Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий и Института физики Казанского федерального университета разрабатывают новую технологию акватермолиза для интенсификации процесса трансформации высокомолекулярных углеводородов в низкомолекулярные. Она основана на использовании металлосодержащих катализаторов для нефтехимической отрасли в комбинации с СВЧ-полем.

«Татарстан является первым регионом в России, где начали применяться внутрипластовые катализаторы для освоения высоковязкой трудноизвлекаемой нефти. Закачка их в нефтяной пласт позволяет повысить нефтеотдачу и снизить углеродный след за счет внутрипластового облагораживания нефти. Несколько таких катализаторов, преимущественно железо-никелевых, для нефтедобывающей промышленности разработали ученые КФУ. На данный момент произведено уже четыре закачки наших внутрипластовых катализаторов по заказу ведущих нефтедобывающих компаний. В ближайшее время готовится пятая закачка на Кубе», – сообщил ведущий научный сотрудник НИЛ «Внутрипластовое горение» ИГиНГТ Алексей Вахин.

По словам исследователя, использование внутрипластовых катализаторов позволяет извлекать высоковязкую нефть с глубины до 1 километра. Для того чтобы можно было добывать такую нефть из нефтяных пластов, которые залегают более глубоко, ученые ИГиНГТ и Института физики КФУ разработали новую технологию СВЧ-акватермолиза.

«При реализации технологии каталитического акватермолиза в продуктивном пласте образуются наноразмерные частицы сульфидов и оксидов переходных металлов. Это катализаторы, которые ускоряют процессы разрыва связей углерод–сера в тяжелых фракциях нефти. Сульфиды и оксиды переходных металлов являются поглотителями СВЧ-поля. Если воздействовать СВЧ-излучением на частицы металлосодержащих катализаторов, то температура вблизи них будет повышаться до 400 градусов и выше. Это позволяет обеспечить более глубокую степень преобразования высокомолекулярных неуглеводородных компонентов нефти (смол, асфальтенов, коксоподобных веществ», – проинформировал Алексей Владимирович.

Учеными НИЛ «СВЧ-проектирование и радиотелекоммуникации» Института физики КФУ были разработаны и изготовлены лабораторные стенды для изучения механизма преобразования высокомолекулярных углеводородов при совместном воздействии СВЧ-поля и различных катализаторов.

«Лабораторные исследования показали, что происходящие изменения в составе нефти способствуют снижению ее вязкости и доказывают перспективность применения СВЧ-воздействия в комбинации с различными катализаторами для освоения нетрадиционных углеводородных ресурсов, – сообщил Алексей Вахин. – Разработанный нами метод позволяет извлекать высоковязкую нефть с большей глубины, чем ранее, где применение закачки пара нерационально. Кроме того, он может быть использован для переработки тяжелых нефтяных остатков и других видов тяжелого углеводородного сырья в заводских условиях».

Для комбинации с СВЧ-полем ученые рекомендуют использовать частицы магнетита ввиду их невысокой стоимости. 

«Для использования СВЧ и катализаторов для добычи нефти важно разработать способ доставки металлосодержащих частиц в объем залежи, – говорит А. Вахин. – Для этой цели может быть применен уже отработанный на практике способ закачки соединений железа и других металлов в виде органорастворимого соединения. При воздействии СВЧ-поля, как и при воздействии пара, это соединение распадется с образованием металлосодержащих частиц в объеме залежи».

Ученые КФУ уверены, что разрабатываемая ими новая технология СВЧ-акватермолиза освоения нетрадиционных углеводородных ресурсов, основанная на применении СВЧ-воздействия в комбинации с различными катализаторами, будет способствовать формированию нового направления в нефтехимии.