Ученые КФУ разработали метод по управлению риском гидратообразования на месторождениях Арктики
Научная группа приоритетного направления «Эконефть» совместно с коллегами из Ирана, а также исследователями Института химии А.М. Бутлерова, Института геологии и нефтегазовых технологий и Института физики разработали новую серию реагентов на основе водорастворимых полиуретанов.
Холодное море, вечная мерзлота, большая глубина залегания ресурсов, удаленность месторождений от ближайших населенных пунктов — вот лишь малая часть вводных для тех, кто желает организовать добычу углеводородов в Арктике. Причем условия окружающей среды для разных северных районов принципиально отличаются. Из-за этого специалистам необходимы разные технологии – по-своему уникальные, но неизменно эффективные. Как известно, исследователями Казанского федерального университета немало сделано для покорения суровых северных просторов. Напомним, ранее ученым удалось разработать первые ингибиторы на основе касторового масла и хитозана. Идея их создания появилась у исследователей Казанского федерального университета для решения как минимум двух задач: обеспечения эффективной добычи и транспортировки углеводородов, а также снижения экологических рисков. Теперь серию «казанских» ингибиторов дополнили новые реагенты, созданные на основе водорастворимых полиуретанов. Подробности данной работы были опубликованы в Journal of Natural Gas Science and Engineering .
«Мы ищем новые способы получения реагентов комплексного действия – чтобы одна молекула могла решить одновременно две задачи. Новые реагенты также, как и разработанные нами ранее, эффективно ингибируют коррозию и образование гидратов. Мы разработали их с использованием уретановой технологии. Данный синтез был произведен в водной среде, что позволило нам получить водорастворимые полиуретаны, которые можно достаточно легко использовать в дальнейшей закачке», – сообщил руководитель приоритетного направления «Эконефть» Михаил Варфоломеев.
Не уступая предыдущим ингибиторам, новые реагенты позволяют минимизировать большинство возможных рисков, об этом свидетельствуют результаты лабораторных работ. Ученые отмечают причины дальнейшего использования полиуретанов в качестве перспективных кинетических и антиагломерирующих ингибиторов образования гидратов метана и коррозии.
«Данный реагент проявил высокую эффективность по ингибированию гидратов, как в динамических условиях трубопроводного транспорта, так и в статических условиях. Кроме того были проведены детальные исследования нового реагента на ингибирование коррозии, привлечены методы микроскопии, электрохимического анализа. Все они показали, что данный реагент образует защитный слой на поверхности металла, предотвращающий коррозию», – рассказал о результатах исследования научный сотрудник НИЛ «Реологические и термохимические исследования» Абдолреза Фархадиан.
Напомним, коррозия и образование газовых гидратных пробок в морских нефте- и газопроводах представляют собой жизненно важные риски для эксплуатации и безопасности. Поскольку разведка и добыча нефти и газа переходит к более глубоким месторождениям и более протяженным трубопроводам, то затраты, связанные с блокировкой гидратов, значительно возрастут. Для решения проблемы несовместимости между ингибиторами, специалистам срочно необходима новая стратегия обеспечения потока, сообщают ученые приоритетного направления «Эконефть». В опубликованной в Journal of Natural Gas Science and Engineering статье, исследователи предложили собственную стратегию, основанную на водорастворимых полиуретанах, для управления риском гидратообразования, коррозии и проблемами несовместимости между ними.
«Идея заключается в том, что при помощи нашего ингибитора можно изменить ситуацию применения использующихся на сегодняшний день реагентов. Пока что для устранения проблем с коррозией и газогидратных пробок принято использовать разные ингибиторы, избегая их взаимодействия, т.к. они могут значительно ухудшать эффективность друг друга. В отличие от имеющихся ингибиторов, наш реагент, в виде одной лишь молекулы, способен закрыть данные функции. Это способно качественно изменить общие стратегии применения и решения данных проблем», – дополнил исследователь.
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»).
Сегодня «арктические» разработки имеют большие перспективы по укреплению роли России на международной арене. Вовсе не исключено, что нашей стране удастся реализовать глобальный исторический проект по разработке Арктической зоны. Для того чтобы обеспечить опережающее развитие региона, необходимо провести глубокое изучение его углеводородного потенциала, ранжировать возможные проекты и многое другое. Решение всех этих задач требует участия научно-образовательных центров и университетов, на базе которых проходят соответствующие исследования. Так, например, ученые КФУ ведут многообещающий проект с коллегами из Норвегии, где перед учеными стоят довольно серьёзные задачи – создать реагенты, которые носят уже не двойную, а тройную функцию. По задумке ученых, новый реагент должен игибировать гидраты, коррозию и солеотложения, что позволит в полной мере «разбудить» запасы «спящего» северного региона.
