В КФУ запатентовали метод получения новых катализаторов для нефтедобычи
Патент на способ получения нового вида наноразмерного катализатора на основе смешанного оксида железа Fe₃O₄ для интенсификации добычи тяжелого углеводородного сырья получили в Казанском федеральном университете, сообщает 30 сентября пресс-служба вуза.
Ученые Научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты» КФУ получили патент на свое изобретение за номером 2655391 — «Способ получения наноразмерного катализатора на основе смешанного оксида железа для интенсификации добычи тяжелого углеводородного сырья и катализатор, полученный этим способом».
Для разработки метода ускорения добычи тяжелой нефти ученые провели физическое моделирование ее паротепловой обработки. При этом они использовали наноразмерный (от 50 и до 165 нм) суспендированный катализатор на основе магнетита.
Сотрудники НИЛ «Внутрипластовое горение» Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ рассказали, что именно магнетит снижает в нефти содержание асфальто-смолистых соединений и их молекулярной массы, одновременно значительно повышая в ней количество насыщенных и ароматических углеводородов.
Разработанный учеными катализатор способствует реакциям декарбоксилирования, что можно увидеть при увеличении концентрации катализатора по большому количеству выделяющегося углекислого газа.
Результаты исследования нового катализатора были опубликованы в британском научном журнале Fuel.
Ученые установили, что наилучшая эффективность при облагораживании нефти Ашальчинского месторождения при температурах 200 и 300 °C достигалась при однопроцентной концентрации суспензии магнетита.
С учетом температуры нефтеносных пластов при паротепловом воздействии, при которой разрабатывается Ашальчинское месторождение (180–200 °C), температура 200 °C вполне достижима.
Таким образом, новый реагент имеет ряд значительных преимуществ по экономической составляющей при его применении на месторождениях высоковязких нефтей и природных битумов по сравнению с нефтерастворимыми прекурсорами других катализаторов.
Это обусловлено тем, что при применении данного способа требуется лишь увеличение концентрации суспензии магнетита, которое незначительно повлияет на ценообразование (включая производство и технологию реализации способа).
Старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории Ирек Мухаматдинов рассказал подробности проведенного исследования:
«Определение вязкостно-температурных характеристик показало значительное снижение вязкости полученных продуктов каталитического акватермолиза. В наших экспериментах при увеличении температуры наблюдается увеличение доли магнетита».
Паротепловое воздействие при 250 °C приводит к появлению включений пирротина (Fe1-xS), которое доказывает удаление из нефти серы за счет ее взаимодействия с оксидами железа, а сульфиды способствуют повышению конверсии по сравнению с оксидными катализаторами, пояснил ученый.
Продолжением исследовательской работы станут опытно-промысловые испытания. Поскольку на Ашальчинском месторождении имеются значительные запасы сверхвязких нефтей, научная группа НЦМУ проверит новые катализаторы на нефти этого месторождения.
