Нефть и наноразмерные технологии: разработка и применение способов добычи, транспортировки в нашей стране и за рубежом

К концу первого десятилетия двадцать первого века новшества в области нанотехнологий всё увереннее входят в период реального применения - от публикаций в научной литературе до использования в тяжелой, легкой индустрии и, главное, в нефтегазодобывающей отрасли.

Спектр разработок широк - от жидкостного биотоплива до солнечных панелей. Западные нефтедобывающие корпорации тратят миллионы на поиск новых возможностей разработки уже отработанных месторождений, на поиск возможностей больше получать нефти из отрабатываемых месторождений. Последние методы добычи позволяли извлечь около 1/3 объема имеющегося в недрах Земли "черного золота". Даже небольшое относительное увеличение количества добываемой нефти из известных месторождений - в том случае если компании смогут получить хотя бы 50% выхода углеводородного сырья вместо 35% - удвоит глобальные запасы ископаемого топлива, оцениваемые в 1, 2 триллиона баррелей. Исследователи делают акцент на том, что для достижения отметки в 50% потребуется не менее нескольких декад, но даже небольшой рост может склонить чашу весов в сторону нефтяных ресурсов. Нансен Салери (Nansen Saleri), глава департамента управления сырьевыми базами государственной нефтяной компании Саудовской Аравии Saudi Aramco уверен, что повышение объема добываемого ресурса даже на 10-15% должно дать 50-летнее увеличение срока удовлетворения глобальных потребностей в нефти при текущих объемах потребностей.

Но растущие потребности в сырой нефти приводят к ещё большему росту добычи. Потери, обусловленные транспортировкой, старение материалов, используемых в производстве нефтепроводов и деталей трубопроводов, низкое качество металлов, применяемых при изготовлении таких деталей, как фланцы и фланцевые соединения (основных соединительных элементов нефтетрубопроводов).

В России уже давно и успешно ведётся разработка методик применения и внедрение нано-технологий. В 2007 г. Институтом Цветметобработка было завершено исследование и осуществлен ряд тестов над материалами из наноструктур, разработан метод легирования литых металлов и сплавов, использование этого метода в области порошковой металлургии (с результатами можно ознакомиться в отчёте института, опубликованном в форме книги «Нанотехнологии в металлургии»).

Наши иностранные партнёры также стараются избежать потерь при транспортировке добытой нефти и нефтепродуктов. Одна из ведущих корпораций мира в сфере исследований и организации промышленного применения нанотехнологий Industrial Nanotech, объявила об окончании разработки технологии, которая должна будет использоваться на продуктопроводах бразильского нефтегазового гиганта Petrobras для обработки труб покрытием под названием Nansulate Shield. Это антикоррозийное, теплоизоляционное и противоплесневое покрытие последнего поколения на основе физических свойств наночастиц. Покрытие применяется для защиты поверхностей нефтепроводов а также деталей нефтепроводного крепежа ( заглушки фланцевые, фланцы, тройники, переходы ), различных сооружений, устройств и аппаратов, подвергающихся разрушающему воздействию среды. Корпорация надеется, что уникальные покрытия Industrial Nanotech вызовут интерес других нефтегазодобывающих компаний и станут индустриальным стандартом.

Большим интересом в настоящее время является потенциальная возможность использования наномашин в соответствии с поставленной задачей. Поиск углеводородного сырья - лишь часть задачи, требуются еще более современные технологии добычи и транспортировки. Поскольку около четырех пятых мировых поставок нефти контролируются компаниями с государственным управлением, делается необходимым согласие нефтедобывающих держав добывать больше ископаемых ресурсов, согласие правительств стран на внедрение нанотехнологий в нефтегазодобывающей отрасли. Преодоление косности чиновников, недоверия профессионалов «старой школы», которые всегда противятся новшествам. В России программа разработки нанотехнологий, методик их внедрения приобрела официальный государственный статус и контролируется на уровне президента, основана государственная корпорация «Роснано».