• Русский

Ученые КФУ разработали новый биоразлагаемый ингибитор комплексного действия для решения проблем на Арктических месторождениях

Новое поколение реагентов обеспечит эффективную добычу и транспортировку углеводородов в суровых условиях Арктики, а также снизит экологические риски.

Буквально несколько лет освоение минеральных и сырьевых ресурсов Арктики стало одной из основ стратегии развития России. Отвечая на поставленный вызов, ученые приоритетного направления «Эконефть» продолжают расширять число перспективных и взаимовыгодных проектов. Решению «арктических» задач исследователи придают огромное значение на самом высоком уровне.

Как не единожды отмечали специалисты КФУ, образование газовых гидратов при добыче и транспортировке углеводородов является важной проблемой, возникающей в условиях экстремального холода. И пренебрегать ее решением точно не стоит. Во-первых, потому что именно газогидраты являются причиной техногенных аварий, а во-вторых, потому что эффективное решение уже найдено. Ученые САЕ «Эконефть» разработали уникальный ингибитор, не имеющий аналогов в мире. Реагент предназначен для добычи и транспортировки углеводородного сырья и готов проявить себя в арктических условиях. Подробности создания разработки были опубликованы в Carbohydrate Polymers.
«Пока что основным видом ингибиторов являются – кинетические, созданные на основе поливиниловых полимеров, показывающие неплохие результаты, однако они совсем не разлагаются в естественных условиях. В этом их огромный минус. В связи с этим последние несколько лет наша ученая группа сконцентрировалась на том, чтобы создать уникальный ингибитор на основе природных соединений. И мы подумали, может, стоит добавить определенные функциональные группы в природный полимер хитозан, увеличив его растворимость в воде и эффективность в процессах ингибирования гидратообразования и коррозии? У нас получилось», – сообщил научный сотрудник НИЛ «Реологические и термохимические исследования» Абдолреза Фархадиан.
Теперь результаты проведенной работы имеют перспективу войти в основу новой концепции по управлению риском гидратообразования на арктических нефтяных и газовых месторождениях.

«На сегодняшний день гидратообразование и коррозия являются традиционными проблемами при эксплуатации трубопроводов. Соответственно, благодаря нашему ингибитору, вместо двух реагентов, можно использовать один, который также эффективно справляется с обозначенными проблемами. Таким образом, мы снижаем объём закачки, заметно уменьшаем экологические риски и повышаем эффективность обработки трубопровода», – рассказал руководитель приоритетного направления «Эконефть» Михаил Варфоломеев.

Сегодня ингибиторы ученых Казанского университета представляют из себя эффективный симбиоз биоразлагаемых, экологически безвредных реагентов, позволяющих повысить уровень нефтедобычи, а также снизить нагрузку на экологию. Как рассказывает Абдолреза Фархадиан, в отличие от дорогостоящих предшественников, ингибиторы казанских ученых оптимально преодолевают проблему растворимости и не являются токсичными. Для этого были использованы водорастворимые полиуретаны, а также бюджетное, доступное и биоразлагаемое вещество – хитозан.

«На основе хитозана мы получили полностью растворимый в воде реагент, причем синтез был одноступенчатый и проводился в довольно мягких условиях. Этот эксперимент помог найти уникальный метод решения не менее двух проблем», – пояснил Абдолреза Фархадиан.

«При тестировании наш реагент показал эффективную способность защищать поверхность стали трубопроводов от коррозии. Этот же реагент был протестирован на ингибирование образования гидратов. Оба вида исследования показали, что наш реагент действительно обладает комплексным действием», – сообщил Михаил Алексеевич.

Производство уникальных в своем роде ингибиторов является междисциплинарным проектом, в котором приняли участие ученые нескольких подразделений КФУ – Химического института им. А.М. Бутлерова, Института геологии и нефтегазовых технологий, Института физики. Результаты совместной работы позволят сделать действительно серьезный шаг к освоению ресурсов Арктики.

Для развития проекта специалисты приоритетного направления «Эконефть» также в полной мере используют возможности международной кооперации, причем компании из других стран проявляют большой интерес к такой работе. Например, в 2019 году с темой применения новейших ингибиторов исследователи выступали в Норвегии, в рамках конференции Университета Ставангера.

В качестве поддержки проекта по разработке и исследованию нового поколения ингибиторов ученые «Эконефти» получили грант Российского фонда фундаментальных исследований по направлению «Фундаментальные основы изучения и освоения минеральных и возобновляемых ресурсов Российской Арктики» («Ресурсы Арктики»). Отметим, что на получение гранта претендовали 110 научных групп со всей страны. Из них были отобраны лишь 32 заявки, в т.ч. представителей КФУ.