scienceitНаука. Инновации. ТехнологииScience. Innovations. Technologies2308-4758North-Caucasus Federal University10.37493/2308-4758.2024.3.1scienceit-685Research ArticleГЕОЛОГИЯ, ПОИСКИ И РАЗВЕДКА НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ)GEOLOGY, PROSPECTING AND EXPLORATION OF OIL AND GAS FIELDS (GEOLOGICAL AND MINERALOGICAL SCIENCES)Тампонажный раствор с добавлением углекислого газа (СО2)Grouting solution with carbon dioxide (СО2)https://orcid.org/0000-0002-8466-9013ЗалятдиновА. А.ZalyatdinovA. A.

Альберт Айратович Залятдинов — кандидат технических наук, началь­ник центра научно-технических исследований, доцент кафедры бурения нефтяных и газовых скважин 

д. 186а, ул. Советская, Альметьевск, 423450

Researcher ID: JYQ-3937-2024

Albert A. Zalyatdinov — Cand. Sci. (Tech.), Head of the Center for Scientific and Technical Research, Associate Professor of the Depart­ment of Oil and Gas Drilling

186a, Sovetskaya St., Almetyevsk, 423450

Researcher ID: KVB-1993-2024

 

zalyatdinovaa@agni-rt.ruhttps://orcid.org/0009-0006-9324-7089ЕгороваЕ. А.EgorovaE. A.

Екатерина Алексеевна Егорова — студент 

д. 186а, ул. Советская, Альметьевск, 423450

Researcher ID: KVB-1993-2024

Ekaterina A. Egorova — studen

186a, Sovetskaya St., Almetyevsk, 423450

Researcher ID: KVB-1993-2024

katusha.egorova.04@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0003-4549-530XТимергалиеваЛ. Р.TimergalievaL. R.

Лейсан Ринасовна Тимергалиева — студент 

д. 186а, ул. Советская, Альметьевск, 423450

Researcher ID: KVB-1934-2024

Leysan R. Timergalieva — student

186a, Sovetskaya St., Almetyevsk, 423450

Researcher ID: KVB-1934-2024

t1mleysan1@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0001-2158-5218ФаздаловаТ. М.FazdalovaT. M.

Танзиля Мунировна Фаздалова — студент 

д. 186а, ул. Советская, Альметьевск, 423450

Researcher ID: KVB- 1979-2024

Tanzilya M. Fazdalova — student

186a, Sovetskaya St., Almetyevsk, 423450

Researcher ID: KVB-1979-2024

fazdalovat@gmail.comАльметьевский государственный технологический университетРоссияAlmetyevsk State Technological UniversityRussian Federation20240910202403924Copyright © Залятдинов А.А., Егорова Е.А., Тимергалиева Л.Р., Фаздалова Т.М., 20242024Залятдинов А.А., Егорова Е.А., Тимергалиева Л.Р., Фаздалова Т.М.Zalyatdinov A.A., Egorova E.A., Timergalieva L.R., Fazdalova T.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://scienceit.elpub.ru/jour/article/view/685

Изменение климата наблюдается во всех регионах планеты, причем этот процесс становится все более интенсивным, а некоторые из воз­никших тенденций уже необратимы, во всяком случае, на данном эта­пе. Однако в силах человечества ограничить масштабы изменения климата, существенно сократив выбросы в атмосферу вредных ве­ществ, в том числе парниковых газов, можно в короткие сроки зна­чительно улучшить качество воздуха и стабилизировать глобальную температуру. Объектом исследования является процесс закачки уг­лекислого газа в цемент, применяемый для тампонажа нефтяных и газовых скважин. Исследование построено на анализе актуальности проекта декарбонизации в нефтегазовой отрасли, существующих тех­нологий цементирования скважин, а также методов производства бе­тона с использованием углекислого газа. В ходе работы определены две гипотезы закачки углекислого газа в цемент, основанные на базо­вом методе цементирования: смешивание CO2, воды и цемента по от­дельности и цемента с водой сразу с CO2. По итогам проведенного ис­следования можно сделать вывод о том, что разработка и внедрение данных технологий имеет потенциал для существенного снижения вы­бросов парниковых газов, что способствует достижению целей устой­чивого развития.

