Доцент Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского (Приволжского) федерального университета (КФУ) Ирек Мухаматдинов и его коллеги предложили способ перерабатывать высоковязкую и тяжелую нефть под землей — перед тем, как ее извлекут на поверхность. Мировые запасы такой «трудной» нефти примерно в 1,5 раза превышают запасы углеводородов, для добычи которых не нужны мощные насосы.
«Тяжелая» и «высоковязкая» нефть характеризуются разными параметрами. Нефть с вязкостью выше 30 сантипуаз называют высоковязкой. Для сравнения: вязкость воды — один сантипуаз, оливкового масла — 40, а меда — 2 000. Тяжелая пластовая нефть — это нефть с плотностью выше 870 килограммов на кубометр при температуре 20 градусов (плотность воды — 997 килограммов на кубический метр).
Казанские исследователи предложили вводить в пласт с тяжелой и высоковязкой нефтью горячий водяной пар температурой 100–400 градусов, а вместе с ним — катализатор и растворитель. При таких условиях протекает акватермолиз — высокотемпературная конверсия (переработка) нефти, в результате ее вязкость снижается. Тяжелые компоненты остаются в земле, и на поверхность выходит первично переработанная нефть.
В качестве катализатора ученые использовали оксид железа (Fe₃O₄) с размером частиц 60–155 нанометров. Снизить вязкость углеводородов помогал и синтетический растворитель — продукт перегонки нефти.
«С введением катализаторов увеличивается количество легких фракций, снижается содержание смолистых асфальтеновых веществ, улучшается фильтруемость в пласте. Сами катализаторы адсорбируются в породе. На поверхность выходит более легкая, облагороженная нефть с меньшей молекулярной массой», — рассказал профессор КФУ, доктор геолого-минералогических наук Данис Нургалиев.
Данис добавил, что облагораживание под землей снижает воздействие на окружающую среду. В результате паровой конверсии в пласте остается 2% перерабатываемой таким способом нефти.
По словам ученых, разработанный способ может увеличить добычу нефти на 10–20%. За разработку молодой сотрудник КФУ Ирек Мухаматдинов получил премию лично от Президента России. На сегодняшний день технология прошла испытания на месторождениях в Татарстане, Самарской области и на Кубе.