Полученные результаты отвечают стратегии научно-технологического развития Российской Федерации.
Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья – все эти вопросы на сегодняшний день являются ключевыми для мирового нефтегазового сообщества. Поиск ответов на них является основной целью группы ученых приоритетного направления «Эконефть» Казанского федерального университета. Очередные успехи исследователи добились в рамках нового проекта, получив новые данные по тепловым эффектам и кинетическим параметрам окисления тяжелых нефтей в газовых смесях (кислорода с углекислым газом и азотом). Фактически ученые приблизили экспериментальную часть исследования к условиям нефтяного пласта.
«Результаты проекта и в целом работы были достигнуты благодаря использованию уникального метода адиабатической реакционной калориметрии. Использование данного метода позволило изучить влияние содержания воды, катализаторов на процесс горения тяжелых нефтей в среде газовых смесей при пластовых условиях. Следует отметить, что с помощью данного метода можно успешно решить многие проблемы современной промышленности. Полученная информация помогает инженерам и ученым исключать потенциальные опасности, а также изучать основные элементы безопасности протекания химических процессов, включая снижение возможности возникновения чрезвычайных ситуаций и термическую стабильность исследуемых объектов», — рассказал о подробностях работы руководитель проекта Айдар Ахмадияров.
Цель проведенной работы также заключалась в изучении влияния состава газовой фазы на процесс окисления нефти. В рамках проекта исследователи изучили влияние давления, температуры и природы газа на вязкость тяжелых нефтей с месторождений Татарстана. Также ученые дали оценку термическим и кинетическим параметрам горения в широком интервале составов газовых смесей кислорода с азотом, а также предложили оптимальные составы газовых смесей для реализации метода внутрипластового горения. Проведенная работа позволила получить значимые результаты, которые были опубликованы в Journal of Petroleum Science and Engineering, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science и других зарубежных журналах.
С другой стороны следует отметить что вязкость – одно из важнейших технологических свойств нефти, определяющее ее подвижность в пластовых условиях при для добычи и при транспортировке по магистральным нефтепроводам. Без корректного определения вязкости и реологических характеристик было бы затруднительно продолжать какие-либо эксперименты. На данном этапе ученые использовали автоматический реометр MCR 302 Конструкция Данного реометра позволяет закачать в измерительную ячейку помимо нефти газ любого состава, например, попутный газ, получая при этом так называемую рекомбинированную пробу.
«Сегодня нам удалось приблизиться к естественным условиям нефтяного пласта. Когда мы повышаем давление, то кипения не происходит. Всё это позволяет нам даже при высоких температурах определить вязкость, чего на обычных приборах так просто не сделать», — рассказал ученый.
В завершении стоит отметить, что новейшие технологии, предложенные учеными приоритетного направления «Эконефть», заметно развивают методику внутрипластового горения. Перспективность проекта была отмечена Российским фондом фундаментальных исследований, обеспечив авторам работы грантовую поддержку на его развитие.