидатор поглощения» в исходном (порошкообразном) состоянии (Рис. 1). При контакте с водой она многократно увеличивается в объеме (Рис. 2)
Тампонажная смесь «Ликвидатор поглощения» в исходном (порошкообразном) состоянии (Рис. 1). При контакте с водой она многократно увеличивается в объеме (Рис. 2)

«Благодаря тампонажному материалу и технологии его применения решаются многие задачи, которые раньше считались не решаемыми. Например, ремонт и ликвидация изливающихся скважин с грифонами (внезапные прорывы на поверхность флюидов), создание противофильтрационных завес на действующих объектах без нарушения их технологических процессов, практически бессрочная гарантия на проведенные работы по гидроизоляции, будь то ликвидация неконтролируемых водопроявлений или сооружение противофильтрационных завес», — рассказал Валерий Трифаничев.

Главное преимущество состава — неограниченный срок службы. Так, обычные тампонажные смеси, которые имеют в своей основе цемент, способны разрушаться под воздействием различных факторов, например динамических нагрузок или агрессивного воздействия флюидов. При этом на тампонажные смеси ЛП эти факторы почти не оказывают влияния. Как отметил Валерий Трифаничев, по результатам испытаний материал способен выдерживать давление в 5 МПа и даже выше.

Геологический центр СПбГУ был создан в 2011 году при участии Санкт-Петербургского государственного университета. Он выполняет широкий спектр работ научного и производственного характера в области геологического изучения недр, подземных вод; проектирования и технико-экономического обоснования; экологии, разработки проектов нормативной документации; разработки баз данных и программного обеспечения.

Сотрудники Геологического центра СПбГУ входят в состав Евразийского союза экспертов по недропользованию (ЕСОЭН) и входят в экспертную комиссию РК ЕЭК ООН (Рабочий комитет Евразийской экономической комиссии), а также в экспертные комиссии организаций в структуре Минприроды.

По его словам, у данной разработки есть несколько сфер применения: геологоразведочное бурение, горнодобывающие предприятия, строительство и экология. Она также важна и для задач освоения и развития Арктики. Например, есть предложения по использованию тампонажных смесей ЛП для устранения фильтрации на гидротехнических сооружениях, возведенных в условиях многолетнемерзлых пород в арктической зоне. Например, на Сытыканском гидроузле в Республике Якутия.

Отметим, что Геологический центр СПбГУ в рамках 15-й Международной конференции по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа — RAO/CIS Offshore также представил еще одну разработку специалистов центра, не имеющую аналогов в мире. Это установка разделения водотопливных эмульсий, которая позволяет очищать воду от нефтяных фракций без использования реагентов и высокого давления. Сфера применения установки самая разнообразная: на разливах топлива, при необходимости разделения сложных эмульсий или газоочистке. В последнем случае установка применяется в помещениях промышленных и иных предприятий, не только для очистки воздуха, но и для борьбы с вирусами и бактериями.

После завершения конференции сотрудники Геологического центра СПбГУ получили благодарность от Комитета по делам Арктики Санкт-Петербурга.