В КФУ создана инновационная нанотехнология внутрипластового облагораживания тяжелой нефти
Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета разработали термобарохимическую технологию внутрипластового облагораживания тяжелой нефти с применением наночастиц металлического натрия и успешно испытали ее на месторождениях Республики Татарстан.
«Такие технологии основаны на использовании энергии экзотермических реакций, которые происходят при закачке некоторых соединений в нефтяной пласт. Инновационным является применение металлического натрия, стабилизированного в углеводородной фазе. После закачки и в процессе фильтрации наночастицы натрия реагируют с водой с выделением тепла и активного водорода», – объясняет главный научный сотрудник НИЛ «Внутрипластовое горение» Алексей Вахин.
Сочетание теплового воздействия с химическими процессами, направленными на снижение вязкости нефти и улучшение ее подвижности, позволяет повысить нефтеотдачу пласта, облегчить транспортировку и последующую переработку «черного золота».
В ходе экспериментов, направленных на оптимизацию нефтедобычи, научные сотрудники НИЛ «Внутрипластовое горение» установили, как будет происходить процесс облагораживания нефти в широком температурном интервале в присутствии органодисперсии металлического натрия. Результаты исследования опубликованы в журнале Fuel.
В лаборатории КФУ были созданы условия, имитирующие паротермическую обработку добываемой жидкости при различных температурах (150–300 °C) и начальном давлении 10 бар. Эксперименты проводились с образцами тяжелой нефти с месторождения Ашалча.
Для исследования происходящих процессов применялись различные аналитические методы: газовая хроматография, рентгенофлуоресцентная спектроскопия, анализ SARA, газовая хроматография-масс-спектрометрия, ИК-Фурье-спектрометрия и измерение динамической вязкости.
Было установлено, что обработка нефти при температуре 250 °C обеспечивает ее оптимальное преобразование: вязкость снижается на 26 процентов, а содержания сернистых соединений – на 17,8 процента.
«Исследовав влияние металлического натрия на состав нефти и газообразных продуктов, мы выяснили, что при применении органодисперсии натрия происходит полная нейтрализация кислых газов – сероводорода и диоксида углерода. Это способствует стабильной работе промыслового оборудования, снижая риски образования коррозии», – рассказала младший научный сотрудник лаборатории Софья Трубицина.
Первый автор статьи, ведущий научный сотрудник лаборатории Владимир Катнов сообщил что в последнее время требования к содержанию серы и сероводорода в транспортируемой нефти значительно ужесточились.
«Натрий и продукты его взаимодействия с водой активно реагируют с сернистыми соединениями нефти, в результате чего количество серы снижается. Это очень важно, так как облегчает подготовку нефти к транспортировке», – отметил он.
Как сообщил А.Вахин, в 2024–2025 гг. состоялся ряд промысловых испытаний технологии на объектах компании ПАО «Татнефть», которые доказали ее высокую эффективность.
«На 2026 год утверждена программа продолжения масштабирования технологии на новых объектах, расположенных на юго-востоке Татарстана», — проинформировал ученый.
Автор: Лариса Бусиль, фото из архива Алексея Вахина
