Казань, 16 окт - ИА Neftegaz.RU. Ученые Казанского университета провели исследования роли воды в процессе каталитического акватермолиза с использованием изотопных меток.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
Ученые приоритетного направления Эконефть совместно с коллегами из Зарубежефть утверждают, что нашли легкодоступный, экологический и дешевый источник извлечения водорода.
Исследователи смогли доказать химическую роль воды как экологически чистого донора водорода.
Для этого специалисты использовали:
- уникальный комплекс оборудования по исследованию изотопов,
- установки для паротеплового воздействия.
Результаты исследования были опубликованы в FUEL.
Воду в виде пара давно используют в добыче нетрадиционных углеводородов, это одна из основных технологий:
- для внутрипластового облагораживания,
- для снижения вязкости тяжелой и высоковязкой нефти.
При этом долгое время настоящая роль воды в процессе акватермолиза при паротепловом воздействии была недостаточно ясна.
Акватермолиз - это высокотемпературное превращение нефти при воздействии водяного пара (воды) в присутствии природных минералов, входящих в состав коллектора.
Специалисты считали, что вода - это не более, чем агент для передачи тепла в нефтяной резервуар, и никак не источник водорода.
Зарубежнефть при добыче тяжелой нефти использует закачку водяного пара в скважину.
Для любознательных напомним, что в августе 2020 г. Зарубежнефть ввела в эксплуатацию 1ю горизонтальную скважину на кубинском месторождении Бока де Харуко (Boca de Jaruco), причем пусковой дебит скважины составил уникальные 52 т/сутки.
Совместно с Казанским (Приволжским) федеральным университетом (КФУ) была разработана технология каталитического акватермолиза, обеспечивающая внутрипластовое облагораживание высоковязкой (35 тыс. мПа*с) кубинской нефти на месторождении.За счет высокой температуры нефть снижает свою вязкость, после чего ее в разы легче добыть.
В связи с этим вопрос возможности воды выступить не только в качестве агента для теплопередачи, но и ее непосредственного участия в снижении вязкости нефти, был вполне ожидаемым.
По результатам проведенной работы ученые КФУ доказали, что вода действительно способна участвовать в химических реакциях с тяжелыми компонентами нефти и способствовать снижению вязкости.
Ученые использовали в исследовании не обычную, а «тяжелую» (дейтерированную) воду - она отличается высоким уровнем «тяжелого» водорода.
В процессе эксперимента ученые посмотрели, как водород себя проявит.
Тяжелая вода была использована как изотопный маркер, чтобы отследить ее участие в химических реакциях.
Тяжелая вода имеет ту же химическую формулу, что и обычная, но вместо 2 атомов легкого изотопа водорода содержит 2 атома тяжелого изотопа водорода, дейтерия.
Дейтерий повел себя химически грамотно.
- из тяжелой воды был получен пар, которым пытливые ученые воздействовали на нефть;
- атомы дейтерия попадали в состав молекул компонентов нефти;
- ученые смогли отследить эти изотопные метки специальными экспериментальными методами, увидев, что в нефти после паротеплового воздействия появились атомы дейтерия;
- то есть, произошла химическая реакция с участием молекул тяжелой воды.
Это процесс, при котором вместе с водяным паром в пласт закачиваются катализаторы.
В этих операциях вода тоже принимает активное участие и совместно с катализатором помогает еще эффективнее снижать вязкость нефти в процессе теплового воздействия.
При использовании катализатора специалисты увидели, что в нефти появляется больший объем изотопных меток и ее вязкость снижается лучше.
Автор: А. Шевченко, О. Бахтина
