Учёные ЧелГУ создают износостойкое оборудование для добычи нефти

​Учёные Челябинского государственного университета совместно с партнёрами создали инновационное антикоррозионное железоцинковое покрытие, и теперь изделия, защищённые особым слоем, проходят опытно-промысловые испытания на нефтедобывающих объектах компании «Татнефть». В дальнейшем результаты разработок могут быть предложены другим предприятиям трубной отрасли и нефтегазовой промышленности. 

Технология, которую авторы назвали «наноцинкованием», разработана при тесном сотрудничестве инженеров научно-производственного предприятия «Вика Гал» и учёных физического факультета ЧелГУ.

«В свое время директор «Вика Гал» Рашит Галин обратился к нам для решения некоторых вопросов, касающихся технологии цинкования, и с тех пор наша дружба и общая работа послужили дальнейшей разработке и внедрению методики. С помощью физиков ЧелГУ был уточнен механизм процесса, выявлены его уникальные возможности. В результате нами совместно были разработаны новые типы покрытий, расширены области их применения. К слову, Рашит Галимович в качестве члена экзаменационной комиссии участвует в защитах дипломов на физическом факультете ЧелГУ. У нас заключен договор о сотрудничестве, в рамках которого студенты физфака проходят практику на его предприятии, – отмечает декан физического факультета ЧелГУ, доцент кафедры физики конденсированного состояния Дмитрий Захарьевич. – А что касается самой технологии, она эффективно решает задачу долговечности нефтяной скважины. При разрушении насосно-компрессорных труб в результате коррозии скважина просто выходит из строя. А благодаря нашей разработке время её эксплуатации увеличивается во много раз».

Разработанная в ЧелГУ методика имеет целый спектр достоинств. Прежде всего, она энергоэффективна и экологична: нанесение антикоррозийного покрытия не влечёт за собой никаких отходов. Процесс полностью автоматизирован и выполняется на высокотехнологичном оборудовании. Эти качества и заставили практиков обратить внимание на новую технологию.

В настоящее время опытная партия оцинкованных изделий, которые представляют собой соединительные муфты нефтяных скважин, отправлена в республику Татарстан и установлена в нефтяную скважину. На месте ОПИ специалисты постоянно мониторят процесс, периодически контролируя целостность оборудования в скважине. Пока ни проявлений коррозии, ни, тем более, аварийной ситуации не возникало.

«Мы получили этот заказ благодаря посредничеству Минпрома Челябинской области около полутора лет назад, – рассказывает доцент кафедры аналитической и физической химии Александр Бирюков. – На одном из мероприятий была организована встреча между представителями промышленности и науки. Компанию «Татнефть» заинтересовали антикоррозийные покрытия, которые разрабатываются на базе ЧелГУ. В скважине условия очень агрессивные, там изделия обычно быстро коррозируют, и защита просто необходима. Началось общение, которое вылилось в научно-практический проект».

Проблема коррозии, постоянно сопутствуя нефтяному промыслу, крайне актуальна для предприятий нефтяной отрасли, поэтому научно-практический поиск в этом направлении не ослабевает: учёные, и среди них – физики и химики ЧелГУ, предлагают новые технологии защиты, совершенствуют уже имеющиеся.

«Методика, которую мы предложили специалистам компании «Татнефть», запатентована и представляет собой коммерческую тайну, – отмечает Александр Бирюков. – Но можно уверенно утверждать, что с помощью нашей технологии покрытия в коррозионном плане получаются очень стойкими, с хорошей адгезией. То есть, когда мы наносим покрытие на изделие, оно хорошо сцепляется с его поверхностью. Высокая адгезия к подложке сочетается с отличными антикоррозионными свойствами. Эти качества нами неоднократно доказаны, в том числе в опубликованных научных статьях».

При успешном окончании опытных испытаний, когда заказчик увидит отсутствие проявлений коррозии, последует новый этап работы, который может быть связан с продажей технологии или поставкой оборудования на предприятие.

«Университет – некоммерческая организация, которая не может иметь в своей структуре предприятие, приносящее прибыть. Тем не менее, учёные занимаются разработками, которые, будучи реализованными в конкретных практических проектах, могут принести огромную пользу обществу, – уточняет Дмитрий Захарьевич. – Для этого нам и нужны предприятия-партнёры, содействующие коммерциализации новых научных решений».

Раньше из-за проблемы коррозии муфты нефтяных скважин были крайне недолговечными и требовали частой замены. Применение новой технологии увеличивает ресурс детали, без которой скважина просто не работает, в десятки раз. Сегодня производство муфт с инновационной антикоррозийной защитой уже поставлено на поток. Этот товар нашёл свою нишу на рынке, спрос на детали с антикоррозийным покрытием растёт.

Добавим, в научно-практическом проекте помимо Александра Бирюкова и Дмитрия Захарьевича, задействованы старший преподавать кафедры аналитической и физической химии Татьяна Батманова, а также группа аспирантов и сотрудников химического и физического факультетов ЧелГУ.

Фото: Алексей Зайцев