Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.
Часть исследований проведена учеными КФУ совместно с зарубежными партнерами.
Процесс паротеплового воздействия является одним из основных методов добычи тяжелой нефти. Как отмечает научная группа КФУ, к сегодняшнему дню проведен большой ряд исследований по изучению степени облагораживания нефти в различных условиях. Однако, несмотря на использование созданных катализаторов, и даже без участия дополнительных реагентов, состав жидких фракций в процессе паротеплового воздействия оставался до конца неясным. Научно-техническая литература объясняет, что между асфальтенами и смолами не происходит явных изменений. По данной причине, в одном из последних исследований Казанского федерального университета, учеными проведена обширная работа по разработке новой кинетической модели процесса паротеплового воздействия (акватермолиза) тяжелой нефти. Работа учитывает изменения группового состава нефти (SARA анализ). Эти кинетические модели учитывают конверсию тяжелой нефти, тяжелых фракций с образованием газов. Разработка кинетической модели имеет большое значение для дальнейшего численного моделирования скважин. Кроме того, созданная кинетическая модель позволяет успешно подобрать необходимый вид катализаторов, спрогнозировать природу реакций и расход реагентов. Подробности работы были опубликованы в
Journal of Petroleum Science and Engineering.
«В работе проведен анализ распределения продуктов реакции с использованием методологии статистических методов для оценки кинетических параметров, обеспечивающих наилучшее соответствие экспериментальным данным», — отметил научный сотрудник НИЛ «Внутрипластовое горение» Феликс Гильермо. Научная новизна исследования заключается в новом подходе к анализу изменений тяжелых компонентов (асфальтенов) с различной структурой и составом. Работа обеспечивает понимание взаимодействия нефти с водяным паром при ее внутрипластовом облагораживании. Проведение исследования прошло под руководством специалиста из Мексиканского института нефти, профессором Анчитой Хорхе. Зарубежный специалист подчеркивает острую необходимость в скорейшем внедрении данной разработки для дальнейшего численного моделирования скважин. Более того результаты работы найдут свое применение в определении наилучших условий улучшения состава и свойств тяжелой нефти в пласте для ее транспортировки.
«Мы детально рассмотрели изменения различных фракций нефти — насыщенные, ароматические, смолы и асфальтены. Инновационнная составляющая кинетической модели заключается в обширном раскрытии состава жидких фракций тяжелой нефти, которая до сегодняшнего дня оставалась неизвестной при реакциях акватермолиза», — пояснил Анчита Хорхе.
«Разработанная нами кинетическая модель может быть использована для прогнозирования изменений дебитов и состава жидких продуктов при внутрипластовом облагораживании нетрадиционных ресурсов, в том числе тяжёлой, сверхтяжелой нефти и природных битумов, а также для создания подходящей гидродинамической модели скважины», — поделился младший научный сотрудник НИЛ «Внутрипластовое горение» Амин Аль-Мунтасер.
Говоря о результатах, предложенная кинетическая модель успешно подтверждает экспериментальные данные, проведенные в выбранной области, со средней абсолютной погрешностью менее 5% — подвел итоги работы научный коллектив ИГиНГТ.