АТОМЫ НА СЛУЖБЕ У ЧЕЛОВЕКА

Нанотехнологии, приобретающие все большую актуальность в мире,  являются самой современной технологией, требующей  малых затрат и человеческого труда. Их внедрение дает возможность для экономии энергии и уменьшения расходов, фантастически ускоряя происходящие процессы. Как говорит основатель и "крестный отец" этой науки Эрик Дрекслер, в будущем у людей будет уникальная возможность с помощью нанотехнологий создавать любые предметы и вещества по заранее заданной структуре атомов. 

Для таких нефтедобывающих стран, как Азербайджан, повышение нефтедобычи, уменьшение вязкости и увеличение скорости бурения, экономия энергии являются индикаторами экономического развития и выгоды.

Разработанные на основе исследований научно-производственного центра (НПЦ) "Нанотехнологии" SOCAR и теории "эффекта малых концентраций" наносистемы были внедрены в нескольких направлениях нефтяной промышленности Азербайджана. Использование наносистем в бурении, а также в нефтедобыче способствует устранению проблем и ускорению процессов, что позволяет получить уникальные результаты. 

Разработка и внедрение наносистем

Еще в 2010 году с целью очищения пластовых вод были разработаны  наносистемы на  основе металла, которые с большим успехом были внедрены на месторождении "Бибиэйбат". При этом известно, что разработка наносистем требует использования дорогих реагентов, импорт которых связан с большими затратами. Именно с целью устранения этих проблем специалисты НПЦ "Нанотехнологии" разработали и внедрили наночастицы на основе природного сырья Азербайджана. Для этого из разных регионов страны (Хызы, Лерик, Дашгиль, Газах) были взяты образцы глины, которые проанализированы в лаборатории НПЦ, а также в Центре Nano-Analytics Ахенского и Мюнстерского университетов Германии.

Исследования образцов глины, взятых с месторождения "Алпоут" Газахского района, обусловили разработку новых наносистем на основе этих образцов. В центре уже ведутся научно-исследовательские работы для разработки новых наносистем на основе природного сырья для очищения пластовых и сточных вод. 

Не менее важным фактором является цементирование обсадных колонн нефтегазовых скважин. С целью устранения проблем, возникающих при цементировании, в НПЦ "Нанотехнологии" разработали наноцементный раствор на основе эффекта "малых и супермалых концентраций".

Прочность полученного наноцементного камня оказалась намного выше, чем при использовании обычного раствора вода-цемент-реагент-замедлитель. Это позволяет предотвратить раннее обводнение  скважины и увеличить межремонтный период.

Наноцемент может применяться при  цементировании свай морских стационарных оснований, в гражданском строительстве, в том числе при строительстве мостов, зданий, туннелей, плотин, метро, а также для получения цементно-бетонных растворов, используемых в строительстве.

Наносистемы в бурении

Впервые в мировой практике с применением теории "эффекта малых концентраций" академика Хошбахта Юсифзаде и профессора Эльдара Шахбазова в области бурения были разработаны научные основы наносистем "Нанонефть", "Нанобитум", "Наногудрон", "Наномасло" и "Нано-омм". С помощью этих систем были пробурены 37 скважин без аварий и осложнений при аномально высоких и низких давлениях с участием доктора технических наук Э.Казимова и получены положительные результаты  как с научной, так и практической точки зрения. Эти наносистемы были с успехом использованы на Бакинском и Абшеронском архипелагах, а также на месторождениях "Гум адасы", "Гюнешли", "Бибиэйбат", "Балаханы", "Нефтяные камни", "Пираллахы" Каспийского бассейна. В результате было достигнуто сохранение пористости и проходимости коллекторов продуктивных разрезов, предотвращено загрязнение продуктивных пластов, снижено время освоения скважин после бурения. 

Разработанные наносистемы обладают такими эффектами, как "нанопамять", "ранняя турбулентность" и "долговечность". Впервые в практике бурения у наносистемы выявлена "нанопамять". После добавления наносистемы в буровой раствор коэффициент трения глинистой корки бурового раствора сохраняет свою эффективность долгое время.

Внедрение наносистем в буровой раствор сопровождается появлением ранней турбулентности. В результате гидравлическое сопротивление уменьшается в несколько раз, сокращается расход энергии. Это открытие, разработанное профессором Э.Шахбазовым и Э.Казимовым, было запатентовано под названием "Метод уменьшения  гидравлического сопротивления в бурении".

Известно, что регулирование параметров бурового раствора производится добавлением химических реагентов. В результате долгой циркуляции раствора его параметры теряют свои качества из-за внутрискважинного  воздействия, что вызывает гниение раствора и его отложение. В результате же внедрения наносистем был достигнут эффект долговечности бурового раствора, поскольку  его параметры сохраняют свои свойства долгое время.

