Ученые из Казанского университета разработали катализатор на основе железа и никеля, который позволил снизить вязкость нефти в 2,6 раза и увеличить добычу на 69 %. Результаты опубликованы в Journal of Analytical and Applied Pyrolysis.
Высоковязкой называют нефть с высоким содержанием асфальтенов, смол и других органических соединений. Для ее добычи в пласт закачивается горячий пар, после чего нефть разогревается и становится более текучей. Альтернативой является каталитический термолиз — метод, который сводится к использованию катализаторов, позволяющих разрушать сложные и тяжелые молекулы в нефти и превращать их в более легкие. В результате сырье становится более пригодным для добычи и дальнейшей переработки.
Ученые из Казанского университета усовершенствовали каталитический термолиз, создав несколько катализаторов на основе железа, никеля, кобальта, хрома и меди. Чтобы определить оптимальный образец, авторы протестировали новые соединения в лабораторных условиях. Выяснилось, что катализатор на основе таллата меди — соединения меди и талловой кислоты или ее производных — снижает вязкость нефти в 2,6 раза в сравнении с исходными образцами. В свою очередь, катализатор на основе смеси железа и никеля уменьшил содержание смол и прочих высокомолекулярных соединений на 8 %. Наконец, таллат железа увеличил концентрацию легких углеводородов на 17 %.
Самым подходящим оказался катализатор из смеси железа и никеля в соотношении 85:15. Авторы протестировали его на скважине Аксеновского месторождения в Поволжье, добавляя катализатор в пласт перед началом акватермолиза. За четыре месяца испытаний обводненность нефти снизилась с 99 % до 30 %. Среди прочего это позволило снизить энергозатраты на добычу сырья.
«Мы планируем продолжить исследования, чтобы улучшить состав катализатора и расширить область его применения. В перспективе этот метод может быть использован на других месторождениях высоковязкой нефти, что сделает их разработку более экономически выгодной», — цитирует Казанский университет кандидата технических наук Ирека Мухаматдинова.
