Повышение эффективности тепловых методов освоения месторождений высоковязкой нефти может быть достигнуто посредством реализации в пласте каталитических процессов, которые обеспечивают повышение подвижности нефти и, следовательно, повышение нефтеотдачи. При паротепловом воздействии создаются условия для химической конверсии высокомолекулярных компонентов нефти. Катализаторы акватермолиза интенсифицируют химические процессы преобразования нефти и в комбинации с водород-донорными растворителями способствуют повышению дебита скважины. Ключевыми компонентами высоковязкой нефти, которые определяют ее низкую подвижность, являются смолы и асфальтены. Их молекулы построены из полициклических ароматических или нафтеноароматических ядер, содержащих гетероатомы и боковые заместители различного состава. Асфальтеновые молекулы склонны к агрегированию даже при низких концентрациях. В среднем асфальтеновая молекула содержит одно поликонденсированное ядро из семи ароматических циклов. Часть асфальтеновых молекул состоит из полициклических ядер, соединенных метиленовыми цепочками или сульфидными мостиками. Формирование стабильных наноагрегатов из 6-10 асфальтеновых макромолекул приводит к образованию структур размером 2-10 нм. Термостойкие органорастворимые поверхностно-активные вещества (ПАВ) могут обладать способностью воздействовать на асфальтеновые агрегаты в гидротермальных условиях, создаваемых в пласте при обработке перегретым паром. При этом повышается вероятность разрыва связи углерод - гетероатом в присутствии катализаторов акватермолиза. При комбинировании внутрипластовых каталитических комплексов и термостойких ПАВ достигается синергетический эффект, при котором снижаются содержание и молекулярная масса смолоасфальтеновых веществ высоковязкой нефти.
Список литературы
1. Innovative dual injection technique of nonionic surfactants and catalysts to enhance heavy oil conversion via aquathermolysis / T.A. Kholmurodov, M.A. Khelkhal,
Y.G. Galyametdinov [et al.] // Fuel. – 2024. – V. 366. – P. 131274. – https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.131274
2. Influence of Anionic and Amphoteric Surfactants on Heavy Oil Upgrading Performance with Nickel Tallate under Steam Injection Processes / T.A. Kholmurodov,
A.V. Vakhin, F.A. Aliev [et al.] // Industrial & Engineering Chemistry Research. – 2023. – No. 27. – P. 10277–10289. – https://doi.org/10.1021/acs.iecr.3c01131
3. Изменение состава добытой нефти на Стреловском месторождении Самарской области при использовании катализаторов акватермолиза / О.В. Славкина, С.В. Цветков, А.Б. Никифоров [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2023. – № 8. – С. 110-113. - https://doi.org/10.24887/0028-2448-2023-8-110-113
4. Применение технологии каталитического акватермолиза на Стреловском месторождении Самарской области / С.Я. Маланий, О.В. Славкина, А.А. Рязанов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2022. – № 12. – C. 118-121. – http://doi.org/10.24887/0028-2448-2022-12-118-121
5. Каталитическое гидрирование диоксида углерода в пласте при освоении месторождений высоковязкой нефти / А.Н. Проценко, С.Я. Маланий, Е.А. Бакуменко [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2022. – № 12. – C. 114-117. - https://doi.org/10.24887/0028-2448-2022-12-114-117
6. Технология каталитического акватермолиза на месторождении Бока де Харуко: от идеи до практического применения / С.И. Кудряшов, И.С. Афанасьев, А.В. Соловьев [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2022. – № 9. – С. 37-41. - https://doi.org/10.24887/0028-2448-2022-9-37-41
7. Development of a simple and efficient oil-soluble nanocatalytic system for aquathermolysis upgrading of heavy crude oil / T.A. Kholmurodov, A. Tajik, A. Farhadian
[et al.] // Fuel. – 2023. – V. 353. – P. 129223. - http://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.129223
8. Catalytic Aquathermolysis for Altering the Rheology of Asphaltic Crude Oil Using Ionic Liquid Modified Magnetic MWCNT / M.A. Betiha, A.E. Elmetwally,
A.M. Al-Sabagh, T. Mahmoud // Energy and Fuels. – 2020. – No. 34 (9). – P. 11353-11364. - http://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.0c02062
9. Extra-heavy Oil Aquathermolysis Using Nickel-based Catalyst: Some Aspects of in-situ Transformation of Catalyst Precursor / A.V. Vakhin, F.A. Aliev, I.I. Mukhamatdinov [et al.] // Catalysts. – 2021. – V. 11(2). – No. 189. – P. 1-22. – https://doi.org/10.3390/catal11020189
10. Hydrothermal In-Reservoir Upgrading of Heavy Oil in the Presence of Non-Ionic Surfactants / T.A. Kholmurodov, F.A. Aliev, O.O. Mirzaev [et al.] //Processes. – 2022. – V. 10. – No. 11. – P. 2176. - http://doi.org/10.3390/pr10112176
11. Thermochemical Upgrading of Heavy Crude Oil in Reservoir Conditions / T.A. Kholmurodov, O.O. Mirzaev, B. Affane [et al.] // Processes. – 2023. – V. 11. – No. 7. –
P. 2156. – http://doi.org/10.3390/pr11072156
12. Synthesis and properties evaluation of novel Gemini surfactant with temperature tolerance and salt resistance for heavy oil / Y. Wang, Q. Wang, D. Yang, T. Hu // Journal of Molecular Liquids. – 2023. – V. 382. – P. 121851. - http://doi.org/10.1016/j.molliq.2023.121851
13. Catalytic Conversion of Oil in Model and Natural Reservoir Rocks / E.S. Okhotnikova, E.E. Barskaya, Y.M. Ganeeva [et al.] // Processes. – 2023. – V. 11. – No. 8. –
P. 2380. - http://doi.org/10.3390/pr11082380
14. A review of VAPEX recovery technique: Mechanisms, driving models uncertainties, and enhancement factors analysis / M.R. Mworia, Z. Wu, K. Shu [et al.] // Fuel. – 2024. – V. 361. – P. 130645. - http://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.130645
15. The Catalytic Upgrading Performance of NiSO4 and FeSO4 in the Case of Ashal’cha Heavy Oil Reservoir / Y.I. Abdelsalam, L.A. Akhmetzyanova, L.K. Galiakhmetova [et al.] //Processes. – 2023. – V. 11. – No. 8. – P. 2426. - http://doi.org/10.3390/pr11082426
