Казанские ученые представили инновационную технологию повышения качества тяжелой нефти
Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета (КФУ) разработали термобарохимическую технологию внутрипластового облагораживания тяжелой нефти с применением наночастиц металлического натрия и успешно испытали ее на месторождениях Республики Татарстан.
Новая технология основана на использовании энергии экзотермических реакций, которые происходят при закачке натрия в металлическом состоянии в нефтяной пласт. Сочетание теплового воздействия с химическими процессами, направленными на снижение вязкости нефти и улучшение ее подвижности, позволяет повысить нефтеотдачу пласта, облегчить транспортировку и последующую переработку «черного золота».
«Инновационным является применение металлического натрия, стабилизированного в углеводородной фазе. После закачки и в процессе фильтрации наночастицы натрия реагируют с водой с выделением тепла и активного водорода», — рассказал один из авторов разработки, главный научный сотрудник НИЛ «Внутрипластовое горение» КФУ Алексей Вахин.
В ходе экспериментов, направленных на оптимизацию нефтедобычи, ученые установили, как будет происходить процесс облагораживания нефти в широком температурном интервале в присутствии органодисперсии металлического натрия. В лаборатории КФУ были созданы условия, имитирующие паротермическую обработку пласта при различных температурах от 150 до 300оС и начальном давлении 10 бар. Эксперименты проводились на образцах тяжелой нефти Ашальчинского месторождения. При этом применялись различные аналитические методы: газовая хроматография, рентгенофлуоресцентная спектроскопия, SARA-анализ, газовая хроматография-масс-спектрометрия, ИК-Фурье-спектрометрия и измерение динамической вязкости.
«Исследовав влияние металлического натрия на состав нефти и газообразных продуктов, мы выяснили, что при применении органодисперсии натрия происходит полная нейтрализация кислых газов — сероводорода и диоксида углерода. Это способствует стабильной работе промыслового оборудования, снижая риски коррозионного поражения», — отметила младший научный сотрудник лаборатории Софья Трубицина.
В результате ученые установили, что оптимальное преобразование нефти обеспечивает ее обработка при температуре 250оС: вязкость снижается на 26 %, а содержание сернистых соединений — на 17,8 %.
«Натрий и продукты его взаимодействия с водой активно реагируют с сернистыми соединениями нефти, в результате чего количество серы снижается. Это очень важно, так как облегчает подготовку нефти к транспортировке», — подчеркнул первый автор статьи, ведущий научный сотрудник лаборатории Владимир Катнов.
В 2024–2025 годах технология прошла успешные испытания на объектах компании ПАО «Татнефть».