СПАСТИ «УБЕГАЮЩЕЕ» ВОДОХРАНИЛИЩЕ!
Ученые из Института химии нефти СО РАН (г. Томск) нашли способ
остановить «убегающую» из Иреляхского водохранилища воду. Один из
авторов проекта — ведущий научный сотрудник, к.х.н. Владимир
КУВШИНОВ рассказал нашему корреспонденту Валентине САДЫКОВОЙ, как
это было.
— Владимир Александрович, как случилось, что ваши разработки,
используемые в нефтяной промышленности, нашли такое неожиданное
применение?
— Все наши разработки были ориентированы на нефтяную
промышленность — жидкости, гели, порошки — помогающие лучшей
нефтеотдаче пластов и уменьшению вязкости. Совершенно неожиданно
к нам обратились из института ЯкутНИИПРОалмаз, они искали ученых,
которые бы занимались тампонажем плотин, т.е. тех, кто знает
технологию прекращения фильтрации воды через пористую среду, в
данном случае, плотину. Информация, помещенная на нашем сайте в
интернете, их заинтересовала, и они обратились к нам.
 |
| Город Мирный и трубка «Мир» с высоты птичьего полёта. |
Ситуация заключалась в том, что Иреляхское
водохранилище — единственный источник питьевой воды для г. Мирного, все жители
которого работают в компании «АЛРОСА», было сооружено с
использованием вечномерзлых (многолетнемерзлых) грунтов 40 лет
назад. Со временем тело плотины (мерзлые грунты) стало
растепляться, появились «талики», через которые интенсивно
вытекала вода. Там, куда она стекала, образовалось целое озерцо.
Положение становилось настолько серьезным, что пришлось
установить насосную станцию, чтобы закачивать воду обратно в
водохранилище (несколько тысяч кубометров в день). Но это не
спасало положения.
Специалисты по строительству плотин предложили закачивать через
специальные скважины в эти «талики» цементный раствор.
Попробовали, но текущая вода не давала цементу схватываться, и
песок из раствора выносился в нижний бьеф. Деньги потратили, а
результат получился отрицательным.
Мы в это время активно занимались криогелями, полимерами, которые
при низкой температуре превращаются в студнеобразное состояние. А
если этот «студень» подвергается циклам замораживание-оттаивание,
сезонным например, он становится более упругим и прочным, с
лучшими противофильтрационными свойствами. В нефтяных скважинах
он показал себя очень хорошо. И мы решили попробовать его в
качестве гидроизолятора в водохранилище.
— А разве можно один и тот же полимер использовать и в нефтяных
скважинах, и в водохранилище с питьевой водой? Как насчет
безопасности?
 |
| В. Кувшинов на опытном участке Иреляхской плотины. |
— Поскольку предъявлялись жесточайшие требования к безопасности,
мы подобрали экологически безопасный полимер, устойчивый к
микробам и к разрушению.
В прошлом году нам выделили пять опытных скважин. Рядом дали
участок москвичам, они испытывали силикатно-цементные смеси, но
оказалось, что очень сложно регулировать время схватывания этих
смесей, они начинали затвердевать еще до того, как их закачивали
в скважины.
Были сложности и у нас. Никто не знал, на каком оборудовании все
это можно делать, как закачивать, боялись, что скважины будут
забиваться, что не будет нужного эффекта, ведь до этого гели
использовались в пластах, а тут — открытый водоем…
Принцип действия наших полимерных растворов заключается в том,
что когда их вкачивают в пористую среду, они прилипают к стенкам
пор, сцепляются и начинают нарастать, нарастать вглубь и
перекрывают сечение пор.
В конце-концов мы сумели закачать полимерный раствор, и через
некоторое время для всех стало очевидно, что опыт прошел успешно.
Гелевый экран перекрыл поток воды.
После контрольных замеров руководство компании «АЛРОСА» приняло
решение создать гелевый экран по всей плотине. По проекту
предстоит пробурить 300 скважин глубиной 45 м, в них и будет
закачиваться раствор геля. Верхняя часть плотины замороженная,
воду не фильтрует, экран будет создаваться, начиная с глубины
20 метров.
— Это сколько же геля потребуется?!
— Порядка 20 тонн только сухого полимера, но по сравнению с
цементным раствором — это 10% объема.
— Но полимер же не вечный, сколько он может прослужить?
— Это же «мичуринский» опыт, чтобы дать оценку, надо по крайней
мере лет пять. По данным мировой практики, гелевые экраны
сохраняют прочность 5-7 лет. И это уже неплохо. Перед нами и
ставилась задача подлатать плотину, чтобы она послужила еще
несколько лет, а за это время «АЛРОСА» собирается ниже по течению
построить новую. Старая уже выработала свой ресурс.
— Поступали ли вам еще интересные предложения, не связанные с
нефтяной тематикой?
— Да, причем самые неожиданные. Там же в Мирном несколько
алмазных трубок разрабатываются не открытым, а шахтным способом.
А в этих местах проходит мощный водоносный горизонт, причем с
сильно минерализованной водой, прямо рассолами. И проблема в том,
чтобы защитить штреки от воды, не растепляя породы. Мы хотим
блокировать воду с помощью криогелей в имеющихся шахтных
рудниках, а в строящихся укреплять стенки сразу. Алмазные рудники
— это сложное хозяйство, целая система сооружений,
хвостохранилищ, каналов, и их все тоже нужно укреплять: чтобы в
одних случаях вода не уходила, в других, наоборот, не поступала.
В общем, предложения нам поступили, мы будем заключать договора
на исследовательские работы. Но в этих договорах есть
обязательный пункт — исследования должны заканчиваться
промышленными испытаниями.
— А кто поставляет технику для ваших работ?
— «АЛРОСА» заказала у самарских нефтяников опытную установку для
приготовления раствора и закачки его в скважины. Они сделали два
красивых фургона на колесах, в одном — полимер нагревается (от
финского парогенератора) и перемешивается, потом специальные
насосы перекачивают раствор в другой фургончик, где в специальных
емкостях раствор охлаждается, потому что в мерзлые грунты горячее
закачивать нельзя. Теперь у нас есть оборудование, которое
позволит и в якутские морозы продолжать работы.
Вот такое неожиданное применение нашлось нашим физико-химическим
методам увеличения нефтеотдачи пластов!
стр. 6
|
