Лаборатория «Внутрипластовое горение»

Направления работы и виды анализов:

Технологии освоения нетрадиционных углеводородов

  1. Экстракция битумоида;
  2. Эксперимент в автоклаве образцов нефти и нефтенасыщенных пород;
  3. Определение легколетучих углеводородов нефти, выкипающих до 110ºС;
  4. Групповой состав (SARA-анализ нефти – содержание насыщенных и ароматических углеводородов, смол и асфальтенов). Битумы нефтяные. Метод разделения на четыре фракции ГОСТ 32269-2013 / ASTM D2007-03;
  5. Расчет Индекс коллоидной нестабильности (Coloidal Instability Index (CII));
  6. SARA-анализ микронавесок нефти (менее 0,1 г). (содержание насыщенных и ароматических углеводородов, смол и асфальтенов). Битумы нефтяные. Метод разделения на четыре фракции ГОСТ 32269-2013 / ASTM D2007-03;
  7. Фракционная разгонка нефти и нефтепродуктов. ГОСТ 2177-99;
  8. Выделение нерастворимого органического вещества сланцевых пород (керогена);
  9. Исследование состава газообразных продуктов методом газовой хроматографии;
  10. Определение состава летучих жирных кислот в воде (VFA);
  11. Определение содержания парафинов в нефти. ГОСТ 11851-85;
  12. Определение теплопроводности (коэффициента теплопроводности) нефти (на основе плотности и содержания твердых парафинов (ГОСТ 11851-85)). Зависимость теплопроводности от температуры с шагом 10° в интервале 10-60 °С (6 точек);
  13. Температура плавления парафинов. ГОСТ 23683-89;
  14. Определение содержания хлористых солей. ГОСТ 21534-76;
  15. Определение кислотного числа нефти. ГОСТ 5985-79;
  16. Определение содержания хлорорганических соединений в нефти. ГОСТ Р 52247-2004. Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности. ГОСТ 3900-85.;
  17. Определение теплоёмкости (коэффициент теплоемкости) нефти по формуле Ватсона-Нельсона (с учетом плотности). Зависимость теплоёмкости от температуры с шагом 10° в интервале 10-60 °С;
  18. Коэффициент температурного расширения (с учетом плотности. Зависимость коэффициента температурного расширения от температуры с шагом 10° в интервале 10-60 °С (6 точек);
  19. Определение сульфида железа;
  20. Определение вязкости при различной температуре. Зависимость вязкости от температуры с шагом 10° в интервале 10-60 °С (6 точек);
  21. Кинематическая вязкость, ГОСТ 33-2016;
  22. ИК-спектроскопия. ИК-спектроскопия + расшифровка функциональных групп;
  23. Определение содержания серы в нефти ГОСТ 32139-2013;
  24. Зольность;
  25. Температура застывания нефти. ГОСТ 20287-91;
  26. Определение механических примесей. Нефть, нефтепродукты и присадки ГОСТ 6370-83;
  27. Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды (по Дина-Старка) (с Поправкой, с Изменением N 1) ГОСТ 2477-2014;
  28. Определение рН;
  29. Определение распределения частиц по размерам методом динамического светорассеяния;
  30. Поверхностное/межфазное натяжение при с.у.;
  31. Поверхностное/межфазное натяжение. В термобарических условиях: диапазон температур: от +10°C до +200°C; диапазон давления: от 1 до 690 бар.;
  32. Краевой угол смачивания на образце породы при визуальном наблюдении за поведением материалов (сохраняется видео и фото) при с.у.;
  33. Краевой угол смачивания на образце породы визуальном наблюдении за поведением материалов (сохраняется видео и фото). В термобарических условиях: диапазон температур: от +10°C до +200°C; диапазон давления: от 1 до 690 бар.;
  34. Определение смачиваемости по методу Амотта.;
  35. Определение смачиваемости по методу Амотта-Гарвея;
  36. Определение кинетики растворения образца карбонатной породы в HCl (12%). Съем кинетической кривой в течение 6 часов.

Руководитель лаборатории

Вахин А.В., с.н.с., 89870010781, vahin-a_v@mail.ru

 

 

 

 

Рабочая группа

к.х.н. Ситнов С.А.

к.т.н. Мухаматдинов И.И.

д.х.н. Каюкова Г.П.

