сотрудник с 01.01.2019 по настоящее время
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
УДК 552.08 Исследование, определение и измерение пород, их природа и свойства
УДК 55 Геология. Геологические и геофизические науки
УДК 550.34 Сейсмология
УДК 550.383 Главное магнитное поле Земли
ГРНТИ 37.01 Общие вопросы геофизики
ГРНТИ 37.15 Геомагнетизм и высокие слои атмосферы
ГРНТИ 37.25 Океанология
ГРНТИ 37.31 Физика Земли
ГРНТИ 38.01 Общие вопросы геологии
ГРНТИ 36.00 ГЕОДЕЗИЯ. КАРТОГРАФИЯ
ГРНТИ 37.00 ГЕОФИЗИКА
ГРНТИ 38.00 ГЕОЛОГИЯ
ГРНТИ 39.00 ГЕОГРАФИЯ
ГРНТИ 52.00 ГОРНОЕ ДЕЛО
ОКСО 05.00.00 Науки о Земле
ББК 26 Науки о Земле
ТБК 63 Науки о Земле. Экология
BISAC SCI SCIENCE
В рамках изучения возможностей использования карбонатных коллекторов для внутрипластовой генерации водорода и его последующего хранения, в том числе совместно с метаном, необходимо оценить его взаимодействие с вмещающими горными породами. Реальный опыт хранения метано-водородных смесей (МВС) в геологических структурах ограничен, но заметен нарастающий тренд в исследовании данной тематики в последние годы. Рост содержания водорода в геологической среде может привести к развитию целого ряда негативных и малоизученных процессов, включая потери на диффузию и геохимические процессы, изменения соотношений составляющих газовых смесей, развитие коррозионных эффектов. В данной статье изложены первые результаты экспериментальных исследований преобразования порового пространства карбонатных пород (аренитовых известняков), при выдержке в метановодородной смеси при заданных пластовых условиях, характерных для подземных хранилищ газа. Статические испытания проводились на образцах аренитового известняка при постоянном давлении 8 МПа при температуре 24 ∘C. Для контроля изменений в испытуемой системе использованы методы компьютерной томографии (КТ), инфракрасной спектроскопии (ИК) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Весь комплекс аналитических работ проводился для образцов до и после эксперимента. Результаты показали, что общая и эффективная пористости оставались стабильными, возможно вследствие того, что водород не оказал существенного воздействия на фильтрационно-ёмкостные свойства. Важным результатом послужила оценка пористости глин, её значение увеличилось в 2 раза после выдержки в МВС. По результатам проведённых исследований обоснована необходимость контроля состояния перекрывающей глинистой толщи и её целостности. Вышеописанный экспериментальный подход может быть использован в промысловой нефтегазовой практике.
метано-водородные смеси, известняк, пористость, поры, внутрипластовая генерация, подземное хранение
1. Аксютин О. Е., Ишков А. Г., Романов К. В. и др. Метано-водородная энергия для низкоэмиссионного развития // Газовая промышленность. — 2018. — 11(777). — С. 120—125.
2. Джафаров И. С., Сынгаевский П. Е. и Хафизов С. Ф. Применение метода ядерного магнитного резонанса для характеристики состава и распределения пластовых флюидов. — Москва : Химия, 2002. — 439 с.
3. Дмитриевский А. Н. Избранные труды. Т. 1: Системный подход в геологии: теоретические и прикладные аспекты. — Наука, 2008. — 454 с. — EDN: https://elibrary.ru/YNJXLF.
4. Методические рекомендации по подсчету геологических запасов нефти и газа объемным методом / под ред. В. И. Петерсилье, В. И. Пороскурина и Г. Г. Яценко. — Москва-Тверь : НПЦ Тверьгеофизика, 2003. — 258 с.
5. Сургучев Л., Беренблум Р. и Дмитриевский А. Способ получения водорода. Патент 021444 B1. — Евразийское патентное ведомство, 2015.
6. Ханипова Л. Р. и Гуторов Ю. А. О перспективах применения ядерно-магнитного каротажа для изучения фильтрационно-емкостных свойств сложнопостроенных коллекторов в условиях ОАО «Газпромнефть-ННГ» // Нефтегазовое дело. — 2012. — Т. 10, № 3. — С. 24—30. — EDN: https://elibrary.ru/UNNKDP.
7. Abukova L. A., Volozh Yu. A., Filippova D. S., et al. The Search for Natural Hydrogen in Russia: State of the Problem and Possible Starting Solutions // Doklady Earth Sciences. — 2024. — Vol. 519, no. 2. — P. 2063–2071. — https://doi.org/10.1134/s1028334x24604012.
8. Aluah R., Fadairo A. and Foerster I. Geochemical Stability of Carbonate Reservoirs for Safe and Efficient Underground Hydrogen Storage: A Case Study in North Dakota’s Red River Formation // SPE International Conference on Oilfield Chemistry. — Galveston, Texas, USA : SPE, 2025. — https://doi.org/10.2118/224313-MS.
9. Galvis-Silva H. and Okoroafor E. R. Evaluating Carbonate Reservoir Rocks for Underground Hydrogen Storage: A Comprehensive Laboratory Approach // SPE Annual Technical Conference and Exhibition. — SPE, 2024. — https://doi.org/10.2118/220971-ms.
10. Hallenbeck P. C. and Benemann J. R. Biological hydrogen production; fundamentals and limiting processes // International Journal of Hydrogen Energy. — 2002. — Vol. 27, no. 11/12. — P. 1185–1193. — https://doi.org/10.1016/S0360-3199(02)00131-3.
11. Moghaddam A. L., Hejazi S., Fattahi M., et al. Methane pyrolysis for hydrogen production: navigating the path to a net zero future // Energy & Environmental Science. — 2025. — Vol. 18, no. 6. — P. 2747–2790. — https://doi.org/10.1039/D4EE06191H.
12. Raza A., Arif M., Glatz G., et al. A holistic overview of underground hydrogen storage: Influencing factors, current understanding, and outlook // Fuel. — 2022. — Vol. 330. — P. 125636. — https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.125636.
13. Terabe K. and Shimokawa S. Application of NMR log for the low permeability limestone reservoir with fractures // Journal of the Japanese Association for Petroleum Technology. — 2012. — Vol. 77, no. 1. — P. 61–71. — https://doi.org/10.3720/japt.77.61.
14. Udvardi B., Kovács I. J., Kónya P., et al. Application of attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy in the mineralogical study of a landslide area, Hungary // Sedimentary Geology. — 2014. — Vol. 313. — P. 1–14. — https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2014.08.005.
15. Al-Yaseri A., Al-Mukainah H., Yekeen N., et al. Experimental investigation of hydrogen-carbonate reactions via computerized tomography: Implications for underground hydrogen storage // International Journal of Hydrogen Energy. — 2023. — Vol. 48, no. 9. — P. 3583–3592. — https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.10.148.
