Сотрудники НИЛ «Внутрипластовое горение» Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета разработали катализатор на основе солей слабых кислот для повышения эффективности добычи тяжелой нефти.

Главная сложность, с которой сталкиваются нефтедобывающие компании при освоении такой нефти, – ее высокая вязкость, обусловленная большим содержанием смол и асфальтенов. 

«В Казанском университете изучаются каталитические процессы облагораживания тяжелой нефти с целью создания новых технологий разработки месторождений, – говорит один из исследователей, ведущий научный сотрудник лаборатории Алексей Вахин. – Так, например, недавно мы выяснили, как меняется состав тяжелой нефти при комбинированном воздействии водяного пара и диоксида углерода в присутствии водорастворимых солей Na3VO4 (ортованадат натрия), NaH2PO4 (дигидрофосфат натрия) и Na2H5P(W2O7)6 (натрий фосфорновольфрамовокислый (натрий пентагидро-12-вольфрамофосфат). 

Результаты исследования опубликованы в журнале Energy Conversion and Management (IF 10.4).

«Использование солей слабых кислот интенсифицировало реакции дегидрирования, гидрирования и изомеризации некоторой части смол и асфальтенов. Это привело к снижению их молекулярной массы и необратимо снизило вязкость нефти, – сообщил старший научный сотрудник лаборатории Яссер Абделсалам. – Наибольшую эффективность по снижению содержания асфальтенов и соответствующему снижению вязкости продемонстрировал ортованадат натрия».

При использовании этого катализатора объем полученной нефти, сказал ученый, увеличился на 35 процентов. Содержание асфальтенов в ней снизилось на 5 процентов, а вязкость при 20 градусах Цельсия уменьшилась на 72,8 процента. Что касается содержания серы, то ее стало меньше на 41,2 процента. 

По словам Алексея Вахина, эффективность внутрипластовых катализаторов зависит от характеристик залежи. Так, например, на поверхности карбонатных пород их способность к воздействию на нефть возрастает. 

«Сейчас мы исследуем органорастворимые и водорастворимые соединения, содержащие каталитически активные металлы, – рассказывает ученый. – Ранее сотрудниками нашей лаборатории были созданы каталитические комплексы для внутрипластового применения на основе переходных металлов. Они уже прошли испытания на ряде месторождений тяжелой нефти и показали высокую эффективность по повышению нефтеотдачи».

Участники исследования уверены, что сочетание диоксида углерода с водорастворимыми катализаторами при каталитическом акватермолизе – перспективный метод снижения вязкости тяжелой нефти. Он открывает новые возможности для повышения эффективности добычи «черного золота». 

Исследование выполнено за счет средств субсидии, выделенной Казанскому федеральному университету для выполнения государственного задания в сфере научной деятельности (проект № FZSM-2023-0014).