Специалисты Казанского федерального университета и «Зарубежнефти» провели исследования роли воды в процессе каталитического акватермолиза с использованием изотопных меток. Для этого использован уникальный комплекс оборудования по исследованию изотопов, а также установки для паротеплового воздействия. Об этом Информагентство «Девон» узнало из сообщения пресс-службы вуза.

«Вода в виде пара давно используется при добыче нетрадиционных углеводородов, являясь одной из основных технологий для внутрипластового облагораживания, а также снижения вязкости тяжелой и высоковязкой нефтей, – пояснил младший научный сотрудник НИЛ «Реологические и термохимические исследования» Амин МУНТАСЕР. - Несмотря на это, в течение многих лет настоящая роль воды в процессе акватермолиза при паротепловом воздействии была не достаточно ясна. Вода была знакома специалистам не более, чем агент для передачи тепла в нефтяной резервуар, а не как источник водорода».

“Зарубежнефть” использует для добычи тяжелой нефти закачку водяного пара в скважину. За счет высокой температуры нефть снижает свою вязкость, после чего её в разы легче добыть. Поэтому вода может выступить не только в качестве агента для теплопередачи, но и снижать вязкость нефти путем химических реакций с тяжелыми компонентами нефти.

«Вместо обычной взяли «тяжелую» воду, которая отличается высоким уровнем «тяжелого» водорода, – объяснил проректор по научной деятельности, директор Института геологии и нефтегазовых технологий (ИГиНГТ) КФУ Данис НУРГАЛИЕВ. - В процессе эксперимента ученые посмотрели, как водород себя проявит. В процессах добычи нефти одна из важных ролей принадлежит именно ему. Значительная часть водорода «тяжелой» воды переходила в «тяжелые» фракции».

Дейтерированная (тяжелая) вода была использована учеными как изотопный маркер, позволяющий отследить, участвует ли она в химических реакциях. Тяжелая вода имеет ту же химическую формулу, что и обычная. Однако вместо двух атомов легкого изотопа водорода содержит два атома тяжелого изотопа водорода, дейтерия.

«Когда мы делаем из “тяжелой” воды пар и воздействуем им на нефть, то, если есть химическая реакция, атомы дейтерия попадают в состав молекул компонентов нефти», - сообщил руководитель приоритетного направления «Эконефть», завкафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов ИГиНГТ КФУ Михаил ВАРФОЛОМЕЕВ. - Мы увидели, что в нефти после паротеплового воздействия появились атомы дейтерия. Следовательно, произошла химическая реакция с участием молекул “тяжелой воды”.

Ещё одним этапом исследования стало рассмотрение процесса каталитического акватермолиза. Это процесс, когда вместе с водяным паром в пласт закачиваются катализаторы. Оказалось, что и в этих операциях вода принимает активное участие и совместно с катализатором помогает еще эффективнее снижать вязкость нефти в процессе теплового воздействия. При использовании катализатора специалисты увидели, что в нефти появляется больший объем изотопных меток и ее вязкость снижается больше.

АО «Зарубежнефть» несколько лет тесно сотрудничает с учеными приоритетного направления «Эконефть» Казанского федерального университета. Катализаторы, созданные на базе лабораторий «Эконефти», успешно проявили себя на месторождении Бока де Харуко на Кубе в 2019 году, сообщал ранее ИА «Девон». КФУ и «Зарубежнефть» провели  пилотные испытания по закачке катализаторов и на других крупных месторождениях.

В распоряжении обоих партнёров имеются передовые разработки и оборудование, способные работать в агрессивной среде и при высоких температурах. Одна из них – технология каталитического акватермолиза, обеспечивающая внутрипластовое облагораживание нефти, была создана также совместно с КФУ.

Напомним, что термические методы нефтедобычи КФУ и «Татнефть» испытывают  на Ашальчинском месторождении в Татарстане.