Российские ученые недавно разработали новый металлический катализатор, который может значительно повысить эффективность добычи тяжелой нефти. В обычных условиях эта нефть трудно извлечь из-за высокой вязкости. Эксперименты показывают, что новый катализатор может снизить его вязкость на 62% и увеличить добычу на 69%. По оценкам экспертов рынка, в настоящее время в структуре нефтяных ресурсов России на сырую нефть с высокой и сверхвысокой вязкостью приходится более 20%, а в структуре добычи-всего 3%.

вязкая нефть

Ученые Казанского (Приволжского) федерального университета России в сотрудничестве с компаниями « РИТЭК Самарская нефть » и « ЛУКОЙЛ-Инжиниринг » изобрели катализатор на основе железа, никеля, кобальта, хрома и меди, который значительно увеличивает добычу высоковязкой нефти.

Нефть с высокой вязкостью, тяжелая сырая нефть, является природным ресурсом, который играет важную роль в мировой энергетической сфере, особенно когда широко используемые запасы легкой сырой нефти исчерпаны. По словам исследователей, общие мировые запасы тяжелой нефти, по оценкам, составляют 6 триллионов баррелей, из которых 2 триллиона считаются доступными для добычи. Ученые говорят, что добыча и переработка высоковязкой нефти является сложным процессом. Тяжелая сырая нефть очень вязкая и извлекается из нефтяных месторождений, требуя использования сложных технологий, таких как паровая термообработка. Однако этот метод потребляет много энергии и не подходит для всех типов нефтеносных пластов. Одним из альтернативных методов является каталитический гидротермальный крекинг, который может использовать катализатор для разрушения более тяжелых молекул в нефти и разложения их на более легкие мелкие молекулы. Это не только снижает вязкость, но и улучшает состав и делает его более подходящим для последующей обработки. Эксперименты показывают, что катализаторы на основе танталата меди (соединения меди и танталовой кислоты или ее производных) могут снизить вязкость сырой нефти на 62%.

Кроме того, катализатор на основе железо-никелевой смеси снижает содержание полимерных соединений (особенно различных смол) в сырой нефти на 8%. Тантат железа увеличивает содержание легких углеводородов на 17%. Ученые в итоге выбрали наиболее подходящий состав катализатора — смесь железа и никеля в соотношении 85:15. Российские исследователи проводят испытания в полевых условиях на месторождении Аксенова в Самарской области. После 4 месяцев извлечения нефти катализатором содержание воды в сырой нефти снизилось с 99% до 30%. Ученые подчеркивают, что высокое содержание воды является серьезной проблемой, которая усложняет процесс очистки сырой нефти и приводит к износу оборудования. Руководитель проекта, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Научной лаборатории методов повышения извлечения нефти Казанского университета Ирек Мухаметдинов сказал: "Мы готовы продолжать исследования по совершенствованию состава катализатора и расширению сферы его применения. Этот метод в будущем может быть применен и на других высоковязких месторождениях, чтобы сделать их разработку более экономичной".

новые возможности

Исследователи из Кашгарского университета говорят, что использование новых катализаторов для увеличения добычи нефти доказало, что метод очень эффективен. Кроме того, каталитический гидротермальный крекинг может не только увеличить добычу нефти, но и снизить энергопотребление в процессе добычи. Таким образом, разработка новых катализаторов на основе йодопропионата металла открывает новые возможности для добычи сырой нефти с высокой вязкостью, которая ранее считалась трудной для добычи. По мнению консультанта консалтинговой компании по энергетическим проектам "Имплемента" Никиты Журавлева, вопрос спроса на тяжелую нефть связан не столько с необходимостью этой нефти, сколько с общим спросом на топливо. «Увеличение добычи тяжелой нефти оправдывается тем, что нефтяным компаниям необходимо, по крайней мере, поддерживать текущий уровень добычи, но доля традиционной нефти в добыче постоянно снижается, а доля труднодобываемой нефти (включая тяжелую нефть) постоянно растет». Других способов поддержания необходимого уровня добычи доказанных запасов у нефтяных компаний просто нет, поэтому трудноизвлекаемые запасы приходится осваивать ".

Тамара Сафонова, генеральный директор независимого нефтегазового аналитического агентства NAANS-MEDIA, сказала, что все технологические достижения катализаторов, предложенные российскими учеными в настоящее время, очень важны и могут быть предоставлены российским компаниям для оценки их эффективности, а также для оценки периода восстановления количества скважин с учетом ситуации на мировом рынке и геополитических факторов.

Рыночный спрос

Доцент Финансово-экономического университета при правительстве России Василий Андрианов в интервью « Известиям » сказал, что, согласно имеющимся оценкам, в настоящее время более 20% нефтяной ресурсной базы России составляет высоковязкую и сверхвысоковязкую нефть, которая составляет всего 3% в структуре добычи. В условиях истощения традиционных (низковязких) запасов нефти, особенно в Западной Сибири, необходимость разработки этих ресурсов становится все более очевидной. "Кроме того, в некоторых регионах, таких как Республика Татарстан и Республика Коми, на этот вид нефти приходится значительная доля запасов и добычи, поэтому эффективная разработка соответствующих месторождений или сохранение рабочих мест и поддержание доходов местных бюджетов",-отметил он. Нефть с высокой вязкостью может использоваться для производства асфальтобетона, что тесно связано с развитием дорожного строительства в России. Их также можно перерабатывать в «традиционное» топливо, но с более сложными технологическими процессами».

Эксперт также подчеркнул, что в целом существенное увеличение добычи высоковязкой сырой нефти в условиях соглашения ОПЕК+, ограничивающего добычу российской нефти, нельзя назвать сверхсрочным. Существуют и другие возможности для поддержания или даже значительного увеличения добычи в российской нефтяной отрасли. В то же время разработка новых технологий добычи высоковязкой нефти может повысить привлекательность этого потенциального ресурса. Исследование профинансировано Российским научным фондом (РНФФ), результаты опубликованы в журнале Journal of Analytical and Applied Pyrolysis.