Установление особенностей строения и состава сверхвязкой нефти в условиях паротеплового воздействия в присутствии минералов карбонатной породы

UDK: 552.578.2:536
DOI: 10.24887/0028-2448-2018-2-44-47
Ключевые слова: акватермолиз, карбонатная порода, кальцит, доломит, каолиновая глина, микропримеси породы, пиролюзит, тяжелая нефть
Авторы: С.М. Петров (Казанский (Приволжский) федеральный университет), Д.А. Ибрагимова (Казанский (Приволжский) федеральный университет), А.В. Вахин (Казанский (Приволжский) федеральный университет), И.М. Зайдуллин (Казанский национальный исследовательский технологический университет), Г.Р. Валиева (Казанский национальный исследовательский технологический университет), З.Р. Закирова (Казанский национальный исследовательский технологический университет)

В настоящее время в мире уделяется большое внимание изучению химических превращений тяжелой нефти и природного битума в условиях паротеплового воздействия на карбонатные коллекторы. Парогравитационный метод дренирования нефтесодержащей породы представляет собой экономичный метод увеличения добычи сверхвязкой нефти. Применение тепловых методов приводит к различным изменениям физико-химических свойств добываемой нефти. При этом решающее значение приобретает изучение особенностей химического строения и состава сверхвязкой нефти и их изменения в результате паротеплового воздействия на нефтевмещающую породу необходимые.

В статье рассмотрено влияние породообразующих минералов на физико-химические свойства тяжелой нефти в условиях паротеплового воздействия на пласт. Проведена деструкция биодеградированной нефти в присутствии породообразующих добавок, таких как кальцит, доломит, каолиновая глина и оксид марганца. В экспериментах варьировались условия воздействия - температура и давление. Установлено, что температура и давление существенно влияют на протекающие процессы. Полученные в результате паротеплового воздействия образцы преобразованной нефти отличались пониженной вязкостью, как структурной, так и в области ньютоновского течения, и большим выходом топливных и масляных фракций.

Смолистые вещества в процессе деструкции образуют более легкие компоненты. При паротепловом воздействии деструкция высокомолекулярных соединений нефти происходит на поверхности минеральных добавок с большой площадью поверхности, способных проявлять каталитическую фикцию. На поверхности добавок возникает частичная структуризация мономолекулярного поверхностного слоя с понижением энтропии адсорбированных молекул. Это приводит к смещению равновесия в сторону мономолекулярных реакций термического разложения –С–С– связей по радикально цепному механизму. При этом имеют место два конкурирующих механизма: с одной стороны, повышение температуры усиливает процессы крекинга высокомолекулярных соединений нефти, с другой, - усиливающийся температурный фон в отсутствие высокого давления снижает вероятность их адсорбции на поверхности добавки.

Список литературы

1. Свойства тяжелых нефтей и битумов пермских отложений Татарстана в природных и техногенных процессах / Г.П. Каюкова, С.М. Петров, Б.В. Успенский. – М.: ГЕОС, 2015. – 343 с.

2. 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.] // Energy Fuels. – 2016. – № 30. – С. 773−783.

3. Исследование реологических свойств продуктов термической обработки битуминозной нефти в присутствии породообразующих минералов/ С.М. Петров, Я.И.И. Абделсалам, А.В. Вахин [и др.] // Химия и технология топлив и масел. – 2015. – № 1(587). – С. 79–82.

4. Акватермолиз высоковязкой нефти в присутствии нефтерастворимого катализатора на основе железа/ А.В. Вахин, С.А. Ситнов, И.И. Мухаматдинов [и др.] // Химия и технология топлив и масел. – 2017. – № 5. – С. 24–28.

5. Geothermal conversion of organic matter in the carbonaceous medium in the presence of homogeneous oxidation catalysts/S.М. Petrov, D.A. Ibragimova, A.G. Safiulina [et al.] // Journal of Petroleum Science and Engineering – 2017. – V. 159. – P. 497–505.

6. Catalytic Aquathermolysis of Heavy Oil with Iron Tris(acetylacetonate): Changes of Heavy Oil Composition and in Situ Formation of Magnetic Nanoparticles/ A.V. Galukhin, A.A. Erokhin, Y.N. Osin, D.K. Nurgaliev // Energy Fuels. – 2015. – №. 29. – P. 4768–4773.

7. Кадиев Х.М., Хаджиев С.Н., Кадиева М.Х. Синтез и применение наночастиц полифункционального катализатора для гидроконверсии природного битума // Нефтехимия. –2013. – Т. 53. – № 5. – С. 337.

8. 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.

9. Изменение характеристик сверхвязкой нефти в присутствии минеральных добавок карбонатной породы/С.М. Петров, Д.А. Ибрагимова, Я.И.И. Абделсалам [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 2. – С. 82–85.

10. Влияние породообразующих и каталитических добавок на преобразование тяжелой высоковязкой нефти/ С.М. Петров, Д.А. Ибрагимова, Я.И.И. Абделсалам, Г.П. Каюкова // Нефтехимия. – 2016. – Т. 56. – № 1. – С. 24–29

11. Structural changes of heavy oil in the composition of the sandstone in a catalytic and non-catalytic aquathermolysis/ S.A. Sitnov, D.A. Feoktistov, M.S. Petrovnina [et al.]// International Journal of Pharmacy and Technology. – 2016. – № 8(3). – P. 15074–15080.

12. Maity S.K., Ancheyta J.; Marroquín G. Catalytic Aquathermolysis Used for Viscosity Reduction of Heavy Crude Oils: A Review//EnergyFuels. – 2010. – № 24.– Р. 2809–2816.

13. Каталитическое облагораживание высоковязкой нефти месторождения Бока де Харуко при паротепловой обработке с использованием катализаторов на основе металлов переходных групп/С.И. Кудряшов, И.С. Афанасьев, О.В. Петрашов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 8. – С. 30–34.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) или читать материал, находящийся в открытом доступе, могут только авторизованные посетители сайта.

Библиометрия за 2016 год

SCOPUS
SNIP: 0,573
SJR: 0,205
РИНЦ
Двухлетний импакт-фактор: 0,629
Пятилетний импакт-фактор: 0,471
Показатель в рейтинге SCIENCE INDEX: 0,431
Место в рейтинге SCIENCE INDEX: 1178

ИТ-форум нефтегазовой отрасли
Конкурс на лучший IT-проект