Рассмотрено применение нефтерастворимых прекурсоров катализаторов на основе металлов переходных групп (железо, кобальт, никель и медь) для повышения эффективности добычи тяжелой нефти на месторождении, которое разрабатывается с применением циклической закачки пара. Исследования паротеплового воздействия на образцы тяжелой нефти с добавками прекурсора катализатора (0,2 % по металлу) проведены в реакторе-автоклаве при температуре 300 °С в течение 6 ч, давлении 9 МПа. Давление соответствовало давлению закачки пара на месторождении. Для оценки эффективности катализаторов охарактеризованы состав и структура нефти после паротеплового воздействия методами SARA-анализа, элементного анализа, газовой хроматомасс-спектрометрии и МАЛДИ-масс-спектрометрии. Установлено, что применение катализаторов, активная форма которых формируется in situ, обеспечивает снижение массовой доли тяжелых компонентов нефти, увеличение фракции насыщенных углеводородов, а также уменьшение средней молекулярной массы нефти. Кроме этого, совместное использование катализаторов с донорами водорода позволяет повысить соотношение водорода и углеглерода H/C. Среди изученных переходных металлов наиболее эффективным оказался катализатор на основе никеля. Его применение совместно с паром позволяет существенно снизить вязкость нефти в лабораторных условиях. Полученные результаты свидетельствуют, что применение циклической закачки пара с катализаторами акватермолиза позволит провести облагораживание нефти в пластовых условиях, улучшить ее реологические свойства и, как следствие, повысить текущие дебиты нефти скважин.
Список литературы
1. A review of novel techniques for heavy oil and bitumen extraction and upgrading / A. Shah, R. Fishwick, J. Wood [et al.] // Energy Environ. Sci. – 2010. – V. 3. – P. 700–714.
2. Акватермолиз нефтей и природных битумов: химизм процесса, катализаторы, перспективы промышленной реализации / Б.П. Туманян, Н.Н. Петрухина, Г.П. Каюкова [и др.] // Успехи химии. – 2015. – Т. 84 (11). – С. 1145– 1175.
3. Maity S.K., Ancheyta J., Marroquin G. Catalytic Aquathermolysis Used for Viscosity Reduction of Heavy Crude Oils: A Review // Energy & Fuels. – 2010. – V. 24. – P. 2809–2816.
4. The changes of Asphaltenes Structural-Phase Characteristics in the Process of Conversion of Heavy Oil in the Hydrothermal Catalytic System / G.P. Kayukova, A.T. Gubaidullin, S.M. Petrov [et al.] // Еnergy Fuels. – 2016. – 30. – P. 773–783.
5. Galukhin A.V., Erokhin A.A., Nurgaliev D.K. Effect of Catalytic Aquathermolysis on High-Molecular-Weight Components of Heavy Oil in the Ashal’cha Field // Chem. Technol. Fuels Oils. – 2015. – V. 50. – P. 67–69.
6. A Study on Catalytic Aquathermolysis of Heavy Crude Oil During Steam Stimulation / S. Wen, Y. Zhao, Y. Liu, S. Hu // SPE-106180-MS. – 2007.
7. Laboratory Experiments and Field Test of a Difunctional Catalyst for Catalytic Aquathermolysis of Heavy Oil / K. Chao, Y. Chen, H. Liu [et al.] // Energy Fuels. – 2012. – V. 26 (2). – P.1152–1159.
8. The description of heavy crude oils and the products of their catalytic conversion according to SARA-analysis data / D.A. Feoktistov, S.A. Sitnov, A.V. Vahin [et al.] // International Journal of Applied Engineering Research. – 2015. – V. 10. – Р. 45007–45014.
9. Application of Thermal Investigation Methods in Developing Heavy-Oil Production Technologies / A.V. Vakhin, V.P. Morozov, S.А. Sitnov [et al.] // Chem. Technol. Fuels Oils. – 2015. – V. 50 (6). – P. 569–578.
10. Повышение эффективности паротепловых методов добычи высоковязких нефтей с использованием катализатора на основе кобальта / С.А. Ситнов, М.С. Петровнина, Д.А. Феоктистов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 11. – С.106–108.
