The object of research, development or design (in Russian) : 1. Литературный обзор и подготовка экспериментальных устройств: Проект начнется с тщательного обзора литературы по механизмам улавливания CO2 в различных масштабах. Одновременно начнется подготовка устройства для исследования на уровне пор, включающая закупку необходимого оборудования и материалов. Для проведения предварительных исследований будет изготовлено несколько микромоделей. 2. Анализ взаимодействия CO2/микромодели/пластовой воды: Будут проведены комплексные испытания для анализа взаимодействия между CO2, микромоделями и соляными растворами. Этот анализ будет включать методы изменения смачиваемости микромоделей, определение характеристик поверхности и измерение параметров растворимости. 3. Исследования на микромоделях: В ходе экспериментов будут изучены различные механизмы улавливания в масштабе пор, в частности, остаточное улавливание, а также проанализированы изображения, полученные в ходе этих исследований. В ходе детальных исследований будет изучено влияние изменения смачиваемости и применения новых методов, таких как нанотехнологии, на механизмы улавливания. 4. Моделирование в масштабе пор: Наряду с экспериментальной работой будут проведены работы по моделированию, чтобы подтвердить результаты экспериментов и обеспечить согласованность теоретических и практических аспектов улавливания CO2.

The object of research, development or design (in Kazakh) : 1. Әдеби шолу және эксперименттік құрылғыларды дайындау: жоба әртүрлі масштабтағы CO2 ұстау механизмдері туралы әдебиеттерді мұқият шолудан басталады. Сонымен қатар, қажетті жабдықтар мен материалдарды сатып алуды қамтитын кеуек деңгейінде зерттеуге арналған құрылғыны дайындау басталады. Алдын ала зерттеулерді жүргізу үшін бірнеше микромодельдер жасалады. 2. CO2/микромодель/қабаттық суының өзара әрекеттесуін талдау: CO2, микромодельдер және тұзды ерітінділер арасындағы өзара әрекеттесуді талдау үшін кешенді сынақтар жүргізіледі. Бұл талдау микромодельдердің дымқылданғыштығын өзгерту әдістерін, бет сипаттамаларын анықтауды және ерігіштік параметрлерін өлшеуді қамтиды. 3. Микромодельдердегі зерттеулер: Эксперименттер барысында кеуектер масштабындағы түрлі ұстау механизмдері, атап айтқанда, қалдық ұстау зерттеледі, сондай-ақ осы зерттеулер барысында алынған бейнелер талданады. Дәлелді зерттеулер барысында дымқылданғыштықтың өзгеруі мен жаңа әдістердің, мысалы, нанотехнологиялардың, ұстау механизмдеріне әсері зерттеледі. 4. Кеуек масштабындағы модельдеу: Эксперименттік жұмыстармен қатар, CO2 ұстаудың теориялық және практикалық аспектілерінің үйлесімділігін қамтамасыз ету және эксперименттік нәтижелерді растау үшін модельдеу жұмыстары жүргізіледі.

Aim of work (in Russian) : Основной целью проекта является разработка специальной микромодельной системы для изучения улавливания CO2 на уровне пор, генерация данных, публикация результатов и обучение докторантов. Проект направлен на углубление понимания механизмов улавливания CO2 на уровне пор в геологических формациях, с акцентом на остаточное и растворимое улавливание для долгосрочного хранения углерода. В рамках проекта будет проведен всесторонний анализ, включая исследование ключевых параметров, таких как смачиваемость, и разработку микромодели для моделирования этих процессов. Также будет исследовано влияние нанотехнологий на различные механизмы улавливания CO2, включая остаточное и растворимое улавливание.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның негізгі мақсаты – кеуек деңгейінде CO2 ұстау процестерін зерттеуге арналған арнайы микромодельдік жүйені әзірлеу, деректерді жинау, нәтижелерді жариялау және докторанттарды оқыту. Жоба геологиялық формацияларда CO2 ұстау механизмдерін терең түсінуге бағытталған, әсіресе ұзақ мерзімді көміртекті сақтау үшін қалдықтық және ерігіштік ұстауға басымдық беріледі. Жоба аясында негізгі параметрлерді, мысалы, дымқылданғыштықты зерттеуді қамтитын жан-жақты талдау жүргізіліп, осы процестерді модельдеуге арналған микромодель жасалады. Сондай-ақ, нанотехнологияның CO2 ұстау механизмдеріне, соның ішінде қалдықтық және ерігіштік ұстауға әсері зерттеледі.

