• Русский

Ученые САЕ «ЭкоНефть» определили механизмы процессов окисления различных типов нефтей для повышения эффективности добычи трудноизвлекаемых запасов углеводородов

Эти результаты были получены в рамках исследований, проводимых при поддержке гранта Российского научного Фонда.

Группа ученых НИЛ «Реологических и термохимических исследований» в настоящее время проводит ряд перспективных исследований в области технологий закачки воздуха. Одно из них связано с изучением механизма реакций окисления алифатических и ароматических углеводородов и нефти. Напомним, что проект получил поддержку Российского научного фонда буквально прошлым летом и уже сегодня доказывает, что та победа была не случайна. За несколько месяцев ученым удалось провести ряд весьма интересных экспериментов по окислению SARA-фракций нефти – насыщенных углеводородов, ароматических соединений, смол и асфальтенов. Для характеристики особенностей каждой из них активно использовались высокоточные научные методы, такие как дифференциальная сканирующая калориметрия высокого давления (HP-DSC), адиабатическая калориметрия (ARC), а также термогравиметрический анализ с инфракрасной спектроскопией (TG-FTIR). Полученные результаты в лаборатории сравнили с результатами окисления сырой нефти.

«Сравнение показало, что характер окисления сырой нефти и её SARA-фракций очень сильно различается. Мы глубоко проанализировали эти различия и постарались установить связь между ними. Например, насыщенные углеводороды хорошо окисляются при низкой температуре. А асфальтены, наоборот, выделяют тем больше тепла, чем выше температура. О чем это говорит? О том, что характер окисления нефти напрямую зависит от того, в каком долевом соотношении в ней распределены SARA-фракции. Зная это соотношение, мы можем подобрать наиболее оптимальный метод добычи нефти», – рассказал нам о подробностях экспериментов руководитель проекта, ведущий научный сотрудник НИЛ «Реологических и термохимических исследований» Чэнгдонг Юань.

Результаты проведенных исследований были частично опубликованы в статье «Oxidation Behavior of Light Crude Oil and Its SARA Fractions Characterized by TG and DSC Techniques: Differences and Connections»( Окислительное поведение легкой нефти и ее SARA-фракций, характеризуемых методами TG и DSC: различия и связи) в журнале Energy & Fuels. Но на этом проект не завершился – следующим этапом исследований стал термогравиметрический анализ окисления различных нефтей – лёгкой, средней и тяжёлой. Здесь ученые кроме характера окисления рассмотрели основные стадии и продукты реакций при внутрипластовом горении. В результате удалось обнаружить, что легкие и тяжелые нефти сильно отличаются на первых стадиях процесса окисления, но кинетика их поведения при высокотемпературном окислении очень близка. Эти материалы уже отправлены для опубликования в журнал и скоро, как надеются сами ученые, они будут вынесены на суд научной общественности.

«Мы изначально взялись за очень нелегкую задачу. Здесь еще много нерешенных и интересных проблем. Вы знаете, что состав сырой нефти очень сложен, и процесс окисления поэтому не менее сложен.  Но мы пытаемся решить все проблемы. Мы учёные и рождены для этого. Надеюсь, наши исследования внесут вклад в успешное применение технологий закачки воздуха на разных месторождениях, в том числе закачки воздуха под давлением и внутрипластового горения», – поделился планами Чэнгдонг Юань.

В качестве одного из возможных направлений для исследований, к слову, в НИЛ «Реологических и термохимических исследований» рассматривают изучение окисления чистых углеводородов. И первыми результатами обещают удивить уже в этом году.