Газпром нефть получила первые образцы сверхтвердых материалов для бурения

Научно-технический центр Газпром нефти совместно со Сколковским институтом науки и технологий реализует проект по созданию новых сверхтвердых материалов для резцов бурового долота. Отечественная разработка сможет составить конкуренцию импортным продуктам, снизив стоимость производства буровых долот на 10-30%, а также станет прорывом для других отраслей – строительства, горной промышленности, приборостроения. Уже получены первые перспективные образцы новых сверхтвердых материалов.

Идеальный материал для резцов бурового долота – это алмаз, он является самым твердым веществом. Вместе с тем, у него есть ряд существенных недостатков – алмаз является хрупким материалом и для его производства требуется колоссальное давление в 60 тыс. атмосфер (6Гпа) и температура в 1500-1700 градусов Цельсия. Кроме того, механически обработать алмаз ничем, кроме алмаза, невозможно, поэтому производить из него продукцию очень дорого и трудозатратно. Научно-технический центр «Газпром нефти» разрабатывает новые сверхтвердые материалы, которые по свойствам должны не сильно уступать алмазу по твердости и трещиностойкости, но были бы гораздо дешевле в производстве (синтезироваться при более низких давлениях и/или температуре).

Для решения этой задачи НТЦ использует российскую инновацию «USPEX» – это метод компьютерного предсказания кристаллических структур, разработанный профессором Артёмом Огановым из Сколковского института науки и технологий и его учениками. Метод USPEX позволяет предсказывать кристаллическую структуру при произвольных давлениях и температурах, исходя из знания только химического состава материала. Такой подход позволяет анализировать множество образцов в цифровом виде без их изготовления.

В феврале были получены первые перспективные образцы новых сверхтвердых материалов. После проведения исследований их свойств наиболее перспективные варианты будут изготовлены в Институте физики высоких давлений РАН (г.Троицк). Проведение первых скважинных испытаний долот с новыми материалами пройдет до конца 2018 г.