  • прибор для измерения краевого угла под давлением DSA100 (2015 г.). Прибор позволяет определять поверхностное/межфазное натяжение и краевой угол смачивания при давлениях до 70 МПа, а также визуально наблюдать за поведением материалов в этих условиях. Температурный диапазон измерений: от +10°C до +400°C. Наличие  автоматической функции для последовательного измерения поверхностной свободной энергии;
  • реакторы-автоклавы 300 мл Parr Instruments (США) 2 шт. Позволяет проводить моделирование пластовых процессов. Диапазон по температуре: комн. – 350. Диапазон по давлению: атм – 120 бар;
  • хроматэк Кристалл 5000 (2017 г.). Приборный комплекс специально сконструирован на предприятии ЗАО СКБ Хроматэк для решения задач анализа сложного состава углеводородных смесей. Позволяет проводить анализ состава газообразных продуктов непосредственно во время проведения моделирования термокаталитического процесса на автоклаве Parr Instruments;
  • анализатор размера частиц и дзета-потенциала Zeta-Aps (2014 г.). Прибор позволяет определять распределение частиц по размеру и их дзета-потенциал, pH среды, электропроводность. Прибор основан на использовании в качестве рабочего ультразвуковое излучение, что позволяет использовать его для анализа непрозрачных дисперсных сред, таких как нефть.
  • Лаборатория обладает полным комплексом общелабораторного оборудования (Муфельная печь LOIP LF-5/13-V2 с программируемым терморегулятором, Сушильный шкаф LOIP LF-120/300-VS2  с программируемым терморегулятором, Планетарная мономельница Pulverisette 6, Ротационный вискозиметр Fungilab ALPHA L, Лабораторный роторный испаритель Hei-VAP и пр.)
  1. Kayukova G.P., Gubaidullin A.T., Petrov S.M., Romanov G.V., Petrukhina N.N., Vakhin A.V. Changes of Asphaltenes’ Structural Phase Characteristics in the Process of Conversion of Heavy Oil in the Hydrothermal Catalytic System // Energy and Fuels. – 2016. – V. 30(2). – P. 773-783. (Q1 2016). http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.energyfuels.5b01328.
  1. Kayukova G.P., Mikhailova A.M., Feoktistov D. A., Morozov V.P., Vakhin A.V. Conversion of the Organic Matter of Domanic Shale and Permian bituminous Rocks in Hydrothermal Catalytic processes // Energy and Fuels. – 2017. – V. 31(8). – P. 7789-7799. (Q1 2017). http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.energyfuels.7b00612
  1. Вахин А. В., Ситнов С.А., Мухаматдинов И.И., Онищенко Я. В., Феоктистов Д. А. Акватермолиз высоковязкой нефти в присутствии нефтерастворимого катализатора на основе железа // Химия и технология топлив и масел. – 2017. – №5. – С. 24-28. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10553-017-0848-9
  1. Иванова А. Г., Вахин А. В., Воронина Е. В., Пятаев А. В., Нургалиев Д. К., Ситнов С. А. Мёссбауэровское исследование продуктов термокаталитического воздействия на керогенсодержащую породу // Известия РАН. Серия физическая. – 2017. – Т. 81. – № 7. – С. 904–908. https://link.springer.com/article/10.3103%2FS1062873817070139
  1. Gafurov M.R., Volodin M.A., Rodionov A.A., Sorokina A.T., Dolomatov M.Yu., Petrov A.V., Vakhin A.V., Mamin G.V., Orlinskii S.B. EPR study of spectra transformations of the intrinsic vanadyl-porphyrin complexes in heavy crude oils with temperature to probe the asphaltenes’ aggregation // Journal of Petroleum Science and Engineering – 2018. – V. 166. – P. 363-368. (Q1 2018). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920410518301517
  1. Kayukova G.P., Mikhailova A.M., Kosachev I.P., Feoktistov D.A., Vakhin A.V. Transformation of heavy oils of different chemical types under catalytic aquathermolysis with an amphiphilic Fe-Co-Cu catalyst and kaolin // Energy and Fuels. – 2018. – V. 32(6). – P. 6488-6497. (Q1 2018). https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.energyfuels.8b00347
  1. Sitnov S.A., Mukhamatdinov I.I., Vakhin A. V., Ivanova A.G., Voronina E. V. Composition of aquathermolysis catalysts forming in situ from oil-soluble catalyst precursor mixtures // Journal of Petroleum Science and Engineering – 2018. – V. 169. – P. 44-50. (Q1 2018). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920410518304443?via%3Dihub
  1. Ахметов Б. Р., Вахин А. В. О некоторых характеристиках затухания ультразвука в суспензиях высокомолекулярных компонентов нефти // Физическая акустика. – 2018. – Т. 64. – №5. – с.566-571. Перевод: Akhmetov B. R., Vakhin A.V. On Certain Characteristics of Ultrasound Attenuation in Suspensions of High-Molecular Oil Components // Acoustical Physics. – 2018. – V. 64(5). – P. 567-571. (Q2 2018). https://link.springer.com/article/10.1134%2FS1063771018050019
  1. Vakhin А.V., Sitnov S.A., Mukhamatdinov I.I., Aliev F. A., Kudryashov S.I., Afanasiev I.S., Petrashov O.V., Varfolomeev M.A., Nurgaliev D.K. Aquathermolysis of heavy oil in reservoir conditions with the use of oil-soluble catalysts: Part III – Changes in composition resins and asphaltenes // Petroleum Science and Technology. – 2018. – V. 36(22). – P. 1857-1863. (Q2 2018). https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10916466.2018.1514413?journalCode=lpet20
