Новая методика позволит оценить пригодность подземных коллекторов для хранения водорода

Ученые Пермского научно-исследовательского политехнического университета и Института проблем нефти и газа РАН разработали методику, позволяющую оценить воздействие водорода на трансформацию горных пород. Результаты исследования дают возможность проверить, можно ли использовать тот или иной подземный коллектор для хранения водорода.

Развитие низкоуглеродной энергетики может подстегнуть использование истощенных газовых месторождений для хранения водорода. Однако такое решение чревато деформацией стальных колонн подземных скважин, так и преобразованием водорода в сероводород под действием бактерий, обитающих в коллекторах. Вдобавок, минералы породы, вступая в реакцию с водородом, способны значительно трансформировать пористость и проницаемость пласта, из-за чего хранить H2 рекомендуется в песках и песчаниках без примесей глин и карбонатов.

Чтобы предотвратить эти риски, ученые Пермского политеха и Института проблем нефти и газа РАН разработали программу, которая позволяет детально исследовать образцы керна до и после воздействия водорода. Для этой цели ученые использовали 20 образцов керна, взятого с глубины чуть менее 1500 метров. Ученые анализировали свойства и химический состав образцов до воздействия водорода, а затем размещали их в цилиндр с входным и выходным отверстиями для подачи H2, которая осуществлялась в течение семи дней с помощью баллона со сжатым водородом. На последнем этапе ученые оценивали состояние измененного керна.

Эксперимент показал, что после воздействия H2 пористость и проницаемость керна снизилась на 4,6% и 7,9% соответственно. Водород нарушил прочность межкристаллитных контактов, что привело к ослаблению породы. Однако, поскольку водород намного более подвижен, чем метан, такое снижение свойств не должно оказывать существенного влияния на закачку и извлечение H2.

«На основании этих результатов мы можем говорить о том, что исследуемый пласт химически устойчив к водороду. Это подтверждается тем, что образцы содержат большое количество (96,64%) оксида кремния, который в данном случае не взаимодействует с водородом», – цитирует Пермский политех доктора технических наук, заведующего лабораторией института проблем нефти и газа РАН Сергея Попова.

Текст и фото: Глобальная энергия https://globalenergyprize.org/ru/2024/09/13/novaja-metodika-pozvolit-ocenit-prigodnost-podzemnyh-kollektorov-dlja-hranenija-vodoroda/