АННОТАЦИЯ 3
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 4
СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ 5
СПИСОК ТАБЛИЦ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 9
1.1 Существующие технологии разработки месторождений тяжелых нефтей и
природных битумов 9
1.1.1 Тепловые методы добычи 9
1.2 Ашальчинское месторождение 12
1.2.1 Компонентный и углеводородный состав нефти Ашальчинского месторождения 17
1.2.2 Структурно-групповой состав высоковязкой нефти Ашальчинского месторождения...22
2.3 Интенсификация паротепловых методов добычи тяжелых нефтей и природных битумов 26
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 28
2.1 Объекты исследования 28
2.2 Синтез катализаторов на основе таллатов различных металлов 28
2.3 Физическое моделирование паротеплового воздействия 28
2.4 Определение вязкостно-температурных характеристик 29
2.5 Определение группового состава по методу SARA 30
2.6 ГХ-МС ароматической фракции образцов нефтей 33
2.7 Выделение из нефти частиц активной формы катализатора 33
2.8 Рентгенофазовый анализ полученных частиц катализатора 33
2.9. Электронная микроскопия частиц катализаторов 33
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОБСУЖДЕНИЯ 35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
Список использованных источников
В мировой структуре углеводородных ресурсов постоянно увеличивается доля трудноизвлекаемых запасов, к которым, в частности, относятся высоковязкие нефти (ВВН) и природные битумы (ПБ). Запасы последних в несколько раз превышают запасы легких и маловязких нефтей и являются важнейшей частью сырьевой базы нефтяной отрасли как в России, так и в ряде других нефтедобывающих стран мира. Поэтому разработке залежей таких неконвенциональных ресурсов уделяется все большее внимание [1, 2].
Россия считается третьей после Канады и Венесуэлы страной по объемам тяжелых углеводородных ресурсов. Балансовые запасы РФ составляют от 47-55 млрд. т. до 214 млрд. т. (последнее - с учетом сверхтяжелых нефтей). Наибольшие запасы тяжелых нефтей (ТН) сосредоточены в Волго-Уральском (60,3 %), Западно-Сибирском (15,4 %) и Северо-Кавказском (11,3 %) бассейнах. Запасы ТН в Республике Татарстан, по разным оценкам, составляют от 1,5 до 7,3 млрд т, причем доля высокосернистых нефтей в этих запасах превышает 97 % [3].
Освоение месторождение ТН и ПБ чрезвычайно актуально для нашей страны. Ввиду низкой рентабельности разработки классическими методами таких месторождений, промышленное освоение идет медленным темпами.
За последнее десятилетие наблюдается резкий скачок в интенсификации способов добычи ТН и ПБ. С развитием мировой технологической отрасли существенно возрос интерес к каталитическому акватермолизу, как актуальному решению проблемы добычи тяжелого нефтяного сырья.
Проведено физическое моделирование каталитического акватемолиза высоковязкой нефти Ашальчинского месторождения в присутствии донора водорода и смеси нефтерастворимых таллатов железа и кобальта при различной температуре и времени воздействия.
Выявлено оптимальное соотношение входящих в состав перкурсоров катализаторов металлов железа и кобальта, а именно - 50:50, которое отвечает наибольшей эффективности в аспекте снижения вязкости за счет интенсификации деструктивных процессов в молекулах смолистых соединений.
Установлено, что наиболее эффективными условиями термического преобразования исследуемой нефти в присутствии катализатора оптимального состава являются температура 200 оС при 24 часах воздействия, при которых происходит существенное снижение доли смол (на 35 %) и, как следствие, вязкости (более 46 %).
По завершению процесса паротеплового воздействия из нефти были выделены частицы активной формы катализатора и исследованы с помощью рентгенофазового анализа и электронной микроскопии.
Установлено, что бинарный катализатор представляет собой сферические частицы с размером 80-100 нм и характеризуется наличием индивидуальных (магнетит, гематит) и смешанных оксидов (феррошпинелей: СоБе2О4) и сульфидов железа и кобальта (CosFeSs), причем преобладание последнего наблюдается с увеличением продолжительности гидротермального воздействия на образец высоковязкой нефти.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