  1. Kayukova G. P., Mikhailova A.N., Khasanova N. M., Morozov V.P., Vakhin A.V., Nazimov N. A., Sotnikov O.S., Khisamov R.S. Influence of hydrothermal and pyrolysis processes on the transformation of organic matter of dense low-permeability rocks from Domanic formations of the Romashkino oil field // Geofluids. – 2018. – V. 2018. Article ID 9730642. (Q1 2018). https://www.hindawi.com/journals/geofluids/2018/9730642/
  2. Khelkhal M.A., Eskin А.A., Mukhamatdinov I.I., Feoktistov D.A., Vakhin А.V. Comparative Kinetic Study on Heavy Oil Oxidation in The Presence of Nickel Tallate and Cobalt Tallate // Energy and Fuels. – 2019. – V. 33 (9). – P. 9107-9113. (Q1 2019). https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.energyfuels.9b02200
  1. Khelkhal M.A., Eskin A.A., Sitnov S.A., Vakhin A.V. Impact of Iron Tallate on the Kinetic Behavior of the Oxidation Process of Heavy Oils // Energy and Fuels – 2019 – V.33(8). – P. 7678-7683. (Q1 2019). https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.energyfuels.9b01393
  1. Vakhin A.V., Onishchenko Y.V., Chemodanov A.E., Sitnov S.A., Mukhamatdinov I.I., Nazimov N.A., Sharifullin A.V. The composition of aromatic destruction products of Domanic shale kerogen after aquathermolysis // Petroleum Science and Technology. – 2019. – V.37(4), – P. 390-395. (Q2 2019). https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10916466.2018.1547760?journalCode=lpet20
  1. Gizatullin B., Gafurov M., Vakhin A., Rodionov A., Mamin G., Orlinskii S., Mattea C., Stapf S. Native Vanadyl Complexes in Crude Oil as Polarizing Agents for in Situ Proton Dynamic Nuclear Polarization // Energy and Fuels. – 2019. (Q1 2019). https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.energyfuels.9b03049
  1. Mukhamatdinov I.I., Salih I.S.S., Rakhmatullin I.Z., Sitnov S.A., Laikov A.V., Klochkov V.V., Vakhin A.V. Influence of Co-based catalyst on subfractional composition of heavy oil asphaltenes during aquathermolysis // Journal of Petroleum Science and Engineering – 2019. – DOI: 10.1016/j.petrol.2019.106721. (Q1 2019). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920410519311416?via%3Dihub
  2. Mukhamatdinov I.I., Khaidarova A.R., Zaripova R.D., Mukhamatdinova R.E., Sitnov S.A., Vakhin A.V. The Composition and Structure of Ultra-Dispersed Mixed Oxide (II, III) Particles and Their Influence On In-Situ Conversion of Heavy Oil // Catalysts – 2019. – DOI: 10.3390/catal10010114.   https://www.mdpi.com/2073-4344/10/1/114.
  • Научно-исследовательская работа по теме: «Разработка метода преобразования тяжелых нефтей в пластовых условиях» в рамках Договора № 0002/04/230 от 01.01.2015 г. между ОАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина и ГНБУ «Академия наук Республики Татарстан». (2015, ответственный исполнитель).1,5 млн руб.
  • Хозяйственный договор с «ТатНИПИнефть» «Исследование процесса внутрипластовой деструктуризации керогена доманиковой породы под влиянием гидротермальных факторов (температура, вода, водород). Разработка методов каталитического преобразования СВН в пластовых условиях с целью снижения их вязкости». (2015-2016 гг. ответственный исполнитель). 1,5 млн руб.
  • Договор о выполнении НИОКР с АО “ВНИИНефть «Разработка и применение новых подходов по исследованию химических и физических процессов, происходящих в нефти и нефтесодержащей породе Вишанского месторождения в атмосфере воздуха и инертного газа методами термического анализа, ИК-спектроскопии и реометрии при контроле компонентного состава газообразных продуктов» (2016, исполнитель). 3,01 млн руб.
  • Договор о выполнении НИОКР с АО “ВНИИНефть” «Разработка основ технологии повышения нефтеотдачи на месторождениях высоковязкой нефти методом каталитического акватермолиза и оценка перспективности их использования в условиях месторождения Бока де Харуко» (26.06.2017-20.11.2017, ответственный исполнитель). 4,4538 млн руб.
  • Договор о выполнении НИОКР № 0002/34/230 с ПАО “Татнефть” «Опытно промышленные испытания катализатора акватермолиза на Ашальчинском месторождении высоковязких нефтей» (2018, ответственный исполнитель) 10,8 млн руб.
  • Договор о выполнении НИОКР с АО «Зарубежнефть» «Производство опытной партии катализатора акватермолиза и подготовку товарной формы для промысловых испытаний» (2018, научный руководитель) 3,254 млн руб.
  • Договор о выполнении НИОКР №18R0228 с АО «РИТЭК» «Разработка технологии повышения нефтеотдачи на месторождениях высоковязких нефтей с применением катализаторов акватермолиза» (28.01.2019-01.03.2020, научный руководитель) 8,9097 млн руб.

Год создания –2013 г.

Исследования НИЛ ВПГ поддержаны двумя грантами Президента РФ.

Лаборатория выполнила ряд проектов по разработке каталитических систем для модернизации паротепловых методов добычи высоковязких нефтей и провела первый в России и один из первых в мире промысловые эксперименты по закачке в пласт внутрипластовых катализаторов конверсии САВ.