Climate change is observed in all regions of the planet. This process is be­coming more intense, and some of the emerging trends are already irre­versible, at least at this stage. However, it is within the power of humanity to limit the scale of climate change, significantly reducing emissions of harm­ful substances into the atmosphere, including greenhouse gases, it is pos­sible to considerably improve air quality and stabilize global temperatures in a short time. The object of the study is the process of pumping carbon dioxide into cement used for grouting oil and gas wells. The study is based on the analysis of the relevance of the decarbonization project in the oil and gas industry, existing well cementing technologies, as well as methods of concrete production with carbon dioxide. In the course of the work, two hypotheses for injecting carbon dioxide into cement were identified. They use the basic method of cementing: mixing CO2, water and cement sepa­rately and cement with water immediately with CO2. Based on the results of the study, it can be concluded that the development and implementation of these technologies has the potential to significantly reduce greenhouse gas emissions, which contributes to the achievement of sustainable devel­opment goals.

цементирование скважинтампонажный растворуглеродные технологииCO2устойчивое развитиезеленые технологиибетонизменение климатачистые технологиицементэкологичное строительствоwell cementinggrouting solutioncarbontechCO2sustainabilityGreentechconcreteclimate changecleantechcementgreenbuildingsReferencesЗалятдинов А. А., Садреева Р. Х., Закирова Р. Ф. Утилизация углекислого газа при эксплуатации бетоноперемешивающего устройства под давлением // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Вып. 3 (143). С. 164–172.Zalyatdinov AA, Sadreeva RH, Zakirova RF. Сarbon dioxide utilization of by pressurized concrete mixer. Problems of Gathering, Treatment and Transportation of Oil and Oil Products. 2023;3(143):164-172. (In Russ.).Залятдинов А. А., Садреева Р. Х., Закирова Р. Ф. Исследование альтернативных методов применения диоксида углерода при производстве бетона // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Вып. 2 (142). С. 165–173.Zalyatdinov AA, Sadreeva RH, Zakirova RF. Investigation of alternative methods of using carbon dioxide in the production of concrete. Problems of Gathering, Treatment and Transportation of Oil and Oil Products. 2023;2(142):165-173. (In Russ.).Lehne J., Preston F. Making Concrete Change Innovation in Low-carbon Cement and Concrete. 2018. 122 p. [Электронный ресурс]. URL: https://www.chathamhouse.org/sites/default/files/publications/research/2018-06-13-making-concretechange-cement-lehne-preston.pdf (дата обращения: 14.05.2024).Lene J, Preston F. Introduction of innovations in the production of low-carbon cement and concrete. 2018. 122 p. Available from: https://www.chathamhouse.org/sites/default/files/ publications/research/2018-06-13-making-concrete-changecement-lehne-preston.pdf [Accessed 14 May 2024].Ахметова В. Р., Смирнов О. В. Улавливание и хранение диоксида углерода – проблемы и перспективы // Башкирский химический журнал. 2020. № 3. С. 103–115. [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ulavlivanie-ihranenie-dioksida-ugleroda-problemy-i-perspektivy (дата обращения: 14.05.2024).Akhmetova VR, Smirnov OV. Carbon dioxide capture and storage – problems and perspectives. Bashkir chemical journal. 2020;(3):103-115. Available from: https://cyberleninka.ru/article/n/ulavlivanie-i-hranenie-dioksida-ugleroda-problemy-iperspektivy [Accessed 14 May 2024]. (In Russ.).Вакуров А. Е., Абросимов И. П. Описание и преимущества технологии производства бетона из диоксида углерода в строительстве // Бюллетень науки и практики. 2018. № 8. С. 148–153. [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opisanie-i-preimuschestvatehnologii-proizvodstva-betona-iz-dioksida-ugleroda-vstroitelstve (дата обращения: 14.05.2024).Vak AE, Abrosimov IP. Description and use of technologies for the production of concrete from carbon dioxide in the state. Bulletin of Science and Practice. 