КАЗАНЬ, 7 октября. /ТАСС/. Ученые Казанского федерального университета (КФУ) совместно со специалистами российской нефтегазовой компании "Зарубежнефть" выяснили, что вода помогает снизить вязкость нефти при использовании на месторождениях технологий закачки пара и каталитического акватермолиза. Об этом в среду ТАСС сообщил завкафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов КФУ Михаил Варфоломеев.

"Компания "Зарубежнефть" использует для добычи тяжелых нефтей закачку водяного пара в скважину. Они закачивают в пласт этот пар при высокой температуре. За счет высокой температуры нефть снижает свою вязкость и ее можно добывать. Возник вопрос - вода выступает только в качестве агента для теплопередачи или непосредственно участвует в химическом процессе и помогает дополнительно снизить вязкость нефти", - сказал он.

По словам Варфоломеева, специалисты использовали уникальный комплекс оборудования по исследованию изотопов, а также установки для паротеплового воздействия.

"По результатам этой работы мы показали, что вода действительно способна при высоких температурах участвовать в химических реакциях с тяжелыми компонентами нефти и способствовать снижению ее вязкости. Также дополнительно мы посмотрели процесс каталитического акватермолиза, когда вместе с водяным паром в пласт закачиваются катализаторы. Оказалось, что и в этих процессах вода принимает активное участие и совместно с катализатором помогает еще эффективнее снижать вязкость нефти в процессе теплового воздействия", - сказал он.

Использование дейтерированной воды

В своей работе специалисты применяли дейтерированную (тяжелую) воду как изотопный маркер, позволяющий отследить, участвует ли вода в химических реакциях. Тяжелая вода имеет ту же химическую формулу, что и обычная вода, 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. Если тяжелая вода действительно участвует в реакции, то мы можем увидеть эти изотопные метки специальными экспериментальными методами. И действительно мы увидели, что в нефти после паротеплового воздействия появились атомы дейтерия: следовательно, произошла химическая реакция с участием молекул тяжелой воды", - сказал Варфоломеев.

При использовании катализатора специалисты увидели, что в нефти появляется больший объем изотопных меток и ее вязкость снижается лучше. Таким образом им удалось показать, что катализатор действительно ускоряет процессы - каталитический акватермолиз работает. Ученые также смогли отследить по изотопным меткам, с какими соединениями нефти больше всего идет реакция. Они выяснили, что это в основном тяжелые компоненты нефти, смолы и асфальтены, - те, которые им необходимо превратить в более легкие с помощью реакции каталитического акватермолиза.

"Исследования проводились для образцов нефти с месторождения Бока де Харуко на Кубе. Сотрудники "Зарубежнефти" предоставили нам объекты, вместе с ними мы сформулировали цели, задачи работы. Сами эксперименты проводились в Казани, анализ результатов, подсчет велись с ними совместно. В этом исследовании использовался катализатор на основе никеля", - сказал Варфоломеев.

Работа опубликована в ежемесячном рецензируемом научном журнале Fuel, посвященном исследованиям в области топлива. Он издается Elsevier BV. Страна издательства - Нидерланды. Журнал основан в 1922 году.

Национальный проект "Наука" предполагает поддержку российских ученых и разработок, которые в конечном счете должны вывести Россию в топ-5 мировых научных держав до 2024 года.