Представлены результаты экспериментов, направленных на изучение влияния различных наноматериалов на ключевые свойства буровых эмульсий, созданных на основе дизельного топлива. В качестве наноматериалов использовались сферические наночастицы SiO2 размером 5 и 80 нм, одностенные и многостенные углеродные нанотрубки, а также нановолокна Al2O3. Наноматериалы были добавлены в типовые рецептуры буровых растворов с содержанием углеводородной фазы 65 %, при этом массовая концентрация наноматериалов в эмульсиях достигала 2 %. Были изучены реологические, фильтрационные и антифрикционные свойства, коллоидная устойчивость и ингибирующая способность модифицированных буровых эмульсий. Показано, что наноматериалы даже в малых концентрациях сильно влияют на свойства буровых эмульсий, что демонстрирует перспективу их практического применения. При этом использование нанотрубок показывает эффект при более низких концентрациях (0,1 % по массе) по сравнению со сферическими наночастицами.
Для изучения течения нефтесодержащей эмульсии в породе используются микрофлюидные чипы с пористыми структурами. Такие чипы можно изготавливать из полидиметилсилоксана методом отливки в мастер-форму. На начальных этапах исследований зачастую требуется быстрое и дешевое прототипирование большого количества различных мастер-форм. Предлагается использовать фрезеровку для изготовления канализированной поверхности на пластинке полиметилметакрилата, с которой нужно снимать негативный оттиск, являющийся мастер-формой для отливки в нем позитивных чипов из полидиметилсилоксана. Проверено несколько эпоксидных составов для изготовления такой мастер-формы. Основным требованием при поиске материала было точное повторение геометрии и достаточно низкая адгезия к полиметилметакрилату и полидиметилсилоксану для выемки изделия с минимальными повреждениями формы. Из всех используемых материалов удалось изготовить мастер-формы, но с дефектами и различной степенью поврежденности. Один из эпоксидных составов признан пригодным для изготовления мастер-формы со множеством элементов, имитирующих зерна пористой среды (отношение высоты к ширине 2:3). Разработанный метод позволяет использовать полидиметилсилоксан для прототипирования чипов, моделирующих пористую структуру нефтесодержащей породы.