2018;8:148-153. Available from: https://cyberleninka.ru/article/n/opisanie-ipreimuschestva-tehnologii-proizvodstva-betona-iz-dioksidaugleroda-v-stroitelstve [Accessed 14 May 2024]. (In Russ.).Global Construction Review (GCR). Carbon Upcycling: Turning CO2 into a New, Sustainable CO2NCRETE, Interdisciplinary research team at UCLA discovers a game-changing technology to capture and repurpose carbon dioxide. [Electronic resource]. URL: https://www.globalconstructionreview.com (accessed: 14.05.2024).Global Construction Review (GCR). Carbon Dioxide Recycling: Converting CO2 into new, environmentally friendly CO2 CONCRETE An interdisciplinary research group at the University of California, Los Angeles has discovered a fundamentally new technology for carbon dioxide capture and reuse. Available from: https://www.globalconstructionreview.com [Accessed 14 May 2024].α-БЕТОН, группа компаний «АЛЬФА». [Электронный ресурс]. URL: https://www.a-beton.com/ (дата обращения: 18.05.2024).α-CONCRETE, ALFA group of companies. Available from: https://www.a-beton.com/ [Accessed 18 May 2024]. (In Russ.).Дмитриева Е. А., Кузнецов А. В., Потапова Е. Н. Влияние термоактивированных сульфатом алюминия глин на прочность портландцемента // Успехи в химии и химической технологии: сб. науч. тр. Том XXXV, Y78 №4 (239). М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2021. С. 30–33.Dmitrieva EA, Kuznetsov V, Potapova EN. Influence of thermally activated clays with aluminum sulfate on the strength of Portland cement. Successes in chemistry and chemical technology: collection of scientific tr. Vol. XXXV, Y78 No. 4 (239). Moscow: D. I. Mendeleev Russian Technical University; 2021. P. 30-33. (In Russ.).UCLA Luskin School of Public Affairs. Carbon Upcycling: Turning CO2 into a New, Sustainable CO2NCRETE. [Electronic resource]. URL: https://luskin.ucla.edu/ (accessed: 18.05.2024).Luskin School of Public Relations at the University of California at Los Angeles. Carbon Upcycling: Turning CO2 into a New, Sustainable CO2NCRETE. Available from: https://luskin.ucla.edu/ [Accessed 18 May 2024].Science Direct. Construction and Building Materials. Modification of CO2 capture and pore structure of hardened cement paste made with nano-TiO2 addition: Influence of water-tocement ratio and CO2 exposure age. [Electronic resource]. URL: https://luskin.ucla.edu/ (accessed: 18.05.2024).Science Direct. Construction and building materials. Modification of CO2 capture and pore structure of hardened cement paste made with the addition of nano-TiO2: the effect of the ratio of water and cement and the duration of exposure to CO2. Available from: https://luskin.ucla.edu / [Accessed 18 May 2024].Любомирский Н. В., Бахтин А. С., Бахтина Т. А., Николаенко Е. Ю., Николаенко В. В. Влияние гидрокарбоната кальция на структурообразование и свойства материалов на основе извести карбонизационного твердения // МНИЖ. 2016. № 11–4 (53). [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-gidrokarbonata-kaltsiyana-strukturoobrazovanie-i-svoystva-materialov-na-osnoveizvesti-karbonizatsionnogo-tverdeniya (дата обращения: 29.05.2024).Lyubomirsky NV, Bakhtin AS, Bakhtina TA, Nikolaenko EYu, Nikolaenko VV. The effect of calcium bicarbonate on structure and properties of materials based on lime carbonizing hardening. MNIZH. 2016. No. 11-4 (53). Available from: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-gidrokarbonata-kaltsiya-nastrukturoobrazovanie-i-svoystva-materialov-na-osnove-izvesti-karbonizatsionnogo-tverdeniya [Accessed 29 May 2024]. (In Russ.).National Library of Medicine. National Center for Biotechnology Information. Investigation of Erosion/Corrosion Behavior of GRP under Harsh Operating Conditions. [Electronic resource]. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ (accessed: 29.05.2024).National Medical Library. National Center for Biotechnological Information. Investigation of Erosion/Corrosion Behavior of GRP under Harsh Operating Conditions. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ [Accessed 29 May 2024].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.