Нанотехнологии в нефтедобыче

Повышение продуктивности старых и труднодобываемых месторождений является одной из главных проблем нефтедобывающих стран.  В Азербайджане с внедрением нанотехнологий были достигнуты рост добычи нефти и уменьшение связанных с этим осложнений. По мнению специалистов, увеличение коэффициента нефтеотдачи какого-либо месторождения, обладающего большим количеством запаса, на 1% означает получение тысяч тонн дополнительной нефти.

Внедрение нанотехнологий путем воздействия на пласт через очаговую скважину позволило увеличить добычу нефти во многих окружающих ее эксплуатационных скважинах. Этот процесс был осуществлен наносистемами на основе металла.

Была разработана новая наножидкая система на основе полимера, растворимого в воде. С применением нанотехнологий на основе таких наножидкостных систем в эксплуатационных скважинах с пескопроявлением межремонтный период достаточно увеличился. Предусмотрено использование разработанной нанотехнологии и в других технологических процессах. 

Кроме того, использование нанотехнологий в коллекторе внутри месторождения на 25-30% улучшило текучесть нефти. 

Международный интерес к азербайджанским разработкам

Внедрение нанотехнологий в Азербайджане представляет страну в новом свете среди развитых стран. К примеру, федеральная земля Северный Рейн-Вестфалия выразила заинтересованность в установлении экономических связей с Азербайджаном в области нанотехнологий. Дважды за короткий отрезок времени делегация НПЦ "Нанотехнологии" посетила с деловым визитом федеральную землю Северный Рейн-Вестфалия. В рамках визита специалисты Ахенского технического университета Германии и НПЦ "Нанотехнологии" обсудили ряд вопросов, касающихся разработки и внедрения нанотехнологий, а также возможности партнерства центра с германским университетом.

В Ахенском техническом университете и в Центре NanoCluster  (Дюссельдорф) прошла также презентация книги "Разработка и внедрение нанотехнологий в нефтегазодобыче" соавторов академика Х.Юсифзаде и профессора Э.Шахбазова. 

Надо отметить, что на встречах в Дюссельдорфе между компаниями SOCAR и NRW.Invest были согласованы шаги по созданию центра "Наука-производство-услуга-логистика" на территории Chempark в городе Леверкузен (Германия) с целью исследования и развития нанопродукции, которая будет использоваться в нефтедобыче и бурении на основе нанотехнологий Азербайджана.

Предусматриваются реализация совместно производимой продукции в разные страны и осуществление трансфера местных патентов на эту продукцию в Германию, используя международный опыт. Для придания официального характера сотрудничеству и его юридического подтверждения SOCAR,  немецкие Агентство экономического развития федеральной земли Северный Рейн-Вестфалия NRW.Inwest GmbH и кластер новых наномикротехнологий NanoMikro+Werkstoffe подписали Меморандум о взаимопонимании. Документ от SOCAR подписал президент компании Ровнаг Абдуллаев. Меморандум предусматривает создание подразделения НПЦ "Нанотехнологии" компании SOCAR на территории Северный Рейн-Вестфалия, а также финансирование, техническое и юридическое обоснование совместных проектов, определение территории для производства нанотехнологических систем и изучение рынка сбыта. Сотрудничество между сторонами будет осуществляться на условиях организации продаж и изучения рынков сбыта в Европейском союзе и других странах. В меморандуме также предполагается осуществление совместных проектов в странах ЕС на основании нанотехнологий SOCAR. Помимо этого предусмотрены защита прав интеллектуальной собственности в отношении нанотехнологий ГНКАР в странах ЕС, патентование и подготовка необходимой соответствующей юридической и технической документации и приспособление их к требованиям законодательства стран Евросоюза. 

Недавно группа специалистов НПЦ "Нанотехнологии" посетила также Порту-Алегре (Бразилия)  по приглашению  Мауро Книжника - государственного секретаря бразильского штата Рио-Гранде-ду-Сул. Основной целью визита было ознакомить  другую сторону  с нанотехнологиями, применяемыми в нефтяной промышленности Азербайджана, самим узнать  состояние нанотехнологий в штате и обсудить вопросы, которые могут создать основу для международного сотрудничества.

В результате встреч в Государственном секретариате, в Федеральном университете, в технологических парках Tecnopuc и TecnoSinos было решено укрепить сотрудничество в области нанотехнологий. 

Надо отметить, что опыт SOCAR в сфере разработки и внедрения нанотехнологий отслеживается во многих странах, проводящих исследования в этой области. Внедрение нанотехнологий в нефтяной промышленности Азербайджана открывает большие перспективы для производства и сбыта нанопродукции на основе природного сырья и теории "эффекта малых концентраций".