Ученые отследили механизмы подземной переработки нефти
Для этого они использовали изотопные метки с тяжелой водой и катализаторами.
(22 января 2026 19:50 , ИА "Девон" ) В КФУ с использованием изотопных «меток» выяснили, как происходит «подземное облагораживание» нефти при каталитическом гидротермальном воздействии. Работа получила поддержку Российского научного фонда в рамках лаборатории мирового уровня.Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий провели комплексное исследование и выявили механизмы химических процессов, протекающих при закачке водяного пара и прекурсора катализатора при разработке месторождений высокосернистой тяжелой нефти.
В Казанском федеральном университете выяснили, как происходит «подземное облагораживание» нефти при каталитическом гидротермальном воздействии. При этом они использовали изотопные «метки». Об этом Информагентству «Девон» сообщили в Институте геологии и нефтегазовых технологий (ИГиНГТ) Казанского федерального университета (КФУ).
Ученые выявили механизмы химических процессов, протекающих при закачке водяного пара и прекурсора катализатора при разработке месторождений высокосернистой тяжелой нефти.
Высокая вязкость такого сырья создает многочисленные проблемы на этапах добычи, хранения и транспортировки. Содержащаяся в нефти сера негативно воздействует на катализаторы. Это снижает эффективность нефтепереработки.
Избежать этих сложностей в промышленности помогают технологии, основанные на снижение вязкости и доли серосодержащих соединений. Среди них можно выделить каталитическое внутрипластовое гидротермальное облагораживание. Оно реализуется при добыче в ходе теплового воздействия на пласт с использованием закачки водяного пара.
В Казанском федеральном университете уже много лет активно проводятся исследования на данном направлении. Так, казанские ученые рассмотрели c применением изотопных меток роль воды в процессах облагораживания и десульфуризации тяжелой нефти.
Вода является экологически чистым растворителем. При этом она может вступать в реакции акватермолиза и снижать вязкость и содержание серы, отвечая принципам «зеленой» (экологичной) химии.
В КФУ изучали роль воды как экологически безопасного теплоносителя при паротепловом воздействии и донора водорода при гидротермальном облагораживании высокосернистых нефтей. В том числе, серосодержащих модельных соединений и выделенных групповых фракций (SARA – насыщенные, ароматические, смолы и асфальтены).
«Это исследование стало ключевым шагом вперёд, - сообщил автор и научный сотрудник ИГиНГТ Амин АЛЬ-МУНТАСЕР. - Мы впервые показали с использованием тяжелой воды, что она участвует в реакциях с переносом водорода не только в жидких продуктах, но и в газообразных. Это было зафиксировано по данным изотопного анализа метана и сероводорода».
Экспериментальным путем ученые КФУ еще раз подтвердили, что при гидротермальном воздействии вода служит не только реакционной средой, но и потенциальным донором водорода.
В предыдущих исследованиях совместно с «Зарубежнефтью» исследователи института показали, что у воды в условиях акватермолиза имеется двойная функция, пояснил научный руководитель проекта Российского научного фонда Михаил ВАРФОЛОМЕЕВ. Исследования велись при поддержке РНФ.
Вода выступает растворителем и участником химической реакции. Это делает ее неотъемлемым агентом при разработке экологически чистых и эффективных технологий добычи и внутрипластового облагораживания тяжелых нефтей.
«Однако в проведенных ранее работах недоставало данных на молекулярном уровне, позволяющих проследить весь путь реакции, — добавил Варфоломеев. — Это очень важно для дальнейшего моделирования и оценки применимости и эффективности технологии к освоению конкретных по составу и свойствам залежей тяжёлых нефтей».
Для восполнения этого пробела ученые Казанского университета провели исследования с использованием дейтерированной воды, известной как тяжелая вода (D2O). Для эксперимента был выбран нефтерастворимый металлоорганический прекурсор катализатор акватермолиза - стеарат никеля
Уникальное сочетание методов дейтериевого ядерно-магнитного резонанса (2H-ЯМР) и газовой хроматографией с использованием-масс-спектрометра (ГХ–МС) позволило напрямую отследить пути химических реакций с участием воды.
«Это также дало возможность количественно оценить влияние температуры (200, 250 и 300 градусов по Цельсию), - пояснил научный сотрудник лаборатории внутрипластового горения Сувейд МУНИР. - Эти результаты дают прямые доказательства активной донорной функции воды».
Результаты не только обогащают теоретическую базу в области гидротермального облагораживания и проясняют пути переноса водорода. Они также служат убедительным аргументом в пользу оптимизации технологий облагораживания и десульфуризации (обессеривания), отметили в КФУ.
ИА «Девон» в 2024 году: «ПРОФЕССОР ИЗ МЕКСИКИ ПРЕДСТАВИЛ ПРОЕКТЫ КФУ ПО ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ».
Новые катализаторы позволяют «облагородить» сырье нефти на глубине сотен метров.
Ранее «Информ-Девон» сообщал, что ученые Казанского федерального университета разработали новую кинетическую модель акватермолиза высоковязкой нефти Ашальчинского месторождения в Татарстане. Процесс акватермолиза дает возможность снизить вязкость тяжелой нефти и содержание серы в ее составе.
| Поделиться этой новостью у себя в соцсетях |
Поиск по теме: наука, трудная нефть, вода, Институт геологии и нефтегазовых технологий КФУ, Казанский федеральный университет, катализатор