Исследования лаборатории Внутрипластовое горение
Исследовано влияние различных катализаторов на преобразование состава тяжелой нефти в гидротермально-каталитических процессах, а также на изменения фазово-структурных характеристик ее асфальтенов. Изучены составы тяжелых нефтей и особенности изменения структурно-фазовых характеристик ее асфальтенов в модельной гидротермально-каталитической системе. Выявлена значительная способность ассоциатов асфальтенов к иммобилизации в их составе мальтенов. В процессах окислительного крекинга, протекающих при температуре 300ºС, при низком содержании воды в реакционной системе, увеличение ароматичности и степени ассоциации молекул асфальтенов приводит к фазовым переходам их в класс нерастворимых веществ типа карбено-карбоидов и далее коксообразных продуктов, выпадающих из дисперсионной среды в виде твердого осадка.
Изучены опыт применения внутрипластового горения на месторождениях с малой толщиной пласта, в обводненных, глинистых, песчаных и карбонатных пластах. Возможности применения метода на российских месторождениях: пермские, доманиковые отложения, а также баженовская свита. Рассмотрены процессы, протекающие при инициировании горения нефти в пласте и при регулировании процесса. Одним из сдерживающих факторов является неравномерный охват пласта горением, особенно в случае, если речь идет о неоднородном коллекторе. Исследовано явление образования избыточного количества кокса, которое необходимо для поддержания горения. На месторождениях, содержащих легкую маловязкую нефть, возникает проблема, которая заключается в пониженной коксообразующей способности нефтей, приводящей к затуханию фронта горения по мере его продвижения вглубь пласта.
Изучен состав тяжелой нефти Ашальчинского месторождения и особенности изменения структурно-фазовых характеристик ее асфальтенов в модельной гидротермально-каталитической системе. Выявлена значительная способность ассоциатов асфальтенов к иммобилизации в их составе мальтенов. В процессах окислительного крекинга, протекающих при температуре 300ºС, при низком содержании воды в реакционной системе, увеличение ароматичности и степени ассоциации молекул асфальтенов приводит к фазовым переходам их в класс нерастворимых веществ типа карбено-карбоидов и далее коксообразных продуктов, выпадающих из дисперсионной среды в виде твердого осадка. Результаты опубликованы в журнале Energy and Fuels.
Проведен цикл исследований по внутрипластовому каталитическому преобразованию керогена, сопровождающееся образованием синтетической нефти. Обнаружено явление двойного действия катализатора на основе кобальта в процессах преобразования органического вещества на примере образцов керогенсодержащей породы баженовской формации. Катализатор может быть использован в виде прекурсора, из которого формируется активная форма или в виде наноразмерных частиц. Наряду с крекингом керогена интенсифицируется преобразование минерального пирита в оксиды железа, которые также являются катализаторами крекинга, что увеличивает выход синтетической нефти. Установление закономерностей внутрипластового преобразования керогена необходимо при создании технологий освоения керогенсодержащих месторождений. Результаты работы приняты на конференцию Society of Petroleum Engineers (SPE-181915-RU) с публикацией в журнале Society of Petroleum Engineers - SPE Russian Petroleum Technology Conference.