Методы исследования (на русском) : Пористые горные породы песчаникового типа и флюидные системы CO₂–вода, моделирующие геологические формации для хранения CO₂. В качестве объектов исследования рассматриваются взаимодействия между диоксидом углерода, пластовой водой и поверхностью пористой среды при различных условиях давления, температуры, смачиваемости и гетерогенности. Эксперименты проводятся на специально разработанных микромоделях высокого давления и температуры, имитирующих процессы улавливания и распределения CO₂ на уровне пор.

Методы исследования (на казахском) : CO₂–су жүйелері мен құмтасты типтегі кеуекті жыныстар, олар CO₂ сақтау үшін геологиялық формацияларды модельдейді. Зерттеу нысандары ретінде әртүрлі қысым, температура, дымқылданғыштық және гетерогендік жағдайларындағы көмірқышқыл газы, қабат суы және кеуекті ортаның беті арасындағы өзара әрекеттесулер қарастырылады. Эксперименттер кеуек деңгейінде CO₂ ұстау мен таралу процестерін бейнелейтін жоғары қысым мен температураға төзімді арнайы әзірленген микромодельдерде жүргізіледі.

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработана и изготовлена экспериментальная микромодельная система для визуализации процессов улавливания CO₂ в пористых средах. Разработаны и апробированы методы повышения эффективности механизмов улавливания CO₂, включая изменение смачиваемости, использование наночастиц и химических добавок. Получены обширные экспериментальные данные о влиянии параметров взаимодействия породы и флюида (смачиваемость, капиллярный гистерезис, неоднородность пористой среды) на остаточное и растворимое улавливание CO₂. Разработаны и верифицированы модельные подходы для количественного анализа и прогнозирования процессов улавливания CO₂ на уровне пор и в масштабах, применимых к геологическим формациям.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Бұрын көрсетілген басылымдық және білім беру нәтижелеріне қосымша, жоба аясында келесі ғылыми-техникалық нәтижелерге қол жеткізіледі: Кеуекті ортада CO₂ ұстау процестерін бейнелеуге арналған эксперименттік микромодель жүйесі әзірленеді және жасалады. CO₂ ұстау механизмдерінің тиімділігін арттыру әдістері әзірленіп, сынақтан өткізіледі, оған дымқылданғыштықты өзгерту, нанобөлшектер мен химиялық қоспаларды қолдану жатады. Тау жынысы мен флюид өзара әрекеттесу параметрлерінің (дымқылданғыштық, капиллярлық гистерезис, кеуекті ортаның әртектілігі) CO₂-нің қалдық және ерігіш ұсталуы процестеріне әсері жөнінде кең эксперименттік деректер алынады. CO₂ ұстау процестерін кеуек деңгейінде сандық талдау мен болжауға және оларды геологиялық формацияларға бейімдеуге арналған модельдеу тәсілдері әзірленіп, тексеріледі.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные конструктивные и технико-экономические показатели проекта отражают разработку высокотемпературной и высоконапорной микромодельной системы, предназначенной для порового визуального анализа механизмов улавливания CO₂, при опоре на лабораторную инфраструктуру Назарбаев Университета. Проект предусматривает изготовление специализированных микромоделей с различной пористой структурой, установку современного микрофлюидного оборудования, приобретение системы измерения межфазного натяжения и контактного угла, а также модернизацию установок для изучения растворимости и визуализации, что обеспечивает проведение экспериментов в условиях, приближенных к пластовым. Общий бюджет 100 904 766 тенге включает расходы на персонал, закуп оборудования, материалы и химические реактивы, поездки для научной апробации результатов, а также организационные и публикационные расходы. Техническим результатом станет создание интегрированной экспериментально-моделирующей платформы для прямой визуализации, количественной оценки и оптимизации остаточного и растворимого улавливания CO₂, обеспечивающей высокую научную значимость и поддержку экономически эффективного развития технологий CCS/CCUS в Казахстане.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаның негізгі конструктивтік және техникалық-экономикалық көрсеткіштері CO₂ ұсталу механизмдерін кеуек деңгейінде визуализациялауға арналған жоғары қысымда және жоғары температурада жұмыс істейтін микромодельдік жүйені әзірлеуді қамтиды. Жоба Назарбаев Университетінің зертханалық инфрақұрылымына сүйене отырып, әртүрлі кеуектілік құрылымдары бар арнайы микромодельдер дайындауды, заманауи микрофлюидтік жабдықты орнатуды, беткі керілу мен жанасу бұрышын өлшейтін жүйені сатып алуды, сондай-ақ ерігіштік пен визуализация қондырғыларын жаңғыртуды қарастырады. Бұл шаралар тәжірибелерді нақты кен орны жағдайларына жақын ортада жүргізуге мүмкіндік береді. Жалпы 100 904 766 теңге бюджетке персоналға төлемдер, жабдық сатып алу, материалдар мен реагенттер, ғылыми нәтижелерді жариялау және таныстыруға арналған сапарлар, сондай-ақ ұйымдастырушылық және баспа шығындары кіреді. Жобаның техникалық нәтижесі – CO₂-ның қалдық және ерігіш түрдегі ұсталуын тікелей визуализациялауға, сандық бағалауға және оңтайландыруға мүмкіндік беретін интеграцияланған эксперименттік-модельдік платформа құру. Бұл шешім жоғары ғылыми маңыздылыққа ие болып, Қазақстандағы CCS/CCUS технологияларын экономикалық тұрғыдан тиімді дамытуға серпін береді.

Level of implementation (in Russian) : Все задачи, предусмотренные на первый год проекта, были успешно выполнены.

Level of implementation (in Kazakh) : Жобаның бірінші жылына жоспарланған барлық тапсырмалар сәтті орындалды.

Efficiency (in Russian) : Все этапы были выполнены, и мы считаем их эффективными для продолжения последующих шагов проекта.

Efficiency (in Kazakh) : Барлық кезеңдер орындалды, және біз оларды жобаның келесі қадамдарын жалғастыру үшін тиімді деп санаймыз.

Field of application (in Russian) : Результаты данного проекта предназначены для широкого применения в области улавливания, использования и хранения углекислого газа (CCUS), особенно при оптимизации закачки CO₂ в глубокие солёные горизонты и выработанные нефтегазовые месторождения. Разработанные в рамках исследования микромодельные методы визуализации и анализа на поровом уровне могут быть использованы учёными и инженерами для более глубокого понимания механизмов удерживания CO₂ и повышения эффективности его геологического хранения. Полученные данные обеспечат поддержку национальных и международных программ декарбонизации, предоставляя практические рекомендации по проектированию эффективных стратегий закачки, оценке пригодности коллекторов и выбору условий, улучшающих остаточное и растворимое удерживание CO₂. Кроме того, созданная микромодельная система и экспериментальные подходы могут применяться в смежных областях, таких как методы повышения нефтеотдачи, анализ фильтрации флюидов в недрах, геохимия и изучение взаимодействия порода–флюид в пластовых условиях. Результаты исследования будут полезны научным организациям, промышленным партнёрам и государственным структурам, занимающимся экологическим регулированием и развитием «зелёных» технологий.

Field of application (in Kazakh) : Жобаның нәтижелері көмірқышқыл газын ұстау, пайдалану және жер астында сақтау (CCUS) саласында кеңінен қолдануға арналған, әсіресе CO₂-ны терең тұзды қабаттарға және игерілген мұнай-газ кен орындарына тиімді түрде айдау мен сақтауды оңтайландыруға бағытталған. Зерттеу барысында әзірленген кеуек деңгейіндегі визуализация әдістері мен микромодельдік тәсілдер CO₂ ұсталу механизмдерін терең түсінуге және оның геологиялық сақталу тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді. Алынған нәтижелер ұлттық және халықаралық декарбонизация бастамаларын қолдап, CO₂ айдау стратегияларын жобалау, коллекторлардың жарамдылығын бағалау және қалдық немесе ерігіш ұсталуын жақсартатын жағдайларды анықтау бойынша практикалық ұсыныстар береді. Сонымен қатар, әзірленген микромодельдік жүйе мен эксперименттік тәсілдер мұнай өндіруді арттыру әдістері, жерасты флюидтерінің ағымын талдау, геохимия және кен орындарындағы «жыныс–флюид» өзара әрекеттесуін зерттеу сияқты салаларда да қолданылуы мүмкін. Жобаның нәтижелері ғылыми ұйымдарға, өндірістік серіктестерге және экологиялық реттеу мен жасыл технологияларды дамытуға жауапты мемлекеттік органдарға пайдалы болмақ.